DE2732558A1 - Verfahren zur aufarbeitung von bei der nitrierung von aromaten erhaltenen nebenprodukten - Google Patents
Verfahren zur aufarbeitung von bei der nitrierung von aromaten erhaltenen nebenproduktenInfo
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Description
5090 Leverkusen, Bayerwerk Ha/bc
Verfahren zur Aufarbeitung von bei der Nitrierung von Aromaten erhaltenen Nebenprodukten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von aromatischen Aldehyden und von nitrosen Gasen, die
bei der Nitrierung von Aromaten mit aliphatischen Seitenketten in überschüssiger Salpetersäure als unerwünschte '-.
benprodukte auftreten.
Im Falle der Nitrierung von Aromaten, die aliphatische Seitenketten
tragen, finden außer der gewünschten Nitrierung auch Oxidationsreaktionen an den Seitenketten als unerwünschte
Nebenreaktionen statt. Diese Oxidationsreaktionen können z.B. im Falle der Nitrierung in überschüssiger Salpetersäure
zur Bildung von Aldehyden und Carbonsäuren führen. Im Falle der Nitrierung von Toluol in überschüssiger
Salpetersäure werden z.B. Benzaldehyd, Benzoesäure und Nitrobenzoesäure als Nebenprodukt gebildet.
Die Carbonsäuren können aus dem Reaktionsgemisch nach Verlassen des Nitrierungsreaktors und anschließender Phasentrennung
z.B. durch eine Wäsche mit einer wäßrigen alkalischen Lösung und einer anschließenden Neutralwäsche mit
Wasser aus der organischen Phase des Reaktionsgemisches entfernt werden. Der in der organischen Phase verbleibende Al-
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dehyd begleitet aufgrund seines hohen Siedepunktes bei der weiteren Aufarbeitung der organischen Phase durch Rektifikation
in einer Kolonne, in der der nicht umgesetzte Aromat und anhaftendes Wasser abgetrennt werden, in mehr oder weniger
großem Umfang den Nitroaromaten.
Lediglich bei unwirtschaftlich hohen Rücklaufverhältnissen
in der Rektifikationskolonne und demzufolge entsprechend hohem Dampfverbrauch für die Destillation gelingt es, den
Sumpfablauf aldehydfrei zu erhalten.
Ein Restgehalt an Aldehyd in dem als Sumpfablauf erhaltenen Nitroaromaten führt aber bei etwa folgenden Verarbeitungsstufen
zu besonderen Trennproblemen. Bei der Isomerentrennung ,wie beispielsweise im Falle der isomeren Nitrotoluole»
kann der Restgehalt an Aldehyd dazu führen, daß die spezifikationsgerechte Qualität des gewünschten Nitroaromaten-Isomeren
nicht erreichtwird.
Mit den als Nebenreaktion zur Nitrierung ablaufenden Oxidationsreaktionen
zu aromatischen Aldehyden und aromatischen Carbonsäuren ist gleichzeitig die Reduktion eines
Teils der Salpetersäure zu Stickstoffoxiden mit niederigerer Oxidationszahl als 5 (nitrose Gase) verbunden. Dies führt
zu einem unerwünschten Mehrverbrauch an Salpetersäure. Die als Abgas entweichenden nitrosen Gase sind außerdem mit
dem nicht umgesetzten Aromaten, dem Nitroaromaten und Salpetersäure entsprechend deren Partialdampfdruck beladen,
wodurch eine weitere Ausbeuteverminderung eintritt.
Es wurde ein Verfahren zur Aufarbeitung von unerwünschten Nebenprodukten,
die durch teilweise Oxidation der Seitenketten
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bei der Nitrierung von Seitenketten enthaltenden, gegebenenfalls substituierten Aromaten in überschüssiger Salpetersäure
erhalten werden und die aus gegebenenfalls substituiertem Benzaldehyd und gleichzeitig damit auftretenden nitrosen
Gasen bestehen, gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man gleichzeitig bei der Rektifikation des gewünschten
Nitroaromaten durch Aufrechterhaltung einer wäßrigen Phase innerhalb der Rektifikationskolonne zusätzlich zur organischen
Phase den gegebenenfalls substituierten Benzaldehyd als Azeotrop mit Wasser über den Kolonnenkopf abdestilliert
und nach Oxidation zur entsprechenden Carbonsäure ausschleust und die im Abgas enthaltenen nitrosen Gase in einer
Kolonne mit einer im Nitrierverfahren anfallenden wäßrigen Phase, die gegebenenfalls Salpetersäure enthalten kann, im
Gegenstrom in Gegenwart von Luftsauerstoff in Salpetersäure
zurücküberführt.
