DE2703777B2 - Verfahren zur Abtrennung von Xylenolen aus einem Gemisch mit Kresolen - Google Patents
Verfahren zur Abtrennung von Xylenolen aus einem Gemisch mit KresolenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Xylenolen aus einem Gemisch aus Xylenolen und
Kresolen durch Adsorption mit einem Adsorptionsmittel gemäß den vorstehenden Patentansprüchen.
Für die Abtrennung von Xylenolen von Kresolen waren bisher ein Destillationsver.dhren, ein Reaktionstrennverfahren und sin Kiislnllisatioustrennverfahren
bekannt. Hiervon ist das Destillatit isverfahren in der
Praxis nicht durchführbar, weil die Siedepunkte von 2,6-Xylenol (202° C) und 3,5-Xylenol (2200C), die als
technische Chemikalien am wertvollsten sind, dicht beim Siedepunkt von o-Kresol (191°C) liegen, das
häufig zusammen mit 2,6-Xylenol gebildet wird. Ferner ist die Trennung von 2,6-Xylenol und p- und m-Kresol
durch Destillation unmöglich (p-Kresol und m-Kresol haben beide einen Siedepunkt von 2020C).
Ferner kann 2,4-Xylenol nicht von Kresolisomeren,
die durch das reaktive Trennverfahren abgetrennt worden sind, abgetrennt werden, weil 2,4-Xylenol eine
ähnliche chemische Reaktivität wie die Kresolisomeren besitzt.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein großtechnisch durchführbares Verfahren zur Abtrennung von Xylenolen aus einem Gemisch aus Xyienolen
und Kresolen durch Adsorption unter Verwendung von Adsorptionsmitteln verfügbar zu machen.
Es wurde nun gefunden, daß die vorstehend genannte Aufgabe gelöst werden kann, wenn eine speziell
ausgewählte Klasse von Adsorptionsmitteln verwendet wird, die eine selektive Adsorption zwischen Xylenolen
und Kresolen und damit eine Abtrennung der Xylenole von den Kresolen ermöglichen. Das Verfahren gemäß
der Erfindung zur Abtrennung von Xylenolen aus einem Gemisch aus Xylenolen und Kresolen durch Adsorption
mit einem Adsorptionsmittel ist durch die in den vorstehenden Ansprüchen angegebenen Merkmale
gekennzeichnet. Der Anteil der Kationen, bezogen auf die gesamten austauschbaren Kationen, beträgt vorzugsweise 60 Mol.-% oder mehr, insbesondere 90
MoL-% oder mehr.
der Erfindung Lithium, Kalium, Nickel und Ammonium bevorzugt. Mehrere Kombinationen von ausgetauschten Ionen, z, B. Lithium und Kalium, Lithium und Nickel,
Kalium und Nickel, Ammonium und Lithium, Kalium und Barium werden besonders bevorzugt, wenn diese
Ionen im Zeolith enthalten sind.
Für das beim Verfahren der Erfindung verwendete Adsorptionsmittel sind bestimmte Bereiche der Porenöffnung und des Verhältnisses von Silicijm zu
ίο Aluminium (Si/Al) erwünscht Es ist wesentlich, daß der
Zeolith Porenöffnungen von 5,5 bis 15 A hat Wenn ein
Zeolith mit Porenöffnungen von weniger als 5,5 A verwendet wird, ist die adsorbierte Menge der Xylenole
und Kresole äußerst gering, um technisch brauchbar zu
s<;in. Ferner beträgt das Verhältnis von Silicium zu
Aluminium im Zeolith 0,5 bis 4,5. Bei Verhältnissen über 43 ist der Zeolith mit Xylenolen reaktionsfähig. Mit
einem solchen Zeolith ist eine Adsorption praktisch unmöglich. Mit anderen Worten, das Ausgangsmaterial
muß äußerst stark verdünnt werden oder die Entwicklungs- oder Elutionstemperatur muß sehr niedrig sein
und beispielsweise bei 400C liegen, wodurch sich praktische Nachteile ergeben. Im Hinblick auf die
Festigkeit des Zeoüths beträgt das Verhältnis von
Silicium zu Aluminium zweckmäßig wenigestens 1.
