DE2809985A1 - METHOD OF PURIFYING BENZENE AND TOLUENE BY AZEOTROP-EXTRACTIVE DISTILLATION - Google Patents
METHOD OF PURIFYING BENZENE AND TOLUENE BY AZEOTROP-EXTRACTIVE DISTILLATIONInfo
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Description
PATENTANWALTPATENT ADVOCATE
91479147
6. März 1978March 6, 1978
6800 manjihejm ι 6800 manjihejm ι
Postscheckkonto: Frankfurt/M Nr. 8293 6» Bank: Deutsche Bank Mannheim Nr. 72/OOOCG To I β 9r.-Codβ: Gerpat Telex 463570 Pan DPostal checking account: Frankfurt / M No. 8293 6 » Bank: Deutsche Bank Mannheim No. 72 / OOOCG To I β 9r.-Codβ: Gerpat Telex 463570 Pan D
Institut Irancais du Petrole 4, Avenue de Bois-PreauInstitut Irancais du Petrole 4, avenue de Bois-Preau
92502 Rueil-Malmaison/Frankreich.92502 Rueil-Malmaison / France.
Verfahren zur Reinigung von Benzol und Toluol durch, azeotrop-extraktive DestillationProcess for the purification of benzene and toluene by azeotropic extractive distillation
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25099852509985
-Je- --Yes -
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Benzol und Toluol durch extraktive Destillation.The present invention relates to a method of cleaning of benzene and toluene by extractive distillation.
Die extraktive Destillation von aromatischen Kohlenwasserstoffen ist ein seit langem bekanntes Verfahren. Es wurden zahlreiche Lösungsmittel zu diesem Zwecke vorgeschlagen. Die Verwendung von Alkylamiden wurde z.B. in den US Patenten 3 114 783 und 3 884 769 beschrieben. Das letztgenannte Patent erwähnt jedoch Schwierigkeiten, die aus der Verwendung von Alkylamiden resultieren: Diese Lösungsmittel bilden Azeotrope mit gesättigten Kohlenwasserstoffen mit 6f7 "und 8 Kohlenstoffatomen, so daß eine nicht vernachlässigbare Menge Lösungsmittel in den Effluents am Kopf der extraktiven Destillationskolonne mitgeschleppt wird, so daß man das Kohlenwasserstoff-Kondensat waschen muß. Das US Patent 3 884 769 schlägt zur Abhilfe dieses Nachteils vor, Wasserdampf in das Effluent am Kopf der Destillationskolonne einzuführen. Die erhaltene Verbesserung ist beträchtlich: Das Mitschleppen von Lösungsmittel in die Kohlenwasserstofffraktion am Kolonnenkopf wird stark vermindert. Das kondensierte Wasser kann verdampft und wieder in die Kolonne eingeführt werden.The extractive distillation of aromatic hydrocarbons has long been a known process. There were numerous Solvents suggested for this purpose. The use of alkylamides has been described in, for example, U.S. Patents 3,114,783 and 3 884 769. However, the latter patent mentions difficulties resulting from the use of alkylamides: These solvents form azeotropes with saturated hydrocarbons having 6f7 "and 8 carbon atoms, so that a non-negligible amount of solvent is entrained in the effluents at the top of the extractive distillation column, so that one has to wash the hydrocarbon condensate. US Patent 3,884,769 proposes to remedy this disadvantage, Introduce water vapor into the effluent at the top of the distillation column. The improvement obtained is considerable: That The entrainment of solvent in the hydrocarbon fraction at the top of the column is greatly reduced. The condensed water can be vaporized and reintroduced into the column.
Es ist auch bekanntpasser in eine extraktive Destillationskolonne einzuführen, damit es sich mit dem Extraktionslösungsmittel mischt (Britisches Patent' Nr. 1 428 1,1*8). Eine solche Technik ist bei Alkylamiden nicht anwendbar, welche im Kontakt mit Wasser in den heißen Teilen der extraktiven Destillationsvorrichtung zur Hydrolyse neigen.It is also known to introduce a passport into an extractive distillation column to mix with the extraction solvent (British Patent 'No. 1,428 1,1 * 8) . Such a technique cannot be used with alkylamides, which tend to hydrolyze on contact with water in the hot parts of the extractive distillation device.
