DE2151343C3 - Verfahren zur Gewinnung von p-Xylol, Äthylbenzol und o-Xylol aus deren Gemischen mit m-Xylol - Google Patents

Description

zur Gewinnung von p-Xylol, Äthylbenzol und o-Xylol nation mit Cäsium- oder Rubidiumionen ausgetauscht aus deren Gemischen mit m-Xylol durch Adsorption sind. In der zweiten Adsorptionszone muß ein Zeoan kaüonenausgetauschten Alununosilikatcn vom lith verwendet werden, dessen Kationen durch Ka-Zeohthtyp X oder Y und durch katalytische Isomeri- Hum- und Bariumionen ausgetauscht sind
üerung entsprechender Fraktionen, das dadurch ge- 5 in der IsomerisierunaszoM wird der o-Xylo! und kennzeichnet ist, daß man aus dem Gemisch in einer m-Xylol umfassende Raffinatstrom aus der ersten ersten Adsorptionszone p-Xylol und Athylbenzol Adsorptionszone unter Bildung entsprechender Mengemeinsam an einem Zeo hth, dessen Kationen durch gen an p-Xylol und/oder Äthylbenzol in bekannter Kalium- allem oder in Kombination mit 3arium-, Weise isomerisiert. Die Isomerisierung gestattet durch Rubidium-, Cäsium-, Magnesium-, Beryllium- bzw. io entsprechende Wahl des Katalysators und der Bemit Ku^fenonen oder Barium- in Kombination mit triebsbedingungen eine Erzeugung unterschiedlicher Cäsium- oder Rubidiumionen ausgetauscht sind, in an Mengen an p-Xylol oder Athylbenzol, je nach dem sich bekannter Weise adsorbiert, aus dem mit Diäthyl- jeweiligen Bedarf'an p-Xylol, Athylbenzol und o-Xylol, benzol eluierten *»nd vom Desorptionsmittel befreiten Dies ergibt eine hohe Anpassungsfähigkeit. Es können Gemisch aus p-Xylol und Athylbenzol in einer zweiten _l5 übliche Isomerisierungskatalysatoren eingesetzt wer-Adsorptionszone p-Xylol an einem Zeolith, dessen den, vorzugsweise Platingruppenmetalle auf Alu-Kationen durch Kalium- und Bariumionen ausge- miniumoxyd mit unterschiedlichem Gehalt an Fluor, tauscht sind, in an sich bekannter Weise adsorbiert Chlor oder Brom. Ein besonders bevorzugter Kataly- und Athylbenzol sowie p-Xylol unter Verwendung von sator zur Verwendung in Fällen, wo die Erzeugung von ToIuoJ als Desorptionsmitiei als Verfahrensproduktc 20 p-Xylot und o-Xylol gesteigert und demgemäß in der gewinnt, den Raffinatsstrom aus der ersten Adsorp- Isomerisierung die Bildung von Athylbenzol untertionszcne in bekannter Weise isomerisiert, aus dem drückt werden soll, ist ein Katalysator aus etwa Isomerisierungsgemisch o-Xylol in bekannter Weibe 0,75 Gewichtsprozent Palladium und etwa 0,9 °_o abtrennt und das verbleibende Gemisch aus m-Xylol. Chlor auf einem Aluminiumoxydträger, der etwa p-Xylol und Äthylbenzol als Rückführstrom mit dem as 3 bis 5°₀ eines kristallinen Aluminosilicate vom Einsatzmaterial der ersten Adsorptionszone vereinigt. Mordenittyp enthält. Wenn eine starke Äthylbenzol-

