DE2532450B2

DE2532450B2 - Verfahren zur Gewinnung von Anthrachinon

Info

Publication number: DE2532450B2
Application number: DE19752532450
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr. 5000 Koeln Martin; Joachim Dr. 5074 Odenthal Priemer; Norbert Dr. 5090 Leverkusen Schenk; Wolfgang Dr. 5074 Odenthal Swodenk
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1975-07-19
Filing date: 1975-07-19
Publication date: 1980-01-17
Also published as: GB1499066A; DE2532450C3; FR2318858B1; FR2318858A1; BE844271A; NL7607930A; CH605542A5; JPS5217457A; DE2532450A1

Description

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25

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Anthrachinon aus Gemischen, die im wesentlichen Anthrachinon und Phthalsäureanhydrid enthalten.

Nach den bisher gebräuchlichen Herstellungsverfahren wird Anthrachinon aus Anthracen hergestellt und das so erhaltene rohe Anthrachinon durch Umkristallisation. z. B. aus Nitrobenzol, oder durch Sublimation gereinigt (s. Ullmann's Encyclopädie der technischen Chem e. Bd. 7, Seite 579 bis 584 (1973)). 5ü

In letzter Zeit sind andere Synthesewege für die Herstellung von Anthrachinon bekannt geworden. N.ich einem dieser neueren Verfahren wird zunächst ausgehend von Naphthalin Naphthochinon hergestellt, dieses in eint:T Diels-Alder-Reaktion mit Butadien zu Tetrahydro.im:hrachinon umgesetzt, welches nach Behandlung mit Sauerstoff Anthrachinon ergibt. Das Anthrachinon fällt hierbei im Gemisch mit Phthalsäureanhydrid an (s. beispielsweise DT-OS 22 45 555). Dieses Anthrachinon/ Phthalüäureanhydrid-Gemisch enthält auch Nebenprodukte.

Die Gewinnung von Anthrachinon aus diesem Gemisch durch Umkristallisation oder Sublimation ist technisch und wirtschaftlich unvorteilhaft. Um praktisch reines Anthrachinon zu erhalten, müßte eine Umkristal- !isation in mehreren Stufen erfolgen, was hohe Verluste an Anthrachinon und großen Aufwand für die Rückgewinnung der benötigten Lösungsmittel bedeuten würde.

Eine Sublimation würde nur ein verunreinigtes Anthrachinon ergeben, da einige der Nebenprodukte auf diese Weise praktisch nicht abgetrennt werden können. Gemäß der DT-OS 22 45 555 wird deshalb das Anthrachinon/Phthalsäureanhydrid-Gemisch durch Destillation aufgearbeitet, wobei zunächst Phthalsäureanhydrid abgetrennt und in einer weiteren, im Vakuum durchgeführten Destillation Anthrachinon gewonnen wird.

Nach dieser Arbeitsweise läßt sich Phthalsäureanhydrid von Anthrachinon trennen. Es wird jedoch nicht immer ein reines oder praktisch reines Anthrachinon erhalten, sondern es wird beobachtet, daß das so gewonnene Anthrachinon teilweise noch Nebenprodukte enthält

In der DT-OS 2218 316 ist eine Arbeitsweise beschrieben, bei der in einer ersten Vakuunikolonne Phthalsäureanhydrid als Kopfprodukt gewonnen wird und das Sumpfprodukt aus der ersten Destillationskolonne in einer zweiten Vakuumkolonne destilliert und dabei Anthrachinon in reiner Form erhalten wird. Bei der kontinuierlichen technischen Durchführung ergeben sich jedoch bei dieser Arbeitsweise gewisse Schwierigkeiten. So ist wegen des Vorliegens von festen Produkten im Sumpf der zweiten Kolonne keine gute Wärmeübertragung möglich. Weiterhin ist es technisch schwierig, aus dem unter Vakuum stehenden Sumpf der zweiten Kolonne feste Produkte auszutragen. Schließlich gelangt Anthrachinon wegen seines hohen Dampfdrucks in kühlere Teile der Apparatur, insbesondere in die Vakuumleitungen und -pumpen, was zu Ablagerungen und Verstopfungen führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Gewinnungsverfahren für Anthrachinon aus den bei der Herstellung von Anthrachinon aus Naphthalin anfallenden, im wesentlichen Anthrachinon und Phthalsäureanhydrid enthaltenden Gemischen zur Verfügung zu stc'len.