Als typische Beispiele von Zeolithen sind
der Zeolith Omega
(NaMTMA,i(AI2O)8(SiO2)28 · 21 H2O),
TMA = Tetramethylammonium,
jo natürlicher Faujasit, Zeolith X
(Na4(AI02)86(Sio2),oe]264 H2O),
Zeolith Y
(Na56KAIO2)S6(SiO2),*] ■ 250 H2O und
Zeolith L
π (K9[(AIO2)9(SiO2)27]22 H2O
zu nennen. Hiervon werden die Zeolithe X und Y besonders bevorzugt. Natürliche vorkommende Produkte sind verfügbar, jedoch können diese Zeolithe auch
nach bekannten Syntheseverfahren hergestellt werden,
wie sie in de japanischen Patentveröffentlichungen
6712/57, 18267/60, 1639/61 und 124/63 beschrieben werden.
Die für die Zwecke der Erfindung verwendeten Zeolithe müssen austauschbare Kationenstellen aufwei-
v> sen, die vollständig oder teilweise gegen wenigstens ein
Kation aus der folgenden speziellen Gruppe von Kationen austauschbar sind: Lithium, Kalium, Cäsium,
Rubidium, Calcium, Barium, Strontium, Cadmium, Chrom, Molybdän, Mangan, Eisen, Nickel, Kobalt und
ν, Ammonium. Bevorzugt hiervon werden die Zeolithe, in
denen Lithium, Kalium, Nickel, Ammonium oder
γ, Erfindung können hergestellt werden, indem Zeolithe
vom Faujasit-Typ als Ausgangsmaterial verwendet und dem Ionenaustausch unterworfen werden. Die als
Ausgangsmaterial verwendeten Faujasit-Zeolithe gehören typmäßig zur Gruppe 4, d. n. »Doppelsechsring«,
M) gemäß der Klassifizierung der Kristallstrukturen der
kristallinen Aluminosilirate, die allgemein als Zeolithe
bezeichnet werden. Die Gruppe 4 umfaßt Zeolithe der Typen Faujasit, Chabasit, Gmelinit und Z-5 · L. Der
Fanjasit ist durch den polyedrischen Käfigtyp, ß.
hi 26-Flächner, gekennzeichnet. Zu den Fanjasiten gehören außer dem natürlichen Faujasit die synthetischen
Zeolithe X und Y. Die Zeolithe des Typs X können als molare Anteile der Oxyde für die Natriumform, die die
Formel Na2O · AbO3 ■ 2,5 SiO2 · 6 H2O hat, und durch
die Elementarzellenparameter für Naefi[AlO2)86SiO2)i06]
-264H2O dargestellt werden: Dichte 1,93 g/cm3;
Elementarzellenkonstante 25,02 bis 24,86 Ä; Porenvolumen
0,50 Porenöffnung: Porenöffnung Zwölfring 7,4 A, Sechsring 2,2 A; kinetische Porenöffnung 8,1 A. Die
Zeolithe des Typs Y können in molaren Anteilen der Oxyde für die Natriuniform durch die Formel
Na2O · Al2O3 · 4,8 SiO2 · 8,9 H2O und in Elementarzellen-Parametern
für NaSiKAlO2)S6(SiO2),*] · 250 H2O
wie folgt dargestellt werden: Dichte 1,92 g/cm3; Elementarzellenkonstante 24,85 bis 24,61 A; Porenvolumen
0,48 cnvVcm3; Porenöffnung: Zwölfring 7,4 A, Sechsring 22 A; kinetische Porenöffnung 8,1 A. Das
Natrium in der vorstehenden Darstellung in Oxyden erscheint, da es zur Synthese der Zeolithe wegen der
Einfachheit der Synthese verwendet wird. Nach der Bildung der Kristalle können die Natriumionen gegen
andere Kationen, z. B. Alkaliionen, ausgetauscht werden.
Der Kationenaustausch kann durchgeführt werden, indem das Ausgangsmaterial mit einer wäßrigen Lösung
von löslichen Salzen der durch Austausch einzuführenden Kationen in Berührung gebracht wird. Als Salze
können für diesen Zweck im allgemeinen Chloride, Nitrate, Sulfate und Carbonate verwendet werden. Die
in der Lösung enthaltene absolute Menge der Kationen beträgt zweckmäßig wenigstens das 0,8fache der
äquivalenten Menge in dem auszutauschenden Zeolith vom Faujasit-Typ. Die für den Ionenaustausch verwen- jn
dete Lösung hat eine Salzkonzentration von etwa 0,01 Gew.-% bis zur Sättigung, zweckmäßig von 5 bis 20
Gew.-°/o. Der Ionenaustausch kann bei einer Temperatur
von 2° bis 98°C durchgeführt werden, jedoch wird zur Neuordnung der Kristallstruktur und zur Beschleunigung
des lonenaustausches vorzugsweise bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur gearbeitet.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird das Ausgangsmaterial
zuerst in die Ammoniumform und anschließend durch Calcinieren in die Wasserstofform 41)
überführt und dann dem Austausch mit den gewünschten Kationen unterworfen. Die Einzelheiten dieses
Verfahrens werden in den japanischen Patentveröffentlichungen 6713/57,618/58 und 5523/58 beschrieben.