Durch die erfindungsgemäß vorgeschriebenen ganz erzeugung angestrebt wird, sollte der Isomeiisierungsbestimmten Verfahrensmaßnahmen mit einer Mehrzahl katalysator etwa 0,375 Gewichtsprozent Platin und besonderer Schritte, für deren Verknüpfung sich bei etwa 1 bis 3 Gewichtsprozent Fluor sowie etwa 0,1 bis den eingangs erläuterten bekannten Verfallen kein 30 1,0 Gewichtsprozent Chlor enthalten.
Vorbild findet, und die getroffene besondere Auswahl Geeignete Betriebsbedingungen für die Adsorpder für die erste Adsorptionszone einerseits und für tionszonen sind Temperaturen im Bereich von Umdie zweite Adsorptionszone andererseits eingesetzten gebungstemperatur bis etwa 25O⁰C und Drücke im kaüonenausgetauschten Aluminosilikate vom Zeolith- Bereich von Atmosphärendruck bis etwa 100 atm. typ X oder Y, d. h. durch die hinsichtlich sämtlicher 35 Bei der Adsorption und Desorption kann in flüssiger Merkmale einzuhaltende Summe der Unterschiede Phase in der Dampfphase oder teils in flüssiger Phase gegenüber d?m Bekannten und Auswahlvorschriften, und teils in der Dampfphase gearbeitet werden, beiwerden überraschende technische Vorteile erzielt. Ins- spielsweise mit Adsorption in flüssiger Phase und besondere ermöglicht das Verfahren der Erfindung Desorption in der Dampfphase, wobei natürlich bei nunmehr durch einfache Adsorptionstrennung, etwa 40 der Adsorption und Desorption unterschiedliche jeweils in einer Adsorptionszone in Form einer Kolon- Temperaturen und/oder Drücke angewendet werden ne mit Gegenstromberührung und simulierter Adsorp- können.

tionsmittelfestbettbewegung nach der US-PS 29 85 589, Die Adsorptionszonen können nach üblichen Bett-

die Gewinnung reiner Produkte, ohne daß hierzu die Umschaltmethoden oder, was besonders bevorzugt

bei den eingangs erläuterten bekannten Verfahren an- 45 wird, unter Anwendung von Gegenstrommethoden

zuwendenden sehr aufwendigen Fraktionierungen mit mit simuliertem sich bewegenden Bett, wie sie in der

mehreren Hundert theoretischen Böden und extrem bereits genannten US-PS 29 85 589 beschrieben sind,

hohen Rücklaufverhältnissen und umständlichen frak- betrieben werden.

tionierten Kristallisationen erforderlich sind. Die mit Die Betriebsbedingungen bei der Isomerisierung derartigen Verfahren einhergehenden Schwierigkeiten 50 richten sich nach der im Einzelfall im Isomerisierungsentfallen. Dabei können in einfacher, wirtschaftlicher gemisch gewünschten Produktverteilung. Bevorzugt und zuverlässiger Weise gleichzeitig sowohl p-Xylol als werden Temperaturen von 200 bis 45O⁰C, Drücke von auch Athylbenzol und o-Xylol in weitgehend reiner Atmosphärendruck bis 100 atm, stündliche Raum-Form gewonnen werden. Die vorgeschriebenen Desorp- Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit, bezogen tionsmittel sind leicht abzutrennen und zur Wiederver- 55 auf die in die Reaktionszone geleitete Frischbewendung zurückzugewinnen. Weitere Vorzüge gehen Schickung, von 0,1 bis 20, und Wasserstoff/Kohlenaus der nachstehenden näheren Erläuterung des Ver- wasserstoff-Molverhältnisse von 1 bis 20. Weiterhin fahrens hervor. kann zur Steuerung oder Aufrechterhaltung der

Als Aluminosilikatadsorptionsmittel werden für die Katalysatoraktivität ein Halogen zu der Beschickung

beiden Adsorptionszonen natürlich vorkommende 60 für die Isomerisierungszone zugesetzt werden, etwa

oder synthetisch hergestellte Zeolithe vom Typ X in einer Konzentration von 1 bis 1000 Teile je Million,

oder Y, die die vorgeschriebenen Kationen durch Die Zeichnung zeigt ein vereinfachtes Fließbild des

Kationenaustausch in der kristallinen Zeolithstruktur Verfahrens.

enthalten, verwendet. In der ersten Adsorptionszone Die Beschickung fließt durch eine Leitung 10 in die

muß ein Zeolith benuut werden, dessen Kationen 65 erste Adsorptionszone 1. Vor oder bei Eintritt in die

durch Kalium- allein oder in Kombination mit Adsorptionszone 1 wird die Beschickung mit dem

Barium-, Rubidium-, Cäsium-, Beryllium-, Magne- Rückführstrom vermischt, der durch eine Leitung 11

sium- bzw. mir Kupferionen oder Barium- in Kombi- zufließt. Das Beschickunßsgemisch wird durch die

Leitung 10 in die Adsorptionszone 1 eingespeist, und Komponente im Vergleich zu einer anderen Kompodort erfolgt die gemeinsame Abtrennung des p-Xylols nente. Die Selektivität (B) ist durch die nachstehende und Äthylbenzols von o-Xylol und m-Xylol durch Gleichung definiert:
selektive Adsorption an dem gekennzeichneten Kationenausgetauschten Zeolith. Der durch Eluierung 5

mit Diäthylbenzol gewonnene Extraktstrom aus der Selektivität B =

Adsorptionszone 1 enthält dann p-Xylol, Äthylbenzol ^x'^v
und das Desorptionsmittel Diäthylbenzol.