Es wurde nun ein Verfahren zur Gewinnung von praktisch reinem Anthrachinon aus Gemischen mit Phthalsäureanhydrid, wie sie bei der Herstellung von Anthrachinon aus Naphthalin anfallen, wobei man Gemische, die wenigstens 1 Gew.-Teil Phthalsäureanhydrid pro Gew.-Teil Anthrachinon und Nebenprodukte enthalten, einer ersten Destillationskolonne zuführt, die bei vermindertem Druck betrieben und in der Phthalsäureanhydrid als Kopfprodukt gewonnen wird, gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
a) die erste Destillationskolonne bei einem Druck im Bereich von 100 bis 900 mbar betreibt,
h) von dem Kopfprodukt der ersten Destillationskolonne soviel in das Verfahren zur Herstellung von Anthrachinon zurückführt, daß das Einsatzgemisch in die erste Destillationskolonne ein Gewichtsverhältnis von Phthalsäureanhydrid zu Anthrachinon im Bereich von 2 :1 bis 7 : 1 aufweist,

c) das Sumpfprodukt aus der ersten Kolonne einem bei Normaldruck betriebenen Verdampfer zuführt, in dem gasförmiges Anthrachinon erzeugt wird und aus dem höher als Anthrachinon siedende Verunreinigungen in fester Form ausgetriigen werden und

d) das so erhaltene gasförmige Anthrachinon in eine zweite Destillationskolonne einleitet, die ebenfalls bei Normaldruck betrieben und in der praktisch reines Anthrachinon als Kopfprodukt gewonnen wird.

In das erfindungsgemäße Verfahren werden Anthrachinon/Phthalsäureanhydrid-Gemische eingesetzt, die bei der Herstellung von Anthrachinon aus Naphthalin erhalten werden und die wenigstens 1 Gew.-Teil Phthalsäureanhydrid pro Gew.-Teil Anthrachinon und Nebenprodukte enthalten. Vorzugsweise enthalten die Einsatzgemische 2 bis 7, besonders bevorzugt 2,5 bis 4,5 Gew.-Teile Phthalsäureanhydrid pro Gew.-Teil Anthrachinon. Solche Gemische können bei der Herstellung von Anthrachinon aus Naphthalin erhalten werden, wenn man in einer Stufe Naphthalin zu Naphthochinon und Phthalsäureanhydrid oxidiert, das dabei erhältliche Naphthochinon/Phthalsäureanhydrid/Naphthalin-Gemisch mit Butadien umsetzt, überschüssiges Butadien und Naphthalin abgetrennt und das gebildete Tetrahydroanthrachinon in Gegenwart von Phthalsäureanhydrid mit Sauerstoff zu Anthrachinon oxidehydriert (s. beispielsweise DE-OS 22 45 555).

Von dem Kopfprodukt der ersten Destillationskolonne wird so viel in das Verfahren zur Herstellung von Anthrachinon zurückgeführt, daß das Einsaizgemisch in die erste Destillationskolonne ein Gewicht., /erhältnis von Phthalsäureanhydrid zu Anthrachinon vor· 2 :1 bis 7 :1 aufweist Vorzugsweise beträgt dieses Gewichtsverhältnis 24 bis 4,5 Gew.-Teile Phthalsäureanhydrid pro Gew.-Teil Anthrachinon. Bevorzugt erfolgt die Zugabe von Kopfprodukt der ersten Destillationskolonne in das Einsatzprodukt für die Umsetzung mit Butadien und/oder in das nach der Umsetzung mit Butadien vorliegende Gemisch.