Die im Ausgangsmaterial vorhandenen ursprünglichen Kationen sind gewöhnlich Natriumkationen.
Durch den ionenaustausch wird die Menge der Natriumionen zweckmäßig auf etwa 10 Gew.-% oder
weniger gesenkt
Der Zeolith vom Fauiasit-Typ, der dem lonenaus- ϊο
tausch nach den vorstehend genannten Verfahren unterworfen worden ist, v/ird im allgemeinen durch
Trocknen im Vakuum, Gefriertrocknen, Trocknen mit Heißluft oder Trocknen im elektrischen Ofen auf einen
geeigneten Wassergehalt gebracht, bevor er gebrauchs- v> fertig ist. Das Verhältnis der den Zeolith bildenden
Elemente, das Verhältnis der ihn bildenden Kationen und das Austauschverhältnis werden durch Elementaranalyse
und die Kristallstruktur durch die Röntgendiagramme bestimmt und bestätigt, bevor das Adsorptions- t>o
mittel eingesetzt wird.
Die für die Zwecke der Erfindung verwendeten Adsorptionsmittel können Vakuum, verschiedenen
Formen verwendet werden, nämlich in Pulverform mit Teilchengrößen von 2 μ oder mehr oder in Form von hi
Pellets, die etwa 20f/b anorganische Bindemittel (z. B.
Kaolinit oder Bentonit) enthalten und eine Größe bis
3.2 mm haben. Zur Erhöhung tier lonenaustauschgeschwindigkeii
oder Adsorptions- und Desorptionsgeschwindigkeit
ist die Teilchengröße des Adsorptionsmittels zweckmäßig so klein wie möglich. Andererseits
ist es vom verfahrensmäßigen Standpunkt zweckmäßig, das Adsorptionsmittel in Form von größeren Teilchen
oder in Form von Pellets zu verwenden, um den Druckabfall zu verringern und hierdurch den Arbeitsablauf zu erleichtern.
Die gemäß der Erfindung zu trennenden Gemische enthalten wenigstens ein Xylenol und wenigstens ein
Kresol. Als Kresole kommen alle Isomeren, d. h. o-KivsoL m-Kresol und p-Kresol in Frage. Ebenso
kommen alle Isomeren des Xylenols in Frage, die durch die Stellung der Methylreste dargestellt werden,
nämlich (2,6), (23), (2,4), (2,5), (3,4), (3JS), (3,6), (4,5), (4,6)
und (5,6). Als typische Beispiele von Ausgangsgemischen, die gemäß der Erfindung vorteilhaft trennbar
sind, sind Gemische von 2,6-Xylenol und o-Kresol,
Gemische von 3,5-XyIenol und m-Kresol und Gemisch
von 2,6-Xyienol, p-Kresol und m-Kresol zu nennen. Die
Gemische können außerdem anuc-re Bestandteile
enthalten, z. B. Phenol, Alkylphenol, z. B.
Trimethylphenolisomere,
t-Butyl-kresolisomere,
Di-t-butylkresolisomere,
«-Naphthol,
^-Naphthol,
Äthylphenol,
Carvacrol,
Thymol,
Phenylphenol,
Benzylphenol,
Brenzcatechin,
Pentadecylbrenzcatechin,
Guaiacol,
Eugenol,
Isoeugenol und
Halogenphenole.
Die Zusammensetzung der Gemische unterliegt keinen Begrenzungen, sondern kann in weiten Grenzen
variieren. Die Anwesenheit dritter Komponenten ist ebenfalls möglich.