Dieser Extraktstrom fließt durch eine Leitung 15

in eine Trennzone 5, in der das p-Xylol und das Äthyl- io hierin kennzeichnen B die Selektivität, λ' und y die

benzol von dem Diäthylbenzol getrennt werden. miteinander verglichenen Komponenten, der Index a

Letzteres wird durch eine Leitung 13 zur Wieder- die adsorbierte Phase und der Index u die nicht ad-

verwendung zu der Adsorptionszone 1 zurückgeführt. sorbierte äußere Phase. Die Selektivität wird ge-

Das aus der Trennzone 5 abgezogene Gemisch von messen bei Gleichgewichtsbedingungen, d.h., wenn

p-Xylol und Äthylbenzol fließt durch eine Leitung 16 15 die durch ein Bett des Adsorptionsmittels fließende

in die zweite Adsorptionszone 2. In der Adsorptions- Beschickung keine Änderung ihrer Zusammensetzung

zone 2 wird das p-Xylol von dem Äthylbenzol durch mehr erfährt. Wenn der Absolutwert der Selektivität

selektive Adsorption an dem mit Kalium- und Barium- größer als eins ist, liegt eine bevorzugte Adsorption

ionen ausgetauschten Zeolith getrennt. Durch eine der einen Komponente vor.

Leitung 23 wird ein Gemisch aus p-Xylol und dem 20 Zur Prüfung verschiedener Adsorptionsmittel wurde Desorptionsmittel Toluol abgezogen. Durch eine ihre Selektivität unter Verwendung der nachstehend Leitung 22 fließt ein Raffinatstrom aus Äthylbenzol erläuterten Apparatur und Arbeitsweise bestimmt. Die und Toluol ab. Das Raffinat der Leitung 22 wird in Apparatur bestand aus einer Kammer von etwa einer Trennzone 6 in Äthyibenzol und Toluol ge- 40 cm³ Volumen mit Einlaß- und Auslaßöffnungen trennt. Ersteres wird durch eine Leitung 24 als Produkt 25 an entgegengesetzten Enden der Kammer. Die aus dem Verfahren abgezogen, letzteres fließt durch Kammer wurde bei konstanter Temperatur und koneine Leitung 25 in die Adsorptionszone zurück. Das stantem Druck gehalten. An die Auslaßleitung der Gemisch der Leitung 23 wird in einer Trennzone 7 in Kammer war ein Gaschromatograph angeschlossen. Toluol und p-Xylol getrennt. Das p-Xylol wird durch Ein Beschickungsgemisch bekannter Zusammenseteine Leitung 26 als Produkt abgezogen, das Toluol 30 zung wurde durch die Adsorptionsmittelkammer gewird durch eine Leitung 27 zur Wiederverwendung in leitet, bis die Zusammensetzung des Ausflußstroms die Leitung 25 zurückgeführt. konstant blieb. Dann wurde ein Desorptionsmittel-

Aus der ersten Adsorptionszone 1 fließt durch eine gemisch durch die Adsorptionskammer geleitet. Der Leitung 12 den Raffinatstrom ab, der aus dem Desorp- Gaschromatograph wurde zur Überwachung und tionsmiitel Diäthylbenzol, m-Xylol, o-Xylol und 35 Untersuchung der nichtadsorbierten äußeren Phase jeglichen anderen nicht adsorbierten Komponenten und des aus dem Adsorptionsmittel desorbierten des Beschickungsgemischs besteht; dies können z. B. Materials benutzt. Bei Kenntnis der Zusammenandere aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol Setzungen dieser beiden Ströme und ihrer Fließraten oder Toluol, oder paraffinische oder naphthenische können die Selektivitäten für die verschiedenen in Substanzen sein. Der Raffinatstrom fließt in eine 40 dem Beschickungsstrom anwesenden Komponenten Trennzone 4, in der das Diäthylbenzol von den Raffi- bestimmt werden.