Das in das erfindungsgemäße Verfahren einzusetzende Anthrachinon/Phthalsäureanhydrid-Gemisch enthält Nebenprodukte. Unter Nebenprodukten werden hier auch im Verfahren zur Herstellung von Anthrachinon auftretende Ausgangs- und Zwischenprodukte verstanden, die nicht vollständig umgesetzt oder entfernt wurden. Solche Nebenprodukte können beispielsweise sein: Naphthalin, Naphthochinon, Dihydroxinaphthacenchinon, Tetrahydroanthrachinon, Wasser, Naphthohydrochinon, Phthalsäure und nicht näher identifizierte Hochsieder. Die Gesamtmenge der im Einsatzgemisch vorhandenen Nebenprodukte kann in weiten Grenzen variieren. Sie kann beispielsweise zwischen 1,0 und 30, vorzugsweise zwischen 2 und 20 Gew.-% betragen. Im allgemeinen enthält das Einsatzgemisch Naphthalin und Hochsiedet, beispielsweise in Mengen von jeweils 1 bis 10 Gew.-%. Die anderen Nebenprodukte treten im allgemeinen in geringer Menge oder gar nicht auf. Beispielsweise können Naphthochinon, Dihydroxinaphthacenchinon und Phthalsäure in Mengen von jeweils 0 bis 1 Gew.-% und Tetrahydroanthrachinon, Wasser und Naphthoh>drochinon in Mengen von jeweils 0 bis 0,5 Gew.-°/o im Einsatzgemisch vorhanden sein.

Erfindungsgemäß wird das Einsatzgemisch in eine erste Destillationskolonne eingegeben, die bei einem Druck im Bereich von 100 bis 900 mbar betrieben wird. Drucke im Bereich von 250 bis 700 mbar sind bevorzugt, als Destillationskolonne können alle bekannten Kolonnenarten verwendet werden, beispielsweise eine Siebboden-, Glockenboden- oder Füllkörperkolonne.

Die Kolonne wird so betrieben, daß am Kopf Phthalsäureanhydrid und die leichter als Anthrachinon siedenden Nebenprodukte gasförmig erhalten werden.

Das am Kopf dieser Kolonne anfallende, vorzugsweise verflüssigte Produkt ist besonders geeignet, um den « Phthalsäureanhydrid-Gehalt im Einsatzgemisch in das erfindungsgemäße Verfahren auf die erforderliche oder gewünschte Höhe zu bringen. Hierfür wird das Kopfprodukt in entsprechender Menge in das Herstellungsverfahren für Anthrachinon, beispielsweise in das Einsatzprodukt für die Umsetzung mit Butadien und/oder in das nach der Umsetzung mit Butadien vorliegende Gemisch zurückgeführt Diese Arbeitsweise hat den Vorteil, daß besondere Maßnahmen zur Entfernung der leichter als Anthrachinon siedenden Nebenprodukte vermieden werden können, denn diese Nebenprodukte können dann im Verfahren zur Herstellung von Anthrachinon erneut umgesetzt werden (z. E. Naphthochinon) oder zusammen mit Butadien oder Naphthalin ausgeschleust werden (z. B. Naphthalin und Naphthohydrochinon).

Der nach der Rückführung eines Teils dieses Kopfprodukts '.n das Verfahren zur Herstellung von Anthrachinon verbleibende Teil des Kopfproduktes kann aus dem Verfahren ausgeschleust und daraus reines Phthalsäureanhydrid gewonnen werdea Die Gewinnung von reinem Phthalsäureanhydrid kann dabei auf bekannte Weise, z. B. ;emäß Ullmanns i-nCyCiGpavjiC uCr tCCiiniächcfi ChciTiic Bd. 13, Seile 720—721, (1960), erfolgen. Vorzugsweise wird soviel des Kopfproduktes ausgeschleust, daß die im Verfahren zur Herstellung von Anthrachinon bei der Oxidation von Naphthalin zu Naphthochinon und Phthalsäureanhydrid gebildete Menge an Phathalsäureanhydrid kompensiert wird.