Die verschiedensten Arbeitsweisen sind bei den Trennverfahren durch Adsorption für die Durchführung
der Adsorption und Desorption bekannt Der grundlegende Einheitsprozeß besteht darin, die Komponenten,
die von den zu trennenden Substanzen stärker adsorbiert werden, bevorzugt zu adsorbieren und die
Komponenten, die schwächer adsorbiert werden, früher abzuziehen und zu gewinnen. Das einfachste Verfahren
ist das Chargenverfahren, bei dem das zu trennende Gemisch einem mit Adsorptionsmittel gefüllten Adsorptionsbett
zugeführt und ein Strom, der mit den sc'w&jher adsorbierten Komponenten angereichert ist,
zuerst abgezogen und gewonnen wird und anschließend die stärker adsorbierten Komponenten auf thermischem
Wege oder unter Verwendung eines Desorptionsmittel gewonnen werden. Die verschiedensten
Desorptionsmittt-I mit unterschiedlichen Eigenschaften
können bei diesem Verfahren verwendet werden. Als verbesserte Verfahren sind ferner kontinuierliche
Trennverfahren bekannt. Bei diesen Verfahren wird im allgemeinen das an dem Bett des Adsorptionsmittels
adsorbierte Gemisch der Xylenole und Kresole mit einem Elutionsmitte1 oder Verdrängungsmittel, das
durch das Adsorptionsmittelbett geleitet wird, eluiert oder verdrängt, wodurch eine weitere Trennung erfolg;
und getrennte Fraktionen gewonnen werden. Bei einem
dieser Verfahren wird das Elulionsmittcl durch das Adsorptionsmitlelbett umgewälzt, während die zu
trennenden Stoffe durchgeleitet werden, wobei die Trennung durch Wechselwirkung zwischen Entwicklungs-
oder Elutionsmittel und Adsorptionsmittel erfolgt. Bei einem anderen Verfahren wird ein
Verdrängungsmittel verwendet, das die im Adsorptionsmittel gebildete Adsorptionszone des abzutrennenden
Stoffs verschiebt, ohne daß der Stoff durchgeleitet wird. Hierbei erfolgt die Trennung durch die Wirkung des
Adsorptionsmittels.
Die Entwickliingsmittel (Elutionsmittel oder Verdrängungsmittel)
die zweckmäßig für die Zwecke der Erfindung verwendet werden, sind polare Verbindungen,
z. B. Alkohole, Ketone, Amide, Amine, Äther, Ester. Nitrile, Nitroverbindungen, halogenierte Kohlenwasserstoffe
und Schwefelverbindungen. Vorzugsweise werden beispielsweise Äthanol, n-Propylalkohol. n-Bu-Adsorptionsmiftelbettcn
mit dem Entwicklungsmittcl gefüllt sind. Ferner sei angenommen, daß das Gemisch von Xylenolen und Kresolen durch Entwicklung in der
Kolonne A getrennt werden soll. Im mittleren Teil der Kolonne A liegt hierbei ein Bereich vor, in dem das zu
trennende Material auf das Entwicklungsmittel gemischt sind. Bei diesem Betriebszustand ist das
Vierwegeventil a\ der Kolonne A in Richtung (1-3) geöffnet, und das Entwicklungsmittel wird auf dem
Wege U-a\(2-\)-A der Kolonne A von unten zugeführt.
Hierbei wird die Adsorptionszone des abzutrennenden Materials ausgebildet. Während der Abtrennung bewegt
sich die Adsorptionszone allmählich von unten nach oben durch die Kolonne A. Wenn die Vorderfront
des abzutrennenden Materials das obere Ende der Kolonne erreicht, werden die Fraktionen mit der
gewünschten Zusammensetzung am vorderen Teil (nachstehend der Einfachheit halber als vorderer
hnl Icrvhuti/lalLnhrtl cpli -Rutvlallfnhnl n-Amvlal- Slrhnill hp7pirhnptl linntiniiiprlirh ndpr intprmiltiprpnri
kohol, n-Octanol, Cyclohexanol, Aceton, Methylethylketon,
Diäthylketon, Acetophenon, Cyclohexanon, Propionitril, Butyronitril, 1-Nitropropan, Äthylendiamin, Me
thylenchlorid und Dimethylsulfon verwendet.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Entwicklungs- oder Verdrängungsmittel
Ketone oder Alkohole verwendet.
Bei Verwendung eines Entwicklungsmittels kann das Verfahren so durchgeführt werden, daß zuerst das zu
trennende Material auf ein Adsorptionsmittelbett aufgegeben und hierdurch eine Adsorptionszone des
Ausgangsmaterials gebildet und dann das Entwicklungsmittel dem Bett in Berührung mit der Adsorptionszone
zugeführt und hierdurch die Adsorptionszone verschoben oder bewegt wird. Mit fortschreitender Entwicklung
werden die stark adsorbierten Komponenten im hinteren Ende der Adsorptionszone und das Entwicklungsmittel
und die schwach adsorbierten Komponenten in der Vorderfront der Adsorptionszone angereichert.