natkomponenten getrennt wird. Das Diäthylbenzo! Der Beschickungsstrom bestand aus gleichen Men-

fließt durch eine Leitung 14 zur Wiederverwendung in gen, jeweils 8,33 Volumprozent, Äthylbenzol, p-Xylol

der Adsorptionszone zu der Leitung 13 zurück. Das und m-Xylol, vermischt mit 2,2,4-TrimethyIpentan, so

von Desorptionsmittel befreite Raffinat fließt durch 45 daß sich ein Beschickungsgemisch ergab, das zu

eine Leitung 17 in die Isomerisierungszone 3 und wird 75 Volumprozent aus dem Paraffin und zu 25 Volum-

dort der Isomerisierung unterworfen. prozent aus den aromatischen C₈-Isomeren bestand.

Der Ausfluß aus der Isomerisierungszone 3 fließt Die aromatischen C₈-Isomeren wurden mit dem durch eine Leitung 18 in eine Trennzone 8 und wird Paraffin verdünnt, um die analytische Untersuchung dort in einen leichten Kohlenwasserstoffstrom, der 50 der adsorbierten und der nicht adsorbierten Phase für aus Toluol, Benzol und leichteren Kohlenwasserstoffen die Selektivitätsbestimmung zu erleichtern. o-Xylol besteht und durch eine Leitung 19 aus dem Verfahren wurde fortgelassen, da seine Anwesenheit die analyabgezogen wird, und einen die C₈-Aromaten und tische Untersuchung erschwert und vorausgehende I schwerere Materialien umfassenden Strom getrennt. Versuche gezeigt hatten, daß sich o-Xylol im wesent- j Letzterer fließt aus der Trennzone 8 durch eine Leitung 55 liehen genau so wie m-Xylol verhält Das Desorp- I 20 in eine Trennzone 9. Diese bewirkt eine Abtrennung tionsmittelgemisch bestand aus 25 Volumprozent ! des o-Xylols und der Materialien, die bei einer Tempe- Toluol, 74 Volumprozent 2,2 4-Trimethylpentan und ratur gleich oder höher als o-Xylol sieden, von den 1 Volumprozent Neohexan das als Indikator zur Stoffen, die bei einer Temperatur unterhalb des Siede- Feststellung des Desorptionsmitteldurchbruchs in den punkts von o-Xylol sieden. Das o-Xylol und die 60 die Adsorptionsmittelkammer verlassenden Ausflußgleich oder höher siedenden Anteile werden durch eine strom benutzt wurde. Die Adsorption und die Desorp-Leitung 21 abgezogen, die tiefersiedenden Anteile tion wurden in der Dampfphase bei etwa 260^eC und fließen durch die Leitung 11 zu der Einführungsleitung einem Druck etwas über Atmosphärendruck durch-10 fur die Beschickung zurück. Em Teil des zurück- geführt.

geleiteten Materials kann vor der Einführung in die 6₅ Es wurden verschiedene Adsorptionsmittel nach der

Adsorpoonszone 1 abgezogen und gewonnen werden. vorausgehend beschriebenen Methode zur Bestim- ,

Be₁ adsorptiyen Trennverfahren ist ein wichtiger mung ihrer Aufnahmefähigkeit und Selektivität für die φ

Faktor die Selektivität des Adsorptionsmitteis fur eine einzelnen aromatischen C₈-Isomeren geprüft Als AJ

Ausgangsmaterialien wurden Zeolithe vom Typ X und Typ Y verwendet. Diese wurden im wesentlichen vollständig ionenausgetauscht, so daß die meisten Kationenstellen in dem Zeolith durch das angegebene Kation besetzt waren. Dazu wurde die nachstehend angegebene Kationenaustauschmethode angewendet. Es wurde eine chromatographische Austauschkolonne zur Durchführung des Kationenaustausches verwendet. Die Gesamtzahl der Kationenäquivalente, die zum Austausch der ursprünglichen Natriumform des Zeoliths vom Typ X oder Y eingesetzt wurde, betrug das Dreifache der insgesamt in dem Zeolith anwesenden Natriumäquivalente. Das Volumen der die Kationen enthaltenden Lösung betrug das Sechsfache des Volumens des eingesetzten Zeoliths. Der Fluß der Kationenlösung durch den Zeolith betrug etwa 80 bis 100 ml/Stunde. Wenn zwei Kationen zum gleichzeitigen Austausch des Natriums benutzt wurden, kam jedes Kation entsprechend der Hälfte der Gesamtzahl an Kationenäquivalenten zur Anwendung;

alle anderen Bedingungen wurden unverändert gelassen. Nach Abschluß der Kationenaustausch.behandlung wurde das Adsorptionsmittel mit Wasser gewaschen, in Luft in einen Gleichgewichtszustand gebracht und schließlich mit Luft in einem Muffelofen bei etwa 550⁰C behandelt. Nach der Erhitzung wurde das Adsorptionsmittel in einer wasserfreien inerten Atmosphäre gekühlt und dann in der vorstehend beschriebenen Weise in der Adsorptionskammer verwendet.