Am Sumpf der ersten Destillationskolonne fällt ein Produkt an, das Anthrachinon und höher als Anthrachinon siedende Nebenprodukte enthält. Dieses Produkt wird erfindungsgemäß einem Verdampfer zugeführt. Der Verdampfer kann beliebig konstruiert sein, beispielsweise als Failfilm-, Dünnschicht- oder Umlaufverdampfer. Es können auch mehrere gleichartige oder verschiedenartige Verdampfer zu einer Verdampfungseinheit zusammengefaßt sein. Vorzugsweise wird ein Dünnschichtverdampfer verwendet. Der Verdampfer wird bei Normaldruck betrieben. Die Temperaturen im Verdampfer werden so gewählt, daß Anthrachinon verdampft, die höher als Antrachinon siedenden NeI cnprodukte jedoch weitgehend zurück bleiben. Beispielsweise sind Sumpf-Temperaturen im Bereich von 380 bis 550°C geeignet. Die Eindampfung des in den Verdampfer eingegebenen Sumpfprodukts aus der ersten Destillationskolonne erfolgt soweit, daß die verbleibenden, höher als Anthrachinon siedenden Rückstände in fester Form aus dem Verdampfer ausgetragen werden können. Die Austragung dieser Rückstände erfolgt beispielsweise über eine Förderschnecke. Die den Verdampfer verlassenden Dämpfe werden einer zweiten Destillationskolonne zugeführt, die bei Normaldruck betrieben wird. Als Destillationskolonne können alle bekannten Kolonnen verwendet werden, beispielsweise eine Siebboden-, Glockenboden- oder Füllkörperkolnne

Am Kopf dieser Kolonne ?ä;it in gasförmiger Form praktisch reines Anthrachinon an, das Reinheiten von beispielsweise über 99,5% aufweist. Die am Kopf der Kolonne anfallende ,ι Gase werden in einem Kondensator verflüssigt. Ein Teü des verflüssigten Kopfprodukts. beispielsweise 20 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 60Gew.-%, werden als Rücklauf in dip Kolonne gegeben. Aus dem verbleibenden Teil des verflüssigten Kopfproduktes kann durch weitere Abkühlung festes Anthrachinon geworden worden. Die Abkühlung zur Bildung von festem Anthrachinon und die Austragung dieses festen Anthrachinons kann beispielsweise mittels einer Kühlwalze, einem Kühlband oder einer Kü.il-

schnecke erfolgen.

Das Sumpfprodukt der zweiten Destillationskolonne kann vollständig in flüssiger Form in den Verdampfer zurückgeführt werden. Man kann jedoch auch im unteren Teil der zweiten Destillationskolonne oder am Sumpf dieser Kolonne eineri Seitenstrom entnehmen, der Nebenprodukte, beispielsweise Dihydroxinaphthacenchinon, enthält.