Wenn die Zusammensetzungen in diesen Teilen der Adsorptionszone die gewünschten Werte erreicht
haben, können sie als getrennte Produktströme aus dem Bett entfernt werden. Bei der praktischen Durchführung
dieser Ausführungsform kann das Entwicklungsmittel in das Bett gefüllt werden, bevor das zu trennende
Material zugeführt wird, wodurch eine weitere Grenze an der Vorderfront der Adsorptionszone ausgebildet
wird. Das Verfahren kann unter Verwendung einzelner Kolonnen oder mehrerer parallel oder hintereinander
geschalteter Kolonnen durchgeführt werden. Kontinuierlicher Betrieb durch Verwendung mehrerer Kolonnen,
die in einem geschlossenen Kreissystem hintereinander geschaltet sind, ist zu empfehlen. Wenn bei
kontinuierlichem Betrieb das abzutrennende adsorbierte Material durch intermittierende oder kontinuierliche
Entfernung abgetrennter Fraktionen verringert wird, wird frisches Ausgangsmaterial als Ergänzung der
Adsorptionszone in ihrem mittleren Teil zugeführt
Die Abbildung zeigt ein Fließschema einer typischen Anordnung der Anlage zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung bei
kontinuierlichem Betrieb. Drei Adsorptions- und Entwicklungskolonnen A, B und C werden verwendet
Diese Anlage ist mit den Vierwegeventilen ai, a% b\, bi,
C\ und Ci versehen, wobei die Zahlen 1 bis 4 die
austauschbaren Wege darstellen. Die Hauptleitungen sind mit Lu L2, L3 und U, bezeichnet Zur Vereinfachung
der Erklärung ist zu bemerken, daß alle Kolonnen A, B und C mit dem Adsorptionsmittel gefüllt und die
auf dem Wege A-a£\-2)-L\ abgezogen. Nach der
Gewinnung des vorderen Schnitts wird der noch nicht in der Kolonne A getrennte Rest des zu trennenden
Materials durch Öffnen des Vierwegeventils a? in
Richtung (1-4) auf dem Wege 4-a2(l-4)-Ci(4-l)-Cin die
Kolonne C überführt. Wenn im Verlauf dieser Überführung ungefähr die Hälfte des Restes des
Matei ials in die Kolonne Cübergeführt worden ist. wird
das V'.Twegeventil c\ geöffnet, um frisches zu trennendes
Ausgangsmaterial in vorbestimmter Menge auf dem Wege LyC]{2-\)-C\n die Kolonne Cgelangen zu lassen.
Die Menge des frisch zugeführten Materials wird so eingestellt, daß sie ungefähr der Menge des aus der
Kolonne A abgezogenen vorderen Schnitts gleich ist. Nachdem die Ergänzungsmenge des Ausgangsmaterials
zugeführt worden ist. wird der restliche Teil des Materials in der Kolonne A in die Kolonne Cüberführt.
Wenn die Fraktionen mit der gewünschten Zusammensetzung im hinteren Endteil der Adsorptionszone
(nachstehend der Einfachheit halber als hinterer Schnitt bezeichnet) das obere Ende der Kolonne A erreichen,
werden sie auf dem Wege A-a^\-2)-Li abgezogen. Die
Zuführung des Entwicklungsmittels auf dem Wege U-C](Z- I)-C wird fortgesetzt, um die Entwicklung oder
Elution weiterzuführen. Wenn der frisch abgetrennte vordere Schnitt das obere Ende der Kolonne Cerreicht,
wird er auf dem Wege C-cJ^\-2)-L\ gewonnen, und der
noch nicht abgetrennte Rest wird durch öffnen des Vierwegeventils c? auf dem Wege C-c£\-4)bi(4-\)-B in
Richtung (1-4) in die Kolonne B überführt. Bei der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise werden der
vordere Schnitt und der hintere Schnitt zwisch η den
Kolonnen A und C jeweils vom oberen Ende der Kolonne B gewonnen. Durch Kreislaufführung eines
Teils des zu trennenden Materials durch den geschlossenen Kreislauf, d.h. A--C--B--A..., bei ständiger
Zuführung ergänzender Mengen des zu trennenden Materials und des Entwicklungsmittels und durch
Verwendung des Adsorptionsmittels in kontinuierlicher Arbeitsweise können somit Fraktionen mit der gewünschten Zusammensetzung nacheinander aus jeder
Kolonne abgezogen werden. Wie die vorstehende Beschreibung zeigt ist die Verwendung von drei
Kolonnen für kontinuierlichen Betrieb nicht wesentlich, vielmehr ist die Verwendung von wenigstens zwei
Kolonnen möglich. Natürlich könen vier oder mehr Kolonnen verwendet werden.