Die nachstehende Tabelle zeigt das Aufnahmevermögen der Adsorptionsmittel für die verschiedenen aromatischen Cg-Isomeren, angegeben als ml des jeweiligen aromatischen C₈-Isomers, die von 40 ml Adsorptionsmittel adsorbiert werden. Die Selektivitäten wurden nach der vorstehend angegebenen Gleichung bestimmt und sind angegeben für die Kombinationen p-Xylol/Äthylbenzol (p-X/ÄB), p-Xylol/m-Xylol (p-X/m-X) und m-Xylol/Äthylbenzol

(m-X/ÄB).

Zeolith	KatioerO im	Aufnahmevermögen,	m-X	ml/40 ml Adsorptionsmittel	Σ	Selektivität B	p-X/m-X	m-X/ÄB
Typ	Adsorptionsmi ttel	P-X	2,43	AB	5,31	p-X/ÄB	0,72	2,13
Y	Li	1,74	2,23	1,14	5,20	1,52	0,75	1,74
Y	Na	1,69	1,12	1,28	4,93	1,32	1,83	0,64
Y	K(')	2,05	1,22	1,76	4,98	1,16	0,96	0,64
Y	Rb	1,84	0,92	1,92	4,03	1,51	0,80	0,53
Y	Cs	1,38	0,93	1,73	2,55	1,50	0,91	1,19
Y	Be	0,84	2,65	0,78	5,13	1,08	0,59	2,85
Y	Mg	1,55	2,86	0,93	4,73	1,67	0,35	3,32
Y	Ca	1,01	2,56	0,86	4,48	1,17	0,44	3,20
Y	Sr	1,12	1,19	0,80	3,52	1,40	1,27	1,45
Y	Ba	1,51	0,72	0,82	4,71	1,85	3,76	0,56
Y	K-Ba1)2)	2,70	1,06	1,29	4,85	2,10	2,11	0,68
Y	K-Be1)	2,24	0,96	1,55	4,66	1,44	2,25	0,62
Y	K-Mg1)	2,16	0,94	1,54	4,24	1,41	1,80	0,59
Y	K-Rb1)	1,70	0,97	1,60	4,37	1,06	1,79	0,58
Y	K-Cs1)	1,72	0,99	1,67	4,46	1,03	2,05	0,69
Y	Rb-Ba1)	2,03	1,18	1,44	4,47	1,41	1,57	0,82
Y	Cs-Ba1)	1,86	1,48	1,43	4,28	1,30	1,02	1,14
X	Na	1,50	0,99	1,30	4,68	1,15	2,49	0,81
X	Ba-K1)2)	2,47	1,53	1,22	4,34	2,03	1,07	1,30
X	Ag	1,63	1,74	1,18	3,79	1,38	0,66	1,91
Y	Mn	1,14	1,84	0,91	3,91	1,25	0,61	1,96
Y	Cd	1,13	2,18	0,94	4,34	1,19	0,54	2,22
Y	Cu-Cd	1,18	2,65	0,98	5,38	1,20	0,63	2,50
Y	Cu-Ag	1,67	2,63	1,06	6,42	1,58	0,89	1,80
Y	Zn-Ag	2,33	2,14	1,46	4,32	1,59	0,62	2,36
Y	Cu	1,33	1,15	0,91	4,65	1,46	1,65	0,72
Y	Cu-K1)	1,90	1,60	1,19

*) Beim Verfahren der Erfindung in der ersten Adsorptionszone einsetzende Zeolithe
·) Beim Verfahren der Erfindung in der zweiten Adsorptionszone einzusetzende Zeolithe.