In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Einsatzprodukt in die erste Destillationskolonne zuvor einem Verdampfer zugeführt. Als Verdampfer kommen hierfür übliche Verdampfer in Frage, beispielsweise Fallfilm-, Dünnschicht- oder Umlaufverdampfer. Es können auch mehrere gleichartige oder verschiedenartige Verdampfer zu einer Verdampfungseinheit zusammengefaßt sein. Der Verdampfer kann beispielsweise bei Drucken von 100 bis 900 mbar und bei Temperaturen von 230 bis 38O⁰C betrieben werden. Bei dieser Arbeitsweise werden hochsiedende Nebenprodukte, vorteilhaft zusammen mit einem Teil des Anthrachinone und kleinen Mengen Phthalsäureanhydrid aus dem Sumpf des Verdampfers entnommen und gegebenenfalls getrennt aufgearbeitet, während die im Verdampfer gebildeten Dämpfe (Brüden) in die erste Destillationskolonne, vorTvjgsweise in deren mittleren Bereich, eingegeben werden. Es kann vorteilhaft sein, aus dem Sumpf des Verdampfers ein flüssiges Gemisch (hochsiedende Nebenprodukte, Anthrachinon und kleine Mengen Phthalsäureanhydrid) zu entnehmen und dieses einem weiteren Verdampfer, vorzugsweise einem Dünnschichtverdampfer, zuzuführen. In dem weiteren Verdampfer kann die Eindampfung soweit erfolgen, daß die hochsiedenden Nebenprodukte in fester Form ausgetragen werden können. Die in dem weiteren Verdampfer gebildeten Dämpfe (3rüden) können dann ebenfalls in die erste Destillationskolonne eingegeben werden, und zwar vorteilhaft an einer Stelle unterhalb der Zugabe der Dämpfe (Brüden) aus dem ersten Verdampfer.

Eine technische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sei anhand der Zeichnung erläutert:

Die Leitungen und Apparate mit den Bezugszahlen 1 bis 6 erläutern beispielhaft die Herstellung des Ausgangsprodukts für das erfindungsgemäße Verfahren, betreffen jedoch nicht die erfindungsgemäße Gewinnung von Anthrachinon.

Durch Leitung (1) wird ein durch Kondensation der bei der Gasphasenoxidation von Naphthalin in Gegenwart von Vanadium enthaltenden Katalysatoren erhaltenes, im weseniiichen Naphthochinon, Phthalsäureanhydrid und Naphthalin enthaltendes Gemisch zusammen mit Butadien einem Reaktor (2) zugeführt, in dem Naphthochinon zu Tetrahydroanthrachinon umgesetzt wird. Die den Reaktor (2) verlassenden Produkte gelangen über Leitung (3) in das System (6), aus dem überschüssigen Butadien durch Leitung (4) und Naphthalin durch Leitung (5) entfernt werden und in dem ferner die Oxidehydrierung von Tetrahydroanthrachi- -non zu Anthrachinon stattfindet Dem System (6) wird über Leitung (7) ein flüssiges Produkt entnommen, das Phthalsäureanhydrid und Anthrachinon im Gewichtsverhältnis von 2:1 bis 7 :1 und zwischen 1 und 25 Gew.-% Nebenprodukte enthält Die Nebenprodukte können beispielsweise Naphthalin, Naphthochinon. Dihydroxinaphthacenchinon, Tetrahydroanthrachinon, Wasser, Naphthohydrochinon, Phthalsäure und/oder Hochsieder sein. Das flüssige Produkt aus Leitung (7) wird einer ersten Destillationskolonne (8) zugeführt, die

mit Füllkörpern gefüllt ist und bei einem Druck im Bereich von 250 bis 750 mbar betrieben wird. Am Kopf dieser Kolonne (8) fallen gasförmig Phthalsäureanhydrid und die niedriger als Anthrachinon siedenden Nebenprodukte an. Diese werden über Leitung (9) entnommen und in einem Verdampfungskondensator verflüssigt (nicht in der Zeichnung enthalten). Etwa 40 bis 60Gew.-% des verflüssigten Kopfproduktes werden über Leitung (9a) als Rücklauf in die Kolonne (8)