Die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens schließt sich an die Nitrierung von reaktionsfähigen Aromaten, die
eine aliphatische Seitenkette tragen, in überschüssiger Salpetersäure an. Solche Aromaten sind beispielsweise Toluol,
Xylol, Äthylbenzol, Isopropylbenzol, -Methyl-naphthalin oder 2-Methyl-naphthalin.
Die aus den genannten Verbindungen erhältlichen durch Alkylreste
substituierten Nitroaromaten durchlaufen nach Verlassen des Nitrierungsreaktors eine Abscheidungsstufe für die im
Überschuß eingesetzte Salpetersäure und eine Salpetersäure-Extraktion. Darauf folgt eine Waschstufe, in der mit Hilfe
von wäßriger alkalischer Lösung die in Nebenreaktionen entstandenen sauren Bestandteile, beispielsweise Benzoesäure
oder substituierte Benzoesäure, abgetrennt werden. Nach ei-
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ner anschließenden Neutralwäsche gelangt die organische Phase mit den gewünschten Nitroaromaten in die Rektifikationskolonne.
Wird nun in der Rektifikationskolonne unterhalb der Zulaufstelle
für die gewaschene organische Phase Wasser in einer solchen Menge eingespeist, daß an der Zulaufstelle neben
der organischen Phase, die Wasser gelöst enthält, ständig zusätzlich eine wäßrige Phase aufrechterhalten wird, so
gelingt es, als Sumpfprodukt die gewünschten Nitroaromaten mit einer Aldehydkonzentration von weniger als O,005 Gew.-%
zu erhalten.
Die Ausbildung der benötigten wäßrigen Phase tritt ab etwa 1 Gew.-% Wasser, bezogen auf den Gesamtproduktzulauf zur
Rektifikationskolonne, ein. Die Menge des zusätzlich eingespeisten
Wassers ist nach oben unkritisch, sie wird lediglich durch Wirtschaftlichkeitsüberlegungen, z.B. durch die
bei höheren Wassermengen steigenden Dampfverbrauche, begrenzt.
In geringem Umfang ist die optimale Wassermenge zusätzlich abhängig von der Betriebstemperatur bzw. dem
Betriebsdruck der Kolonne aufgrund der temperaturabhängigen Löslichkeit von Wasser in der organischen Phase. Eine
Wassermenge von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtproduktzulauf,
wird bevorzugt.
Im Kopfprodukt der Rektifikationskolonne treten folgende
Stoffe auf: das erfindungsgemäß eingespeiste Wasser, das in der organischen Phase nach Durchlaufen der letzten Waschstufe
gelöst befindliche Wasser, der erfindungsgemäß abzutrennende aromatische Aldehyd, eine kleine Menge nicht umgesetztes
Ausgangsprodukt und in geringem Umfang der je-
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weilige Nitroaromat. /
Nach der Trennurg des Kopfproduktes in eine anorganische und
eine organische Phase wird die anorganische Phase in die Neutralwäsche unmittelbar vor der Rektifikationskolonne zugeführt,
während die organische Phase mit dem erfindungsgemäß abgetrennten aromatischen Aldehyd gemeinsam mit dem
nicht umgesetzten Ausgangsproduk; und dem Nitroaromaten in
den Eingangsstrom zum Nitrierungsreaktor zurückgeführt wird.
Beim erneuten Durchlaufen der Nitrierstufe wird dann der erfindungsgemäß
abgetrennte aromatische Aldehyd zur zugehörigen aromatischen Carbonsäure oxidiert, die dann ihrerseits in
der alkalischen Wäsche und in der Neutralwäsche ausgeschleust werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Zugabe von Wasser ergeben sich
vorteilhafterweise bei der Rektifikation günstigere Rücklaufverhältnisse
und/oder eine geringere Anzahl theoretischer Stufen im Abtriebsteil der Kolonne und damit verbunden
geringere Dampfverbrauche als ohne diese Maßnahme.