Wie aus den Selektivitätswerten der Tabelle hervor- so daß also m-Xylol und o-Xylol das Raffinat bilden, geht, weisen sämtliche mit f¹) gekennzeichneten 6₅ Eines dieser Adsorptionsmittel oder em Gemisch aus Adsorptionsmittel aber auch nur diese, ausgezeichnete dieser Gruppe wird somit in der ersten Adsorptions-Fähigkeit; zur Abtrennung des p-Xylols und Äthyl- zone eingesetzt,
benzols durch gemeinsame selektive Adsorption auf In der zweiten Adsorptionszone ist der in der

⁶ 709613/171

Tabelle mit (²) gekennzeichnete Zeolith zu verwenden, da er die weitaus höchste Selektivität für p-Xylol gegenüber Äthylbenzol aufweist.

Wenn dem Verfahren eine Beschickung in Form eines Reformats zugeführt wird, sind Naphthene und paraffinische Kohlenwasserstoffe neben den Aromaten anwesend. Die nichtaromatischen Anteile gelangen in das Raffinat der ersten Adsorptionszone. Sie sieden in fast allen Fällen etwas unterhalb der C_e-Aromaten und zumeist im Siedebereich von Benzol oder Toluol. Da als Desorptionsmittel für die erste Adsorptionszone Diäthylbenzol verwendet wird, das bei einer höheren Temperatur als die C₈-Aromaten siedet, ist eine bequeme Abtrennung des Desorptionsmittels durch Fraktionierung sowohl von den C₈-ArO-maten als auch von den nichtaromatischen Bestandteilen gewährleistet.

Für die zweite Adsorptionszone wird als Desorptionsmittel Toluol verwendet. Toluol siedet tiefer als die aromatischen C₈-Isomcren und kann leicht durch Destillation von dem p-Xylol und dem Äthylbenzol abgetrennt werden. Da keine Nichtaromaten in die zweite Adsorptionszone gelangen, ergeben sich auch keine Verunreinigungen des Toluols durch in der Nähe siedende Nichtaromaten. Die gute Abtrennbarkeit des Toluols erleichtert eine Gewinnung des Äthylbenzols und p-Xylols aus der zweiten Adsorptionszone in recht reiner Form.

Beispiel

Es wurde in einer Vorrichtung ähnlich der Zeichnung bei den oben angegebenen Verfah.-ensbedingungen gearbeitet. 1000 Gewichtsteile eines Reformats (Cg-Schnitt), bestehend aus 87 Gewichtsprozent aromatischen Kohlenwasserstoffen, 3% Paraffinen und 10% Naphthenen, werden zusammen mit 3652 Gewichtsteilen Isomerisierungsgemisch in die erste Adsorptionszone geleitet. In der ersten Adsorptionszone werden 1334 Gewichtsteile p-Xylol und Äthylbenzol selektiv aus der Beschickung zurückgehalten. Das Extraktmaterial aus der ersten Adsorptionszone enthält neben den 1334 Gewichtsteilen p-Xylol und Äthylbenzol rund 4000 Gewichtsteile des Desorptionsmittels Diäthylbenzol. Das Diäthylbenzol wird in der anschließenden Trenneinrichtung destillativ von dem p-Xylol und Äthylbenzol abgetrennt und wiederverwendet. Das aus dieser Trenneinrichtung abgezogene Gemisch aus 1334 Gewichtsteilen p-Xylol und Äthylbenzol enthält praktisch kein Diäthylbenzol mehr und wird in die zweite Adsorptionszone eingespeist, die mit dem kalium- und bariumausgetauschten Zeolith

ίο beschickt ist. Dieser bewirkt die Trennung des p-Xylols von dem Äthylbenzol. Der aus der zweiten Adsorptionszone abgezogene Extrakt besteht aus 790 Gewichtsteilen p-Xylol und 2400 Gewichtsteilen des Desorptionsmittels Toluol. Das Toluol wird in der anschließenden Trenneinrichtung destillativ von dem p-Xylol getrennt und wiederverwendet. Die 790 Gewichtsteile p-Xylol werden als Reinprodukt abgezogen. Das Raffinat besteht aus 544 Gew.-Teilen Äthylbenzol und 2400 Gew.-Teilen Toluol. Es wird

ao aus der zweiten Adsorptionszone in die anschließende Trenneinrichtung geleitet, aus der die 544 Gew.-Teile Äthylbenzol als reines Produkt gewonnen werden. Das abgetrennte Toluol dient zur Wiederverwendung als Desorptionsmittel in der zweiten Adsorptionszone.