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Es wurde nun gefunden, daß das Verfahren des US Patents 3 884 769 noch weiter verbessert werden kann, wenn man das Wasser in flüssiger Form einführt statt in Dampfform. Hierdurch kann nicht nur die Verwendung eines Verdampfers vermieden und Energie gespart werden, sondern es wurde auch überraschender Weise festgestellt, daß bei gleicher Wassermenge die aromatischen Kohlenwasserstoffe reiner sind, als bei Zufuhr von Wasserdampf; mit anderen Worten, bei gleicher Reinheit der erhaltenen aromatischen Kohlenwasserstoffe, kann man mit einer geringeren Wasserzufuhr und/oder einem geringeren Gehalt an im Kreislauf gefahrenen gesättigten Kohlenwasserstoffen in der Kolonne arbeiten, d.h. man hat eine beträchtliche Energieersparnis und die Möglichkeit, die Dimensionen der Vorrichtung zu vermindern.It has now been found that the process of US Pat. No. 3,884,769 can be improved even further by using the water introduces in liquid form instead of in vapor form. This not only avoids the use of a vaporizer and energy be saved, but it was also surprisingly found that with the same amount of water, the aromatic hydrocarbons are purer than when water vapor is supplied; in other words, with the same purity of the aromatic obtained Hydrocarbons, you can with a lower water supply and / or a lower content of circulated saturated Hydrocarbons work in the column, i.e. you have considerable energy savings and the possibility of to reduce the dimensions of the device.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält man ausschließlich durch Zufuhr von flüssigem Wasser unter Verwendung eines Lösungsmittels, das mit Wasser kein Azeotrop bildet, unter der Voraussetzung, daß eine Mischung des Wassers mit dem Lösungsmittel vermieden wird. Ealls man nämlich das V/asser in eine Kolonne einführt, die mit einem Lösungsmittel betrieben wird, welches ein derartiges Azeotrop bildet, z.B. Furfural (vergleiche US Patent 2 742 411), so kann man das im Destillat mitgeschleppte Lösungsmittel nur dann isolieren, wenn man zusätzliche Behandlungen der Wäsche, des Stripping und komplizierte Destillationen durchführt, was Energie kostet. Wenn das Wasser sich in einer beträchlichen Menge mit dem Extraktionslösungsmittel .der Kolonne vermischt, so beobachtet man eine beträchtliche Zersetzung derThe advantages of the method according to the invention are obtained exclusively by supplying liquid water using a solvent that does not form an azeotrope with water the prerequisite that a mixture of the water with the solvent is avoided. Because if you put the water in a Introduces column which is operated with a solvent which forms such an azeotrope, e.g. furfural (cf. US Pat. No. 2,742,411), the solvent entrained in the distillate can only be isolated if additional treatments are carried out washing, stripping and complicated distillations, all of which cost energy. When the water is in a If a considerable amount is mixed with the extraction solvent of the column, a considerable decomposition of the
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Alkylamide durch Hydrolyse in den heissesten Teilen der Kolonne.Alkyl amides by hydrolysis in the hottest parts of the column.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung von Benzol und/oder Toluol aus diese enthaltenden Mischungen mit mindestens einem gesättigten paraffinischen oder zyklischen Kohlenwasserstoff durch extraktive Destillation in einer Destillationszone in Gegenwart eines Extraktionslösungsmittels, das im wesentlichen aus einem aliphatischen W-Alkylamid besteht,daß dadurch gekennzeichnet ist, daß man zwecks Verminderung der Verluste des mit dem Destillat mitgeschleppten Lösungsmittels flüssiges Wasser in den Teil der Destillationszone einführt, der sich zwischen dem Einführungspunkt des Extraktionslösungsmittels und dem Kopf der Destillationszone befindet, undzwar in solchen Mengen und unter solchen Bedingungen, daß das Wasser in diesem Teil der Destillationszone völlig verdampft, ohne das Lösungsmittel wesentlich zu verdünnen, daß man die am Kopf abgelassenen Dämpfe kondensiert und das Kondensat in zwei flüssige Phasen trennt, wobei eine erste flüssige Phase im wesentlichen die gesättigten Kohlenwasserstoffe und eine zweite flüssige Phase im wesentlichen den Kondensierten Wasserdampf enthält.The invention relates to a method for separating benzene and / or toluene from mixtures containing them with at least a saturated paraffinic or cyclic hydrocarbon by extractive distillation in a distillation zone in the presence of an extraction solvent consisting essentially of an aliphatic W-alkyl amide, that thereby is characterized in that, in order to reduce the losses of the solvent entrained with the distillate, liquid water introduces into the part of the distillation zone that is between the point of introduction of the extraction solvent and the top of the distillation zone, and indeed in such amounts and under such conditions that the water in that part of the distillation zone evaporates completely without the solvent to dilute substantially that one condenses the vapors discharged at the top and separates the condensate into two liquid phases, with a first liquid phase essentially the saturated hydrocarbons and a second liquid phase essentially contains the condensed water vapor.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform schickt man mindestens einen Teil der zweiten flüssigen Phase direkt durch die Destillationszone, so daß er mindestens einen Teil des in die Destillationszone eingeführten flüssigen Wassers darstellt.According to a preferred embodiment, at least one sends a portion of the second liquid phase passes directly through the distillation zone so that it is at least a portion of the into the distillation zone represents imported liquid water.