Diese Umstände seien für den Fall der Nitrotoluol-Rektifikation
aufgezeigt:
Enthält der Nitrotoluol-Zulauf zur Rektifikationskolonne
beispielsweise 0,5 Gew.-% Benzaldehyd und 4,5 Gew.-% nicht
umgesetztes Toluol, so muß ohne die erfindungsgemäße Zugabe von Wasser bei 7 (bzw. 11, bzw. 14) theoretischen Stufen
im Abtriebsteil der Rektifikationskolonne ein Rücklaufverhältnis von 23 (bzw. 18, bzw. 15), bezogen auf die eingespeiste
organische Phase, eingestellt werden, um einen
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nahezu aldehydfreien Sumpfablauf mit einem Gehalt an Benzaldehyd
von kleiner O,ÜO5 CU5W,-% zu erhalten. Die hierzu benötigte
Damp:: menge beträqt 1 19O kg (bzw. 950 kg, bzw. 79O kg),
bezogen auf 1OOO kg Produktzulauf.
Knthält der Uitrotoluol-Zulauf zur Rektifikationskolonne 1 %
Benzaldehyd und 4 ?, nicht umgesetztes Toluol, so muß ohne
die erfindungsgemäße Zugabe von Wasser bei 9 (bzw. 14, bzw.
18) theoietisehen Stufen im Abtriebsteil ein Rücklaufverhältnis
von 23 (bzw. 18, bzw. 15) eingestellt werden, um bei gleichen Dampfverbrauchen wie oben den Aldehydspiegel von
kl ei ium· 0,001J (Jew.-'4 im Sumpf ablauf zu erreichen.
Bei Anwendung des er findungsqemäßen Verfahrens, d.h. bei
Einspeisung einer Wassermenge unterhalb der Kolonnenzulaufstelle
für den Produktstrom, werden Rücklaufverhältnisse von 10 bis 2,5 möglich, wenn man beispielsweise
1 bis 5 % Wasser, bezogen auf die Menge des Produktstromzulaufes,
einspeist. Unter diesen Bedingungen beträgt die zum Aufheizen des Sumpfes notwendige Dampfmenge
nur etwa 50 % der ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen notwendigen Dampfmenge.
Für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist nun der überraschende
Befund bedeutsam, daß der über Kopf der Kolonne abdestillierte nicht umgesetzte Aromat gemeinsam mit dem
entstandenen und erfindungsgemäß abgetrennten aromatischen Aldehyd in die Nitrierungsstufe zurückgeführt werden kann.
Hierbei wird der aromatische Aldehyd zur entsprechenden Carbonsäure weiteroxidiert, die dann in der alkalischen
Wäsche und der folgenden neutralen Wäsche ausgeschleust werden kann.
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ORIGINAL INSPECTED
Diese Weiteroxidation zur Carbonsäure geschieht in einem solchen Maße, daß der Aldehydspiegel im Nitrierungsreaktor
nicht über ein gewisses Maß ansteigt. Bei der Herstellung von Nitrotoluol stellt sich beispielsweise eine
Aldehydkonzentration zwischen 0,5 und 1,0 Gew.-%, bezogen auf die gesamte organische Phase, ein. Ohne die erfindungsgemäße
Weiteroxidation des aromatischen Aldehyds durch Einspeisen in die Nitrierstufe wäre eine aufwendige
destillative Trennung des nicht umgesetzten Aromaten von dem in der Nebenreaktion entstandenen aromatischen
Aldehyd notwendig.
Durch die als Nebenreaktion verlaufende Oxidation von Alkylresten des eingesetzten Aromaten zur Aldehydgruppe oder
zur Carboxylgruppe, sowie durch die Oxidation des erfindungsgemäß während der Rektifikation abgetrennten und erfindungsgemäß
in die Nitrierstufe wieder eingespeisten aromatischen Aldehyds zur aromatischen Carbonsäure wird
ein Teil der Salpetersäure zu Stickstoffoxiden mit niedrigerer Oxidationszahl als 5 reduziert. Solche Stickstoffoxide
mit niedrigerer Oxidationszahl als 5 sind beispielsweise Stickstoffdioxid, Distickstofftetroxid, Stickstoffmonoxid
und Distickstofftrioxid. Sie werden insgesamt als nitrose Gase bezeichnet.