Beim Verfahren der Erfindung wird die Adsorption
bei einer Temperatur von etwa 20 bis 320° C,
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vorzugsweise von JO bis 220 C bei einem Druck \on
Normaldruck bis 50 kg/cm2, vorzugsweise im Bereich
von Normaldruck bis etwa 30 kg/cm* durchgeführt. Die
Adsorption kjnn in der Frlüssigphasc oder in der
Gasphase durchgeführt werden. Wenn bei niedrigerer Temperatur gearbeitet werden soll, wird vorzugsweise
in der F'lüssigphase gearbeitet. Die Fintwicklung kann eb; ifalls unter ähnlichen Bedingungen durchgeführt
werden, jedoch kann bei niedrigerem Druck und/oder bei höherer Temperatur gearbeitet werden. Vorzugsweise
werden Adsorption und f-lnt A'icklung oder
Verdrängung bei der gleichen Temperatur in der flüssig ph a se durchgeführt.
Die Krfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.
Verschiedene Adsorptionsmittel, die in der folgenden
Tabelle 1 pnnannt unrl rinsrhhrRlich Ai*r /,coh'.h'J \ '.:■'!
Y werden verwendet. Fun Gemisch aus HO Gew. "Zu
2.b-Xylcnol und 20 Gew.-1Vn p-Kresol wird in eine
Laboratoriumskolonne aus Glas, die mit jedem Adsorptionsmittel
gefüllt ist. eingeführt. Die Kolonne hat einen Durchmesser von 2>n·.. eine Hohe von 50cm. ist
zylindrisch und vn einem Manul umgeben. Das
Gemisch wird 4 S'unden bei HOC zugeführt, bis K)I
Ausgangsamterial die Kolonne durchströmt haben
Anschließend werden die nicht adsorbierten I r,tktionen
mit Stickstoffgas ausgetrieben und die adsorbierten Traktionen mit 21 Mcthylakohol uesorbiert. Die
dcsorbiertcn fraktionell werden analysiert. Das Adsorptionsmittel
wird vor dem Wiegen getrocknet, wodurch bestätigt wird, daß keine restliche adsorbierte
Substanz am Adsorptionsmittel vorhanden ist. FDie für
die jeweiligen Zeolithe X und Y gemessenen .Selektivitätskoeffizienten
sind in Tabelle I genannt.
B e i s ρ i e I 2
Verschiedene F'ntw icklungsmittcl werden in einer
Adsorptionskolonne erprobt, die aus einem l'vrexglasrohr
von 4 m Länge und 8 mm Durchmesser besteht, das
mit 200 ml Adsorptionsmittel gefüllt ist. Diese Glaskolonne wird bei etwa 100 C gehalten. Lin Gaschromatograph
ist am Austritt des Ablaufs aus tier Kolonne angeordnet, um die Zusammensetzung des Ablaufs zu
ermitteln. Hieraus wird die Selektivität bestimmt.
Ziüiüchs! win! d;;s Fnt\vickk:""';mi!i"! in einer Menge
von 8.75 cm'/Min. in die Kolonne eingeführt. Dann wird
die Zufuhr des Lntwicklungsmittels abgebrochen und d.is zu trennende Material 20 Minuten in der gleichen
Menge (8.75 ml· Min.) eingeführt. Anschließend wird erneut das Lntwicklungsmittel in einer Menge von
8.75 mKMin. in die Kolonne eingeführt, bis das gesamte
zu trennende Material aus der Säule cluiert worden ist. Die in Tabelle 2 genannten verschiedenen Ausgangsmatenalien
und Adsorptionsmittel werden verwendet. Die f rgehnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 genannt.