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Als Alkylamid verwendet man vorzugsweise N,H-Dimethylformamid und/oder Ϊί,ϊί-Dimethylacetamid.N, H-dimethylformamide is preferably used as the alkylamide and / or Ϊί, ϊί-dimethylacetamide.
Das Wasser wird in flüssiger Form in einer solchen Menge und unter solchen Bedingungen eingeführt, daß es in der Destillationskolonne völlig verdampft, so daß es mit den den Kolonnenkopf verlassenden Kohlenwasserstoffdämpfen mitgeschleppt wird, ohne in wesentIieher Menge bis zu dem Punkt der Zufuhr des Extraktionslösungsmittels abzusteigen.The water is introduced in liquid form in such an amount and under such conditions that it is in the Distillation column completely evaporated, so that it is with the hydrocarbon vapors leaving the top of the column is dragged along without in substantial amounts up to that To descend the point of supply of the extraction solvent.
Es wurde gefunden, daß wenn man die Destillationsvorrichtung mit einer zusätzlichen Kalorienzufuhr versieht, z.B. mittels eines Heizkessels und wenn man das Wasser in flüssiger Form einführt, so befindet sich dieses durch Wärmeaustausch auf einigen Kolonnenboden in Kontakt mit aufsteigenden Dämpfen verdampft. Die Menge der zusätzlich zu liefernden Wärme hängt im wesentlichen von der Menge des eingeführten Wassers ab, die jeder Mischung der zu behandelnden Kohlenwasserstoffe und den bei den Produkten gewünschten Eigenschaften entspricht.It has been found that if the distillation device is provided with an additional caloric supply, for example by means of of a boiler and if the water is introduced in liquid form, this is due to heat exchange some column bottoms in contact with rising vapors evaporates. The amount of additional heat to be supplied depends essentially on the amount of water introduced, which corresponds to each mixture of hydrocarbons to be treated and the properties desired in the products.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung führt man die zu trennende Kohlenwasserstoffmischung in eine Destillationszone in einem mittleren Punkt derselben ein; das Exträktionslösungsmittel wird auf einem Punkt der Destillationszone eingeführt, der sich oberhalb des Einführungspunktes des Kohlenwasserstoffsgemischs befindet, und das V/asser in flüssiger Form auf einem Punkt der Destillationsζone, der sich oberhalb des Einführungs-According to one embodiment of the invention, the leads to separating hydrocarbon mixture into a distillation zone at an intermediate point thereof; the extraction solvent is introduced at a point in the distillation zone which is above the point of introduction of the hydrocarbon mixture is located, and the water in liquid form at a point of the distillation zone, which is above the inlet
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Punktes des Extraktionslösungsmittels befindete Die Bedingungen sind so, daß dieses Wasser das Lösungsmittel nicht Terdünnen kann; man kondensiert das Produkt des Kopfs der Destillationszone, trennt das erhaltene Kondensat in zwei flüssige Phasen, eine erste Phase, welche die nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffe enthält, und eine zweite Phase, welche das Wasser enthält. Man zieht getrennt die erste und die zweite Phase a"b9 evakuiert das Produkt vom unteren Teil der Destillationszone«, welches die aromatischen Kohlenwasserstoffe und das Extraktionslösungsmittel enthält, und trennt in "bekannter Weise das lösungsmittel von den aromatischen Kohlenwasserstoffe^ um einerseits das Extraktionslösungsmittel und andererseits die aromatischen Kohlenwasserstoffe zu isolieren.The conditions are such that this water cannot dilute the solvent; the product from the top of the distillation zone is condensed and the condensate obtained is separated into two liquid phases, a first phase containing the non-aromatic hydrocarbons and a second phase containing the water. The first and second phases a "b 9 are drawn separately, the product is evacuated from the lower part of the distillation zone", which contains the aromatic hydrocarbons and the extraction solvent, and the solvent is separated from the aromatic hydrocarbons in a known manner, on the one hand the extraction solvent and on the other hand to isolate the aromatic hydrocarbons.