Diese nitrosen Gase sind zu einem geringen Teil im Reaktionsgemisch gelöst enthalten, teilweise verlassen sie den Nitrierung
sr eak tor als Abgas.
Dieses Abgas ist außerdem mit nicht umgesetztem Ausgangsprodukt, mit dem durch die Nitrierung hergestellten Nitro-
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aromaten und mit Salpetersäure entsprechend deren Partialdampfdruck
beladen.
Erfindungsgemäß werden die nitrosen Gase des Abgases mit
einer innerhalb des Nitrierverfahrens anfallenden wäßrigen Phase, die gegebenenfalls Salpetersäure enthalten kann,
behandelt und in Salpetersäure zurückgeführt. Selbstverständlich ist es möglich, alle anderen Abgase des Nitrierverfahrens,
die ebenfalls nitrose Gase enthalten, in diese Abgasbehandlung einzubeziehen.
Die im Abqas weiter enthaltenen Verbindungen, nämlich der nicht umgesetzte Ausgangsstoff, und der im Nitrierverfahren
hergestellte Nitroaromat werden nach der Abgas-Behandlung kondensiert und wieder dem Kreislauf zugeführt.
Eine spezielle Ausführungsform dieser Abgasbehandlung unter
Rückgewinnung von Salpetersäure, nicht umgesetztem Ausgangsprodukt und Nitroaromat besteht darin, daß man die Abgasbehandlung
in einer Kolonne durchführt, bei der dem von unten zugeführten Abgas von oben im Gegenstrom die wäßrige,
gegebenenfalls bereits Salpetersäure enthaltende Phase über eine oder mehrere Zulaufstellen entgegengeführt wird.
Dabei kann die Kolonne beispielsweise im unteren Abschnitt mit bereits mehr Salpetersäure enthaltender wäßriger Phase
beaufschlagt werden, die beispielsweise bei der Extraktion der organischen Phase mit Wasser oder verdünnter Salpetersäure
anfällt.
Der obere Teil der Kolonne kann dann mit Wasser oder mit verdünnter Salpetersäure beaufschlagt werden, um den Wirkungsgrad
der Umwandlung der Stickstoffoxide in Salpeter-
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säure zu verstärken. fli
Die Umwandlung der Stickstoffoxide zu Salpetersäure erfordert
die Gegenwart von Sauerstoff und erfolgt vorteilhaft in Gegenwart von Luftsauerstoff. Zweckmäßig erfolgt die
Zufuhr von Luftsauerstoff unterhalb der Abgaszuführung in
die Kolonne. Auf diese Weise läßt sich ein von gelösten nitrosen Gasen weitgehend freier Ablaufstrom erhalten, der
einer Salpet- csäurekon :entration oder einer anderen geeigneten
Verwen lung zugeführt werden kann.
Zur Erzielung einer größeren Verweilzeit kann die Kolonne beispielsweise mit Füllkörpern ode ■ mit Glockenboden ausgerüstet
sein. Die Abgasbehandlung kann aber auch beispielsweise in einer Kesselkaskade mit entsprechenden Begasungsvorrichtungen durchgeführt werden.
Die Absorption der nitrosen Gase und ihre Umwandlung in Salpetersäure verläuft exotherm, so daß eine Kühlung der
Reaktionsmischung erforderlich werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man den Eingangsstrom
an wäßriger Phase vorkühlt oder daß man die Reaktionsmischung durch separate Kühlvorrichtungen führt. Als günstigste
Arbeitsbedingungen haben sich Temperaturen zwischen 10 und 50°C erwiesen.
Die Reaktion kann bei Normaldruck oder bei leichtem überdruck
bis etwa 3 bar durchgeführt werden. Das Arbeiten unter Druck läßt bei gleicher Leistung kleinere Apparatedimensionen
zu.
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Anhand der Figur 1 sei das Verfahren am Beispiel der Herstellung von Nitrotoluol beschrieben:
In einem geeigneten, kontinuierlich zu betreibenden Nitrierreaktor
werden Toluol und Salpetersäure eingespeist. In einem Salpetersäureabscheider wird aus dem Reaktionsgemisch
die organische Phase abgetrennt und diese anschließend in einem Salpetersäureextraktor weitgehend von Salpetersäure
befreit.
Die organische Phase durchläuft sodann eine alkalische Wäsche und eine neutrale Wäsche, in denen z.B. Benzoesäure und
Nitrobenzoesäure in Form ihrer Alkalisalze mit dem Abwasser ausgeschleust werden.