Aus dem Raffinat der ersten Adsorptionszone ,das ebenfalls rund 4000 Gewichtsteile Diäthyibenzol-Desorptionsmittel enthält, werden in der anschließenden Trenneinrichtung 3318 üewichtsteile o-Xylol, m-Xylol und Nichtaromaten von dem Diäthylbenzol abdestilliert; letzteres wird als Desorptionsmittel wiederverwendet. Das Gemisch aus o-Xylol, m-Xylol und nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen wird in die Isomerisierungszone eingeführt. Aus dem Ausfluß der Isomerisierungszone werden in der anschließenden Trenneinrichtung Stoffe, die unterhalb der C₈-Aromaten sieden, destillativ von den C₈-Aromaten abgetrennt. Der Rest wird weiter destillativ aufgetrennt, wobei die tiefersiedenden Kornponenten.d. h. ein Gemisch aus m-Xylol, p-Xylol und Äthylbenzol, zu der ersten Adsorptionszone zurückgeführt werden. Mit den höhersiedendcn Anteilen werden 557 Gew.-Teile o-Xylol aus dem Verfahren als Produkt abgezogen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. somit recht aufwendig, sowohl hinsichtlich der Patentanspruch: fraktionierten Destillation als auch der fraktionierten

   Kristallisation.

   Verfahren zur Gewinnung von p-Xylol, Äthyl- Es ist ferner bekannt (DT-OS 19 31 519 BE-PS

   benzol und o-Xylol aus deren Gemischen mit 5 7 54 754), kationenausgetauschte Aluminosilikate vom m-Xylol durch Adsorption an kationenausge- Zeolithtyp X oder Y für Trennungen von alkylarotauschten Aluminosilikaten vom Zeolithtyp X matischen C₈-Isomeren durch selektive Adsorption oder Y und durch katalytische Isomerisierung ent- und entsprechende Desorption einzusetzen. In der sprechender Fraktionen, dadurch gekenn- erstgenannten Druckschrift werden eine Vielzahl von zeichnet, daß man aus dem Gemisch in einer io für den Kationenaustausch m Betracht kommenden ersten Adsorptionszone p-Xylol und Äthylbenzol Kationenpaaren und zahlreiche Trennungsmöglichgemeinsam an einem Zeolith, dessen Kationen keiten hinsichtlich des oder der zu adsorbierenden durch Kalium- allein oder in Kombination mit Isomeren einerseits und des oder der im Raffinat anBarium-, Rubidium-, Cäsium-, Magnesium-, Beryl- fallenden nicht adsorbierten Isomeren andererseits lium- bzw. mit Kupferionen oder Barium- in 15 genannt. Nach der zuletzt genannten Druckschrift Kombination mit Cäsium- oder Rubidiumionen wird insbesondere ein weitgehend mit Kaliumionen ausgetauscht sind, in an sich bekannter Weise ausgetauschter Zeolith vom Typ Y für die bevorzugte adsorbiert, aus dem mit Diäthylbenzol eluierten Adsorption von p-Xylol eingesetzt. Angaben über ein und vom Desorptionsmittel befreiten Gemisch Verfahren, das in einfacher Weise gleichzeitig eine aus p-Xylol und Äthylbenzol in einer zweiten 20 Gewinnung sowohl von p-Xylol als auch von Äthyl-Adsorptionszone p-Xylol an einem Zeolith. dessen benzol als auch von o-Xylol in weitgehend reiner Form Kationen durch Kalium- und Bariumionen aus- und mit weiterer Erhöhung der Ausbeuten an den getauscht sind, in an sich bekannter Weise ad- erwünschten Isomeren auf Kosten der unerwünschten sorbiert und Äthylbenzol sowie p-Xylol unter Isomeren, insbesondere m-Xylol, ermöglicht, finden Verwendung von Toluol als Desorptionsmittel als 25 sich in keiner dieser Druckschriften.
   Verfahrensprodukte gewinnt, den Raffinatsstrom Der Erfindung lag somit die Aufgab; zugrunde, ein

   aus der ersten Adsorptionszone in bekannter Weise Verfahren zur Gewinnung von p-Xylol, Äthylbenzol isomerisiert, aus dem Isomerisierungsgemisch und o-Xylol aus deren Gemischen mit m-Xylol, die o-Xylol in bekannter Weise abtrennt und das ver- auch leichtere und/oder schwerere Bestandteile entbleibende Gemisch aus m-Xylol, p-Xylol und 3° halten können, zu schaffen, das unter Heranziehung Äthylbenzol als Rückführstrom mit dem Einsatz- der adsorptiven Trennung an kationenausgetauschten material der ersten Adsorptionszone vereinigt. Aluminosilikaten vom 2'eolithtyp X oder Y gleich

   zeitig eine Gewinnung sowohl von p-Xylol als auch von Äthylbenzol und von, o-Xylol in weitgehend reiner