Vorzugsweise verwendet man 5 Ms 5o Gew.-%, insbesondere 1o Ms 35 Gew.-56 Wasser bezogen auf/die nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffe der Charge. Das Volumenverhältnis Lösungsmittel/ Kohlenwasserst off-Char ge ist z.B. o,4 Ms 15 vorzugsweise 1 bis 6.It is preferable to use 5 Ms 50% by weight, in particular 10 Ms 35 wt. 56 water based on / the non-aromatic hydrocarbons of the batch. The volume ratio of solvent / hydrocarbon charge is, for example, 0.4 Ms 15, preferably 1 until 6.
Es ist zwar nicht unentbehrlich für die vorliegende Erfindung, 3edoch bevorzugt, wenn man mehrere Böden anordnet, d.h. z.B. 1 Ms 5 Böden, oder eine lullung z.B. mit Raschig-Ringen im oberen Teil der Destillationskolonne zwischen den Punkten der Einfuhr des flüssigen Wassers und der Zufuhr des Extraktionslösungsü-ittels, um einen Wärmeaus tausch zu erhalten, der die Verdampfung des Wassers gewährleistet.While it is not indispensable for the present invention, it is preferred to arrange several trays, e.g. 1 Ms 5 floors, or a lulling e.g. with Raschig rings in the upper part of the distillation column between the points of introduction of the liquid water and the introduction of the extraction solution, to get a heat exchange that ensures the evaporation of the water.
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Die übrigen Destillationsbedingungen sind klassisch; um die Wirksamkeit der Fraktionierung zu steigern,schickt man vorzugsweise eine.-^n Teil der ersten kondensierten Phase im Rückfluß wieder durch die Kolonne, während der andere Teil einfach abgezogen wird.The other distillation conditions are classic; to the It is preferable to send to increase the efficiency of fractionation a .- ^ n part of the first condensed phase under reflux again through the column, while the other part is simply withdrawn.
Das isolierte Extraktionslösungsmittel wird nach Abtrennung von den Aromaten vorzugsweise im Kreislauf in die Kolonne zurückgeleitet.After separation from the aromatics, the isolated extraction solvent is preferably circulated into the column returned.
Zur Abtrennung der aromatischen Kohlenwasserstoffe von dem Extraktionslösungsmittel kann man eine Destillation oder eine Flüssig-Flüssig-Reextraktion der Aromaten mittels eines dritten Lösungsmittels durchführen, z.B. eines flüssigen paraffinischen Kohlenwasserstoffs, der anschließend durch Destillation von diesen aromatischen Kohlenwasserstoffen abgetrennt werden kann, was z.B. bei flüssigem Butan, Pentan oder schweren Fraktionen wie Gasöl oder Leuchtpetroleum der Fall ist. Die auf diese Weise erhaltenen Kohlenwasserstoffe haben einen sehr hohen Reinheitsgrad. To separate the aromatic hydrocarbons from the extraction solvent, a distillation or a Liquid-liquid re-extraction of the aromatics by means of a third Carry out solvent, e.g. a liquid paraffinic hydrocarbon, which is then produced by distillation of these aromatic hydrocarbons can be separated, which e.g. in the case of liquid butane, pentane or heavy fractions like gas oil or kerosene is the case. The hydrocarbons obtained in this way have a very high degree of purity.
Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform zur Durchführung der Erfindung.Figure 1 shows a preferred embodiment for implementation the invention.