Tabelle I | /weites lon | /usaninicnsetzu | im nach Ionen | Seleklml.ilskoel | ii/ient | ''.2 |
Ionen.irl | - Veral.-Vers. | ι Mol -- ι | 9.6 | |||
Natrium | I r^tes lon | /uoks lon | /ei.lull \ |
> | 4.5 | |
l.r«.te·. lon | Natrium | KKI | il | 2.S | 3.6 | |
Natrium | Natrium | 95 | 5 | 1(1.3 | 3.4 | |
Lithium | Natrium | ')7 | 3 | Kl." | 4.3 | |
Kalium | Natrium | 68 | 32 | 5.4 | 3.7 | |
Rubidium | Natrium | 65 | 35 | 4.9 | 3.6 | |
Cäsium | Natrium | 82 | 18 | 4.6 | 5.9 | |
Strontium | Natrium | 65 | 35 | 4.5 | 3.5 | |
Cadmium | Natrium | 66 | 34 | 4.8 | 4.8 | |
Barium | Natrium | 65 | 35 | 4.5 | 9.5 | |
Chrom | Natrium | 66 | 34 | 4.x | 5,5 | |
Molybdän | Natrium | 66 | 34 | 5.6 | 9.4 | |
Mangan | Natrium | 68 | 32 | 5.4 | 11.5 | |
Eisen | Natrium | 93 | 7 | 11.2 | 11,1 | |
Nickel | Kalium | 68 | 32 | 6,8 | 12,3 | |
Kobalt | Nicket | 91 | 9 | 10,8 | 11,6 | |
Ammonium | Nickel | 39 | 61 | 12.6 | 10.5 | |
Lithium | Lithium | 45 | 55 | 12.3 | 10,6 | |
Lithium | Barium | 81 | 19 | 13,6 | 8.9 | |
Kalium | Kobalt | 24 | 76 | 13,3 | ||
Ammonium | Cäsium | 82 | 18 | 11.3 | ||
Kalium | 92 | 8 | 10,5 | |||
Lithium | 61 | 39 | 10.7 | |||
Lithium | ||||||
10
Innenjrt I rstes Ion
/weites Inn
/us.immenset/ung mich Ionen
Frsles lon /weites lon
Kalium Lithium
Magnesium Calcium
18
57
10.9 10.1
Der Selektiv itütskocfn/ient λ'| wird mil MiHc der folgenden Gleichung berechnet:
; Molciihrucli von adsorbiertem h
I Molcnhruch vo:i iiclsorbiertom ti
I Molenhruch von h in der ins Gleichgewicht gebrachten Flüssigkeit
I Molenbnicli von ti in der ins Gleichgewicht gebrachten Flüssigkeit
Hierin steht ti für Xvleno! und h lur Krcsol.
Iahe
Ver | /eolilh | Ausgangsmateri | al | Fnlwicklungs- | \'orilerer Schnitt | (1.7) | Hinterer Schnitt | (90.6) |
such Nr. |
(Gew.-1..) | mittel | Kiew.-' ι | C'S.:>) | (Gew.-"·) | (9.4) | ||
I | V | o-K resol | (20) | Äthylalkohol | o-Kresiil | (0.4) | o-Kresol | (93,1) |
(Lithium) | 2.6-Xylenol | (80) | 2.6-Xylenol | (<)·■).(>) | 2.6-Xylenol | (6.9) | ||
2 | V | o-Krosol | (20) | Isopmnyl- | o-kresol | (Ί.2) | o-Kresol | (9S.9) |
(Lithium) | 2.n-Xylenol | (80) | alkohol | 2.6-Xylenol | r-l>.S) | 2.6-Xv Ienol | (LI) | |
.1 | Y | o-K resol | (20) | n-Hut\ !alkohol | o-Kresol | (0.21 | o-Kresol | (98.2) |
(Lithium) | 2.6-Xyleno! | (80) | 2.6-Xvlenol | (W.8) | 2.6-Xvlenol | (1.8) | ||
4 | Y | o-K resol | (20) | Isoamylalkohol | o-Kresol | (0..M | o-Kresol | (97.3) |
(Lithium) | 2.6-Xyienoi | (80) | 2.6-Xv ienol | (W.7) | 2.6-Xylenoi | (2.7) | ||
Y | o-K resol | (20) | n-lle\> !alkohol | o-K resol | (.1.8) | o-Kresol | (90.1) | |
(Lithium) | 2.6-Xylenol | (80) | 2.6-Xylenol | (%.2) | 2.6-X\ Ienol | (9.9) | ||
() | Y | o-Kresol | (20) | n-Octv !alkohol | o-Kresol | (22.7) | o-Kresol | (71.5) |
11 ilhium) | 2.6-Xylenol | (80) | 2.6-Xylenol | (77.3) | 2.6-Xylenol | (28.5) | ||
7 | V | o-Kresol | (20) | C'vclohewl- | o-Kresol | (o.i) | o-Kresol | (99.1) |
(Lithium) | 2.6-Xylenol | (KO) | alkohol | 2.6-l'heiiol | (W,1)) | 2.6-I'henol | (0.9) | |