   35 Form gewährleistet; durch Integrierung einer katalytischen Isomerisierung in das Verfahren,, die eine weitere Ausbeutesteigerung an den erwünschten Iso-

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung meren, insbesondere an p-Xylol und Äthylbenzol, auf von p-Xylol, Äthylbenzol und o-Xylol aus deren Kosten der unerwünschten Isomeren, insbesondere Gemischen mit m-Xylol durch Adsorption an kationen- 4° m-Xylol, mit sich bringt, ist das Verfahren der Erausgetauschten Aluminosilikaten vom Zeolithtyp X findung einfach, wirtschaftlich, störungsunanfällig oder Y und durch katalytische Isomerisierung ent- und an die jeweiligen Produktforderungen anpassungssprechender Fraktionen. fähig durchzuführen.

   Es ist bekannt (US-PS 35 84 068, DT-OS 1910 037), Vorgeschlagen worden (DT-Patent 20 63 640) ist

   Gemische der C₈-Isomeren (p-Xylol, o-Xylol, m-Xylol 45 bereits ein Verfahren zur Gewinnrag von p-Xylol und Äthylbenzol) zur Gewinnung von möglichst durch katalytische Isomerisierung eines nicht im reinem p-Xylol, o-Xylol und oder Äthylbenzol durch Gleichgewicht befindlichen Cg-Alkylbenzolisomerenfraktionierte Destillation in Verbindung mit einer gemische bei bestimmten Isornerisierungsbedingungen, fraktionierten Kristallisation des dabei anfallenden Abtrennung des p-Xylols aus dem Isomerisierungs-Gemischs aus p-Xylol und m-Xylol aufzutrennen, 50 produktgemisch durch selektive Adsorption an einem wobei das bei der fraktionierten Kristallisation in der kationenausgetauschten Aluminiumsilikat vom Zeo-Mutterlauge anfallende m-Xylol einer katalytischen lithtyp X oder Y und Rückführen des Rafünats in die Isomerisierung unterworfen und das gebildete Iso- Isomerisierungsstufe, welches dadurch gekennzeichnet merisierungsprodukt zu der fraktionierten Destil- ist, daß man die Adsorption bei bestimmten Belation zurückgeleitet wird. Dabei sind für die fraktio- 55 dingungen an einem Aluminiumsilikat, dessen Kationen nierte Destillation sehr aufwendige Fraktioniert- durch Barium und Kalium ausgetauscht sind, durchlonnen, z. B. mit mehreren Hundert theoretischen führt und aus dem Desorbat p-Xylol in an sich beBöden, und sehr hohe Rücklaufverhältnisse, z. B. von kannter Weise abtrennt. Das Verfahren der Erfindung über 100 : 1, erforderlich. Weiterhin stellt die fraktio- macht ebenfalls von einer derartigen adsorptiven nierte Kristallisation bekanntlich eine verhältnis- 60 Trennung an einem durch Barium und Kalium mäßig umständliche Arbeitsmethode dar. Überdies kationenausgetauschten Aluminosilikat mit Gewinmuß bekanntlich bei der Trennung von p-Xylol und nung des p-Xylols aus dem Desorbat und einer in das m-Xylol durch fraktionierte Kristallisation im Falle Verfahren integrierten katalytischen Isomerisierung der Forderung eines weitgehend reinen p-Xylols in der Gebrauch, sieht aber weitere Maßnahmen mit VerRegel so gearbeitet werden, daß die verbleibende 65 knüpfung in besonderer Reihenfolge zwecks Ge· Mutterlauge noch eine beträchtliche Menge an p-Xylol winnung auch der anderen erwünschten C_s-Alkyl enthält, was eine saubere Trennung in guten Ausbeuten benzolisomeren vor.
   erschwert. Insgesamt sind diese bekannten Verfahren Gegenstand der Erfindung ist danach ein Verfahret