Die gewaschene organische Phase wird sodann in eine Rektifikationskolonne
eingespeist, die gleichzeitig unterhalb der Einspeisung des organischen Produktes eine Wassereinspeisung besitzt. Das Sumpfprodukt der Rektifikationskolonne
ist das gewünschte Nitrotoluol mit einem Benzaldehydgehalt von kleiner 0,005 Gew.-%.
Das Kopfprodukt der Rektifikationskolonne enthält neben
einer geringen Menge an Nitrotoluol das Wasser, das nicht umgesetzte Toluol und den auszuschleusenden Benzaldehyd.
Dieses Kopfprodukt wird in eine anorganische und eine organische Phase getrennt; die anorganische Phase wird in
die Waschstufe zurückgeführt, und die organische Phase kann direkt in den Nitrierreaktor zurückgeführt werden.
Die unerwünschte Oxidation der Methylgruppe des Toluols zum Benzaldehyd und die erfindungsgemäße Weiteroxidation
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des Benzaldehyds zur Benzoesäure zum Zwecke der Ausschleusung führen zur Entstehung nitroser Gase.
Diese nitrosen Gase fallen hauptsächlich als Abluft des Nitrierreaktors an. Sie werden in den
unteren Teil einer Absorptionskolonne eingespeist. Unterhalb der Ablufteinspeisung befindet sich eine Zufuhrstelle für
atmosphärische Luft, die den zur Umwandlung der Stickstoffoxide in Salpetersäure benötigten Sauerstoff enthält.
In die Mitte der Absorptionskolonne wird eine verdünnte Salpetersäurelösung
eingespeist, die bei der Extraktion der Salpetersäure aus der organischen Phase des Nitriergemisches
gewonnen wird. Am Kopf der Kolonne wird Wasser eingespeist. Anstelle der Einspeisung von Wasser kann auch die Einspeisung
einer sehr verdünnten Salpetersäure treten, die beispielsweise als Kopfprodukt bei der Aufkonzentrierung von
unterazeotroper Salpetersäure erhalten wird.
Das ablaufende Sumpfprodukt der Absorptionskolonne wird gemeinsam mit der an der Salpetersäure-Abscheidung gewonnenen
überschüssigen Salpetersäure zum erneuten Einsatz in den Nitrierreaktor aufgearbeitet.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Abtrennung aromatischer,
gegebenenfalls substituierter Aldehyde von gegebenenfalls substituierten aromatischen Nitroverbindungen
bei geringerem spezifischen Dampfverbrauch, verglichen mit
einer Rektifikation ohne den erfindungsgemäßen Zusatz von
Wasser.
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Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Rückführung des
gesamten organischen Anteils am Kopfprodukt der Rektifikationskolonne in die Nitrierstufe und vermeidet dadurch eine
aufwendige destillative Trennung des auszuschleusenden aromatischen Aldehyds von den übrigen wieder einsatzfähigen
aromatischen Verbindungen, wie beispielsweise die nicht umgesetzten Aromaten und einen geringen im Kopf produkt der
Rektifikationskolonne auftretenden Teil an Nitroaromaten. Dadurch werden Ausbeuteverluste bei den organischen Stoffen
vermieden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Umwandlung
von Stickstoffoxiden zu Salpetersäure und vermeidet dadurch
Ausbeuteverluste bei der Salpetersäure.
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Beispiel 1 *76
In einem Nitrierreaktor, z.B. einer Kaskade von 3 Ringrohrreaktoren,
werden kontinuierlich 39,079 kg pro Stunde einer 65,8 gew.-%igen Salpetersäure mit 4,033 kg pro Stunde Toluol,
das 0,6 Gew.-% Nitrotoluol und 0,8 Gew.-% Benzaldehyd enthält, bei 7O°C und einer Verweilzeit von 6 Minuten umgesetzt.