H) gegeben. Von dem verbleibenden Rest des verflüssigten Kopfprodukts wird soviei über die Leitungen (11) und/oder (Wa) in das Verfahren zur Herstellung von Anthrachinon zurückgeführt, daß sich in Leitung (7) ein Gewichtsverhältnis von Phthalsäureanhydrid /u Anthrachinon im Bereich von 2:1 bis 7 : 1 ergibt. Über Leitung (10) wird das restliche verflüssigte Kopfprodukt entnommen. Aus diesem Produktstrom kann durch weitere Abkühlung festes, verunreinigtes Phthalsäureanhydrid gewonnen werden. Es ist auch möglich, den Produktstrom (10) auf reines Phthalsäureanhydrid hin aufzuarbeiten. Das Sumpfprodukt aus der Kolonne (8) wird über Leitung (12) einem vorzugsweise bei Normaldruck oder erhöhtem Druck betriebenen Dünnschichtverdampfer (13) zugeführt. Bei Temperaturen von 380 bis 500°C wird hier Anthrachinon verdampft und die verbleibenden hochsiedenden Nebenprodukte in fester Form, beispielsweise mittels einer Förderschnecke ausgetragen (14). Die im Verdampfer (13) erzeugten Dämpfe werden über Leitung (15) in eine zweite. Füllkörper enthaltende Destillationskolonne (16) von unten zugeführt. Die Kolonne (16) wird bei gleichem Druck wie der Verdampfer (13) betrieben. Am Kopf der Kolonne (16) fällt praktisch reines Anthrachinon als Gas an. Das über Leitung (18) entnommene Kopfprodukt wird in einem Kondensator (nicht in der Zeichnung enthalten) verflüssigt und etwa 40 bis 60 Gew.-% des verflüssigten Kopfproduktes über Leitung (iSa)als Rücklauf in die Kolonne zurückgeführt, aus dem restlichen flüssigen Kopfprodukt kann durch

ίο weitere Abkühlung, beispielsweise mittels einer Kühlschnecke, Anthrachinon in fester Form erhalten und ausgetragen werden. Das Sumpfprodukt der Kolonne (16) wird vorzugsweise vollständig in flüssiger Form durch Leitung (15) in den Verdampfer (13) zurückge-

■i5 führt. Es kann aber auch über Leitung (17) ein Teilstrom entnommen werden, der verworfen oder zur Rückgewinnung noch enthaltenen Anthrachinone separat aufgearbeitet werden kann.
Als Werkstoffe für die im erfindungsgerp=ißen

so Verfahren zu verwendenden Apparate kommen solche in Frage, die gegen die anfallenden Produkte beständig sind. Vorzugsweise werden C-Stähle Edelstahle und/ oder ausgekleidete, z. B. emaillierte Apparate verwendet

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Anthrachinon fällt mit einer Reinheit von im allgemeinen über 99%, meist sogar über 99,% an und kann als Zwischenprodukt für die Herstellung von Anthrachinonfarbstoffen verwendet werden.

Beispiel 1
Ein Produkt von 30 kg/h im wesentlichen bestehend

aus

Naphthalin 5,0 Gew.-%

1,4-Naphthochinon 0,5Gew.-%

9.10-Anthrachinon 20,0 Gew.-%

Dihydroxinaphthacenchinon 0,5 Gew.-%

l/l.Sa^a-Tetrahydroanthra-

chinon

Wasser

Naphthohydiochinon

Phthalsäure

Hochsieder

Phthalsäureanhydrid

<0.l Gew. %
<0.1 Gew.-%
0,2 Gew.-%
0,5 Gew.-%
5,0 Gew.-%
Rest

wird mit einer Temperatur von 180"C einer Rektifizierkolonne zugeführt. Die Kolonne hat einen Durchmesser von 250 mm. eine Gesamtlänge von 650 on und eine Länge des Ahlricbstcils von 450 cm. Die Kolonne ist mit füllkörper!) (Keramik-Berlsältel 25 χ 25 mm) gefüllt. Der Verdampfer der Kolonne hat einen Durchmesser von 250 mm und ein Arbeitsvolumen von ca. 70ltr. In den Sumpf der Kolonne ist eine F.lcktroheizschlangc eingebaut. Der Mantel des Kolonnensumpfes sowie der Mantel der Rektilizicrkolonne werden zur Kompensa- *'.,.m-, Ar*·- U/nrmnnUrl i-ikliiniT nlnltriroli Ki>U«T »#
t li/M ULt ** Ul IMLUf.MI U I Il (J I Ig, tl«.nil IJkII UVIIl· ->.(.