S | Y | o-Kresol | (20) | n-IUil> !alkohol | o-Kresol | (0.05) | o-Kresol | (22.3) |
(Natrium-Kalium) | 2.6-Xylenol | (SO) | 2.6-Xylenol | (0.03) | 2.6-Xylenol | (24.6) | ||
') | Y | o-Kresol | (5) | n-ltut) !alkohol | o-K resol | (0.01 ι | o-Kresol | (24.9) |
iNatriuni-Kalium) | ni-K resol | (Si | m-K resol | (0.01) | m-Kresol | (28.1) | ||
p-K resol | (S) | p-K resol | O'I.'X)) | p-Kresol | (0.1) | |||
Phenol | (5) | Phenol | (0.1) | l'henol | (99.8) | |||
2.6-Xylenol | (80) | 2.6-X> Ienol | ('">.') ι | 2.6-Xylenol | (0.2) | |||
κι | X | p-K resol | (40) | 2-Hutanol | p-K resol | (0.2) | p-K resol | (99.8) |
(Nickellomil | 2.6-Xylenol | 160) | 2.6-Xylenol | (W,8) | 2.6-\ylenol | (0.2) | ||
1 I | X | p-K resol | (40) | Melhyläilnl | p-K resol | (0.02) | ρ-Κ resol | (99.9) |
(NickcMorm) | 2.6-Xylenol | (60) | keton | 2.6-Xylcnol | c)'),<;,S) | 2.6-Xylenol | (0.1) | |
12 | X | p-K resol | (40) | l!ut\ riniilnl | P Krcsol | (0.3) | p-K resol | (9<).6( |
iNickellorni) | 2.6-Xyienoi | (60) | 2.6-XvIeMi)I | (W.7) | 2.6-Xylenol | (0.4) | ||
I \ | X | p-K resol | (40) | I-Nilropropan | p-Kresol | (0,4) | p-Kresol | (99.4) |
(Nickellorm) | 2.6-Xylenol | (60) | 2.6-XyIcMoI | ('ί').ίι) | 2,6-Xylenol | (0.6) | ||
14 | X | ni-Krcsol | (10) | 2-Kiilaiiol | m-K resol | (Ll) | m-K resol | (99.(1) |
(NiLkcllorm) | 3.S-XyIeMoI | (1J(I) | i.S-Xylenul | (98.·)) | 3,5-Xylenol | (1.0) | ||
IS | X | in-Kresol | (K)) | Methyl.illiyl- | m-Kresol | (0.3) | m-K resol | cr-),4) |
(Nickcllorm) | 3.5-Xylenol | CXI) | kclon | t.S-Xylenol | C)'), 7) | 3.5-XvIeIKiI | (0,6) | |
16 | X | m-K resol | (K)) | llulvrmiiliil | m-K resol | (U) | m-K resol | (8S.4) |
- ί rsj i, L .-111.1111 ι | !.S-XvIrMi.I | I1KIl | i.S-Xyli-ilol | O7,7l | !,S-Xvlenol | (12.6) | ||
17 | X | m-Krcsol | (Ki; | I-Nilropiopan | m-K resol | m-K resol | ||
(Niekclloimi | i.S-Xvknol | CKl) | t 1-Xvlcnol | !.S-XvIeMoI | ||||
I Iu i/ii I IiI.ill /ν ii 11Iiιΐϋ··ν π
Claims (2)
1. Verfahren zur Abtrennung von Xylenolen aus einem Gemisch aus Xylenolen und Kresolen durch
Adsorption mit einem Adsorptionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man die Adsorption bei Temperaturen von 20 bis 320°C und bei
einem Druck von atmosphärischem Druck bis 50 kg/cm2 an einem Zeolith durchführt, der eine
Porengröße von 5,5 bis 15,0 A aufweist, dessen
Verhältnis Silicium zu Aluminium 0,5 bis 4,5 beträgt
und der mindestens eines der Metalle Lithium, Kalium, Cäsium, Rubidium, Calcium, Barium, Strontium, Cadmium, Chrom, Molybdän, Mangan, Eisen,
Nickel, Kobalt oder Ammonium als Kation enthält, anschließend mit einem Entwicklungs- oder EIutionsmittel eluiert und schließlich die an Xylenolen
angereicherten Fraktionen getrennt auffängt
2.
Verfahren zur Abtrennung von Xylenolen von
Kresolen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeolith ein Verhältnis Silicium zu
Aluminium von mindestens 1 aufweist.
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- 1977-02-02 GB GB4183/77A patent/GB1535710A/en not_active Expired
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