Anschließend wird das Reaktionsgeniisch gekühlt und bei 30 C in einer Zentrifuge kontinuierlich in eine anorganische und
eine organische Phase getrennt. Die organische Phase (Gehalt an Salpetersäure: 18,2 Gew.-%, an Wasser: 4,9 Gew.-%, an
Benzoesäure: 0,3 Gew.-%, an Benzaldehyd: 0,5 Gew.-%, an Nitrobenzoesäure: 0,2 Gew.-%, an Touol: 2,8 Gew.-%) wird in
einer vierstufigen Kaskade, bestehend aus Ringrohrreaktor, Zentrifuge und je drei Wäschern und Scheidern, im Gegenstrom
bei 45 C mit 0,746 kg pro Stunde Wasser gewaschen.
Die nach dieser Gegenstromextraktion anfallende wäßrige Phase wird zur Behandlung der anfallenden Abgase verwendet.
Die alkalische Wäsche der organischen Phase besteht aus einer Behandlung mit 3 gew.-%iger wäßriger Natronlauge
(2,671 kg pro Stunde). Die anschließende Neutralwäsche erfolgt in einer Kaskade aus gerührten Wäschern und
anschließenden Scheidern bei ca. 45°C. Bei diesen beiden Waschstufen werden die in der organischen Phase enthaltenen
Säuren als Natriumsalze vollständig mit den Abwasserströmen entfernt.
Die gewaschene organische Phase (Menge: 5,803 kg pro Stunde; 0,6 Gew.-% Benzaldehyd; 3,5 Gew.-% Toluol) wird in einer
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Bodenkolonne (12 Abtriebsböden; 18 Verstärkungsböden) unter Zugabe von 0,145 kg pro Stunde Wasser bei 160°C Sumpftemperatur
und einem reduzierten Druck von ca. 100 Torr Kopfdruck und 130 Torr Sumpfdruck bei einem auf die organische
Phase bezogenen Rücklaufverhältnis von 4:1 rektifiziert. Dabei werden 2,175 kg pro Stunde Dampf zum Aufheizen
des Sumpfes benötigt. Der Sumpfablauf ist benzaldehydfrei (kleiner 0,005 Gew.-%).
Der organische Teil des Destillats wird nach Abtrennung des Wassers in die Nitrierung zurückgeführt (Menge: 0,259 kg
pro Stunde; ca. 77,5 % Toluol; 12,5 % Benzaldehyd; 10 % Nitrotoluol).
Die Ausbeute an Nitrotoluol, bezogen auf das Toluol, beträgt 98,3 %.
Die nach der Gegenstromextraktion anfallende wäßrige Phase (2,429 kg pro Stunde mit 53 Gew.-% Salpetersäure) wird zur
Behandlung der nitrosen Gase im Abgas in eine 20-stufige Bodenkolonne auf den 15 Boden eingespeist. Der oberste Boden
wird mit 0,242 kg pro Stunde einer verdünnten Salpetersäure (2 Gew.-% Salpetersäure) beaufschlagt. Der Abgasstrom
(1,010 kg pro Stunde) wird auf den 5. Boden der Kolonne und ein Luftstrom (0,638 kg pro Stunde) auf den 1. Boden der
Kolonne gegeben. Die flüssigen Zulaufströme werden auf 10°C vorgekühlt, die Absorption wird bei 15°C und einer Verweilzeit
von 6 Minuten betrieben.
Der von organischen Verbindungen freie Abgasstrom der Abgaswäsche (0,799 kg pro Stunde) wird zur Entfernung von durchgeschlagenen
Resten der nitrosen Gase eine Absorption mit 25 %iger wäßriger Natronlauge zugeführt.
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Beispiel 2 ' '
1,OOO kg pro Stunde der nach Beispiel 1 erhaltenen gewa
schenen organischen Phase werden zur Abtrennung von Toluol und Benzaldehyd kontinuierlich einer Kolonne mit 15 theoretischen
Stufen im Abtriebsteil und 10 Stufen im Verstärkungsteil zugeführt, wobei auf den 5. Boden unterhalb
des Zulaufs 0,05 kg pro Stunde Wasser zugegeben werden. Die Rektifikation wird mit mit einem auf die organische
Phase bezogenen Rücklaufverhältnis von 2,5:1 unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen betrieben, wobei
0,425 kg pro Stunde Dampf zum Aufheizen des Sumpfes benötigt werden.
Der Sumpfablauf der Kolonne enthält unter 0,005 Gew.-%
Benzaldehyd. Eine ebenso gute Abtrennung des Benzaldehyds
erhalt man, wenn man 0,05 kg (bzw. 0,025 kg) pro Stunde
Wasser zugibt und ein Rücklaufverhältnis von 6:1 (bzw.