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Das Kohlenwasserstoffgemisch, welches das zu extrahierende Benzol und/oder Toluol enthält, wird vorzugsweise bei einer Temperatur nahe dessen Siedepunkt durch die Leitung 1 in die Kolonne C I geschickt. Das organische Lösungsmittel wird durch die Leitung 6 in diese Kolonne eingeführt s wobei deren Eingangsniveau in die Kolonne höher liegt, als das der Ausgangsmischung von Kohlenwasserstoffen,, undzwar bei einer Temperatur nahe derjenigen, die sich in der Kolonne auf dem gleichen Niveau bei fixierten Reaktionsbedingungen befindet. Das Volumen verhältnis Lösungsmittel/Kohlenwasserstoff-Charge beträgt vorzugsweise o,4 bis 15, insbesondere 1 bis 6. Das organische Lösungsmittel, welches die am wenigsten flüchtige Verbindung ist, fließt im wesentlichen in flüssiger Form zum unteren Teil der Kolonne GI, wobei es die Aromaten mitschleppt, deren Flüchtigkeit modifiziert wird im Hinblick auf die paraffinischen oder naphthenischen Verunreinigungenswelche diese anfangs beglei teten. Das Gemisch Lösungsmittel/Aromaten wird aus der Kolonne CI durch die Leitung 7 abgezogen und zur Kolonne CII geleitet, wo man durch übliche Destillation am Kopf über die Leitung 8, den Kondensator 11 und die Leitung 13 die Aromaten abzieht, während am unteren Teil das regenerierte Lösungsmittel erhalten wird, das im Kreislauf über die Leitung 6 in die Kolonne 1 geleitet wird. Ein Teil der Aromaten kann über die Leitung 12 wieder in die Kolonne CII geschickt werden. Nach einer Variante des Verfahrens, nämlich im Falle der gleichzeitigen Reinigung von Benzol und Toluol, leitet man das Effluent vom unteren Teil der Kolonne CI, v/elches das organische Lösungsmittel und dieThe hydrocarbon mixture which contains the benzene and / or toluene to be extracted is preferably sent through line 1 into column CI at a temperature close to its boiling point. The organic solvent is s introduced through line 6 into this column wherein the input level is higher in the column than that of the starting mixture of hydrocarbons ,, undzwar at a temperature close to that which is located in the column at the same level at fixed reaction conditions . The volume ratio solvent / hydrocarbon charge is preferably 0.4 to 15, in particular 1 to 6. The organic solvent, which is the least volatile compound, flows essentially in liquid form to the lower part of the column GI, it being the aromatics drags, their volatility is modified which ended in view of the paraffinic or naphthenic impurities s, these first support of bargains. The solvent / aromatics mixture is withdrawn from column CI through line 7 and passed to column CII, where the aromatics are withdrawn by conventional distillation at the top via line 8, condenser 11 and line 13, while the regenerated at the bottom Solvent is obtained, which is passed into the column 1 via the line 6 in the circuit. Some of the aromatics can be sent back into column CII via line 12. According to a variant of the process, namely in the case of the simultaneous purification of benzene and toluene, the effluent is passed from the lower part of the column CI, v / which the organic solvent and the
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Aromaten enthält, zu einer Kolonne CII, von wo man am Kopf das gereinigte Benzol und am unteren Ende das organische Lösungsmittel abzieht, das Toluol enthält. Das letztere Gemisch wird wieder in eine nicht gezeigte Kolonne CIII geleitet, welche am Kopf das gereinigte Toluol und am unteren Ende das organische Lösungsmittel liefert, welches im Kreislauf über die Leitung 6 in die Kolonne CI zurückgeleitet wird.Contains aromatics, to a column CII, from where you get the purified benzene at the top and the organic at the bottom Removes solvent containing toluene. The latter mixture is passed back into a column CIII, not shown, which the purified toluene at the top and the organic solvent at the bottom, which is circulated via the line 6 is returned to the column CI.
Oberhalb der Einführung des organischen Lösungsmittels führt man (Leitung 5) flüssiges Wasser ein,undzwar bei einer Temperatur, die im allgemeinen zwischen der Außentemperatur und der Siedetemperatur des Wassers unter den Druckbedingungen der Kolonne liegt. Man verwendet vorzugsweise 5 bis 5o Gew.-?6, insbesondere 1o bis 35 Gew.-% Wasser^bezogen auf die nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe der behandelten Charge. Above the introduction of the organic solvent, liquid water is introduced (line 5), and indeed at a temperature those generally between the outside temperature and the boiling temperature of the water under the pressure conditions the column lies. It is preferable to use 5 to 50 wt .-? 6, in particular 10 to 35% by weight of water, based on the non-aromatic hydrocarbons of the batch being treated.