Die den Kolonnenkopf verlassenden Dämpfe werden flüssig abgeschieden, in dem sie dem unteren Teil eines Kondensators zugeführt werden, der einen inneren Durchmesser von 340 mm und eine Höhe von 2.330 mm aufweist. In dem senkrecht !Stehenden zylindrischen Verdampfungskondensator ist ein Rohrbündel eingebaut, bestehend aus 26 Röhren der Abmessung 0 30 χ 3.6 mm und Länge 1.800 mm. Die Außenseite dieses Rohrbündels dient als Kondensationsflächc. Die Kondensationswärme wird durch im Inneren des Rohrbündels verdampfendes Wasser abgeführt. Der Wass' "dampf wird einem sekundären Kondensator zugeführt, der sich direkt oberhalb des Produktkondensators befindet.

In diesem sekundären Kondensator mit einer Rohrschlange von 0,6 m^! Kühlfläche wird der Wasserdampf kondensiert und wieder dem I'rimärkondensator zugeführt. Das Vakuum in der Kolonne wird über eine Flüssigringpumpe erzeugt. Zwischen Verdampfungskondensator und Vakuumpumpe sind zwei mit Kühlwasser betriebene Kühlfallen η it einer Kühlfläche von jeweils 5 m² installiert. Dort werden die im Verdampfungskondensator nicht kondensierten Dämpfe fest abgeschieden. Die beiden Kühlfallen werden wechselseitigbetrieben.

Betriebsbedingungen dieses Systems:

Kopfdruck 400 mbar

Sumpftemperatur 330°C

Temperatur im Kondensator 135° C

Temperatur in der Kühlfalle 25⁰C

Naphthalin

1,4-Naphthochinon

Naphthohydrochinon

9.10-Anthrachinon

Phthalsäureanhydrid

6,7 Gew.-%
0,5 Gew.-%
03 Gew.-%
0,1 Gew.-%
Rest

Am Sumpf der Kolonne werden 7,7 kg/h abgezogen. Das Sumpfprodukt hat folgende Zusammensetzung:

Dihydroxinaphthacenchinon 13 Gew.-%
9.10-Anthrachinon 773 Gew.-%

Höhersieder Rest

Es wird mit einer Temperatur von ca. 300⁰C oben in einen Dünnschichtverdampfer geleitet. Der Verdampfer hat eine Gesamtlänge von 141 cm, einen Durchmesser

Das am Verdampfungskondensator anfallende flüssige Kondensat wird aufgeteilt in einen Rücklauf von 20 kg/h und eine Abnahme von 223 kg/h. Das Kondensat hat folgende Zusammensetzung:

von 165 mm und eine Heizfläche von 0,5 m². tin Rotor mit federnd angebrachten Wischelementen verteilt das eingesetzte Produkt an den Heizflächen. Der Dünnschichter wird elektrisch induktiv beheizt. Der untere Ausgang des Dünnschichtcrs ist mit einer Schnecke versehen, durch die das fest anfallende Sumpfprodukt ausgetragen wird.

Über Kopf des Dünnschichtverdampfers werden die Brüden von unten in eine Rektifizierkolonne geleitet.

to Die Kolonne hat eine Gesamtlänge von 240 cm und (■inen Innendurchmesser von 150 mm und ist mit I üllkörpernfKeramik-Bcrsättcl 15x 15 mm)gefüllt. Die Kolonne ist zur Kompensation der Wärmeabstrahlung elektrisch beheizt. Die den Kolonnenkopf verlassenden Dämpfe gelangen von oben in einen Röhrenkühler und werden dort flüssig abgeschieden. Als Kühlmedium dient bis 350"C hitzebeständiges öl. Der Röhrcnkühler hat eine Kühlfläche von ca. 0,5 m². Der Röhrenkühler ist

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■ >■■< «.ι,,*.·!, r,u(.niuuiiLllvi tt.) uuilUV.lt. I/UII IfIIU UM.} flüssige Kondensat aufgeteilt in Rücklauf und Abnahme. Die Destillation in diesem System wird unter Stickstoff durchgeführt.