10:1) einstellt. Die benötigte Dampfmenge beträgt in diesem Falle 0,600 kg (bzw. 0,675 kg) pro Stunde.
Der Nitrierprozeß wird,wie in Beispiel 1 beschrieben,kontinuierlich durchgeführt, aber bei einer Nitriertemperatur
von 80 C. Die dabei nach dem Waschen erhaltene organische Phase (Menge: 1,000 kg pro Stunde; 1 Gew.-% Benzaldehyd)
wird kontinuierlich einer Kolonne mit 12 theoretischen Stufen im Abtriebsteil und 10 Stufen im Verstärkungsteil
zugeführt, wobei auf dem 6. Boden unterhalb des Zulaufs 0,02 kg pro Stunde Wasser zugegeben werden. Die Rektifi-
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kation wird bei einem auf die organische Phase bezogenen Rücklaufverhältnis von 10:1 unter den im Beispiel 1 angegebenen
Bedingungen betrieben, wobei 0,675 kg pro Stunde Dampf zum Aufheizen des Sumpfes benötigt werden.
Im Sumpfablauf ist gaschromatographisch kein Benzaldehyd mehr nachzuweisen (kleiner 0,005 Gew.-%).
Eine ebenso gute Abtrennung des Benzaldehyds erhält man,
wenn man bei 15 theoretischen Stufen im Abtriebsteil einer Zugabe von 0,05 kg pro Stunde Wasser ein Rücklaufverhältnis
von 2,5:1 einstellt. Die benötigte Dampfmenge betrögt
0,425 kg pro Stunde.
Die übrige Führung des Prozesses verläuft wie in Beispiel
1 beschrieben.
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Claims (4)
- PatentansprücheVerfahren zur Aufarbeitung von unerwünschten Nebenprodukten, die durch teilweise Oxidation der Seitenketten bei der Nitrierung von Seitenketten enthaltenden, gegebenenfalls substituierten Aromaten in überschüssiger Salpetersäure erhalten werden und die aus gegebenenfalls substituiertem Benzaldehyd und gleichzeitig damit auftretenden nitrosen Gasen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß man gleichzeitigbei der Rektifikation des gewünschten Nitroaromaten durch Aufrechterhaltung einer wäßrigen Phase innerhalb der Rektifikationskolonne zusätzlich zur organischen Phase den gegebenenfalls substituierten Benzaldehyd als Azeotrop mit Wasser über den Kolonnenkopf abdestilliert und nach Oxidation zur entsprechenden Carbonsäure ausschleust unddie im Abgas enthaltenen nitrosen Gase in einer Absorptionskolonne mit einer im Nitrierverfahren anfallenden wäßrigen Phase, die gegebenenfalls Salpetersäure enthalten kann, im Gegenstrom in Gegenwart von Luftsauerstoff in Salpetersäure zurücküberführt.
- 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxidation des aromatischen Aldehyds zur zugehörigen aromatischen Carbonsäure innerhalb des Nxtrierungsreaktors vornimmt.
- 3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Luftsauerstoff unterhalb der Abgaszuführung in die Absorptionskolonne einführt.Le A 18 140 - 17 -109885/0259
- 4) Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kopf der Absorptionskolonne zugeführte wäßrige Phase eine geringere Konzentration an Salpetersäure aufweist als die auf einen darunterliegenden Boden zugeführte wäßrige Phase.Le A 18 140 - 18 -809885/0259
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| DE19772732558 DE2732558A1 (de) | 1977-07-19 | 1977-07-19 | Verfahren zur aufarbeitung von bei der nitrierung von aromaten erhaltenen nebenprodukten |
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| DE19772732558 DE2732558A1 (de) | 1977-07-19 | 1977-07-19 | Verfahren zur aufarbeitung von bei der nitrierung von aromaten erhaltenen nebenprodukten |
Publications (1)
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|---|---|
| DE2732558A1 true DE2732558A1 (de) | 1979-02-01 |
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ID=6014279
Family Applications (1)
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Families Citing this family (2)
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Family Cites Families (1)
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1977
- 1977-07-19 DE DE19772732558 patent/DE2732558A1/de not_active Withdrawn
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1978
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- 1978-07-17 IT IT50326/78A patent/IT1106266B/it active
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Legal Events
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