Die Betriebsbedingungen dieses Systems sind folgende:

Dünnschichtcr-Wandtempcratur 450"C

Dünnschichter-Rotor H)O U/min

Kolonnen-Kopf temperatur 379" C

Kolonnen-Kopfdruck I bar abs.

Temperatur im Kondensator 290"C"

Das den unteren Ausgang dos Dünnschichtvcrdampfcrs anfallende feste über eine Schnecke ausgetragcnc Produkt 1,8 kg/h hat folgende Zusammensetzung:

Dihydroxinaphthacenchinon 5.0 Gew-%
9.10-Anthrachinon 5.9 Gew.-%

Höhersieder Rest

Das im Kondensator der Kolonne anfallende flüssige Produkt wird aufgeteilt in einen Rücklauf von 6,0 kg/h 4» und eine Abnahme von 5,9 kg/h. Die Abnahme wird über eine wassergekühlte Kühlschneckc geleite! und fest ausgetragen. Das abgenommene Produkt hat folgende Zusammensetzung:

9.10-Anthrachinon

> 99.5 Gew-%

Beispiel 2

Das Beispiel 2 isl bis auf die Betriebsbedingungen im ersten und zweiten Destillationssystem identisch mit so Beispiel 1.

Betriebsbedingungen des ersten
Destillationssystems:

Kopfdruck 650 mbar

Sumpf temperatur 350⁰C

Temperatur im Kondensator 135°C

Temperatur in der Kühlfalle 25°C

Betriebsbedingungen des zweiten
Destillationssystems:

Dünnschichter-Wandtemperatur 480° C

Dünnschicht-Rotor 100 U/min

Kolonnen-Kopf temperatur 389° C

Kolonnen-Kopfdruck 11 bar abs.

Temperatur im Kondensator 290⁰C

Die Menge und Reinheit des so gewonnenen Anthrachinons entspricht Beispiel 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

909 583/260

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von praktisch reinem An thrachinon aus Gemischen mit Phthalsäureanhydrid, wie sie bei der Herstellung von Anthrachinon aus Naphthalin anfallen, wobei man Gemische, die wenigstens ein Gewichtsteil Phthalsäureanhydrid je Gewichtsteil Anthrachinon und Nebenprodukte enthalten, einer ersten Destillationskolonne zuführt, die bei vermindertem Druck betrieben und in der Phthalsäureanhydrid als Kopfprodukt gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) die erste Destillationskolonne bei einem Druck im Bereich von 100 bis 900 mbar betreibt,

b) von dem Kopfprodukt der ersten Destillationskolonne soviel in das Verfahren zur Herstellung von Anthrachinon zurückführt, daß das Einsatzgemisch in die erste Destillationskolonne ein Gewichtsverhältnis von Phthalsäueanhydrid zu Anthrashinon im Bereich von 2:1 bis 7:1 aufweist,

c) das Sumpfprodukt aus der ersten Kolonne einem bei Normaldruck betriebenen Verdampfer zuführt, in dem gasförmiges Anthrachinon erzeugt wird und aus dem höher als Anthrachinon siedende Verunreinigungen in fester Form ausgetragen werden und

dl) das so erhaltene gasförmige Anthrachinon in eine zweite Destillationskolonne einleitet, die ebenfalls bei Normaldruck betrieben und in der praktisch reines Anthrachinon als Kopfprodukt gewonnen wird.

2. Verfahren nach Anspruch '·., dadurch gekennzeichnet, daß man als Verdampfer einen Dünnscliichtverdampfer verwendet.

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