Das Wasser bildet mit den vorhandenen Kohlenwasserstoffen, d.h. im wesentliehen den nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffen, ein azeotropes System, das bezüglich des organischen Lösungsmittels flüchtiger ist, als die Kohlenwasserstoffe allein; es destilliert am Kolonnenkopf und wird über die Leituyig 2 abgezogen. Dieses Effluent wird in der Vorrichtung 1o kondensiert und im Absetzgefäß 9 in zwei flüssige Phase dekantiert. Ein Teil der oberen Phase, bestehend aus den Kohlenwasserstoffen, wird über die Leitung 3 als Rückfluß wieder in die Kolonne CIgeleitet, während der andere Teil über die Leitung 4 aus der Vorrichtung abgezogen wird. Die untere Phase,The water forms with the existing hydrocarbons, i.e. essentially the non-aromatic hydrocarbons, an azeotropic system which is more volatile with respect to the organic solvent than the hydrocarbons alone; it distills at the top of the column and is via the Leituyig 2 deducted. This effluent is condensed in the device 10 and decanted into two liquid phases in the settling vessel 9. A part of the upper phase, consisting of the hydrocarbons, is refluxed back in via line 3 the column CI passed, while the other part on the Line 4 is withdrawn from the device. The lower phase,
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im wesentlichen aus Wasser bestehend, kann entweder aus der Vorrichtung abgezogen werden oder vorzugsweise im Kreislauf über die Leitung 5 unter den oben angegebenen Bedingungen in die Kolonne GI zurückgeleitet werden.consisting essentially of water, can either be withdrawn from the device or, preferably, in a circuit be returned to the column GI via line 5 under the conditions given above.
Die Erfindung betrifft auch eine Regulierungsweise der Wasserzufuhr, die automatisch funktionieren kann» Diese Regulierungsweise besteht im wesentlichen darin, daß man die Wassermenge in I1UnICtIOn zur Temperatur regelt ,welche auf einem Punkt herrscht der sich unterhalb des Punkts der Wasserzufuhr und oberhalb des Punktes der Lösungsmittelzufuhr befindet.The invention also relates to a way of regulating the water supply that can function automatically. This way of regulating essentially consists in regulating the amount of water in I 1 UnICtIOn to the temperature which is at a point below the point of water supply and above the point of Solvent supply is located.
Die Temperatur wird z.B. auf dem vierten Boden (oder auf einem noch höheren Boden) gemessen, der sich oberhalb des das Lösungsmittel aufnehmenden Bodens befindet (oder des höchsten Bodens, der das.Lösungsmittel aufnimmt, wenn dieses auf mehreren Punkten eingeführt wird); unter diesen Bedingungen bleiben sicherheitshalber mindestens drei Böden zwischen der Lösungsmittelzufuhr und dem Punkt der Temperaturmessung.The temperature is measured e.g. on the fourth floor (or on an even higher floor), which is above the solvent absorbing soil (or the highest soil that absorbs the solvent, if this on several points is introduced); under these conditions, to be on the safe side, at least three trays remain between the solvent supply and the point of temperature measurement.
Wenn die Temperatur am Meßpunkt sinkt, vermindert oder stoppt man die Wasserzufuhr; wenn sie steigt, steigert man diese Menge«, Es wurde gefunden, daß diese Regelung relativ leicht ist, da die Temperaturänderungen beträchtlich sein können^ sie können 1o° und mehr erreichen, je nach der Art der Kohlenwasserstoffe«, Diese Temperaturänderungen scheinen an die Anwesenheit oder Abwesenheit des azeotropenGemische Wasser/Kohlenwasserstoffe auf dem NiveauWhen the temperature at the measuring point drops, the water supply is reduced or stopped; if it increases, you increase that amount «, Es it has been found that this regulation is relatively easy, since the temperature changes can be considerable; they can be 10 ° and achieve more, depending on the nature of the hydrocarbons «, These temperature changes seem to indicate the presence or absence of the azeotropic mixture of water / hydrocarbons at the level
des Punkts gebunden zu sein. Wenn das Wasser nämlich bis zum Meßpunkt absteigt, bildet es mieden Kohlenwasserstoffen ein heteroazeotropes System, dessen Siedepunkt wesentlich niedriger als dasjenige des oder der Kohlenwasserstoffe allein auf diesem Niveau,liegt. Die Verminderung des Wasserzufuhr läßt in der Kolonne den Punkt der Bildung einer heteroazeotropen Mischung steigen und die Temperatur steigt auf den Meßpunkt. Man kann auf diese Weise beliebig das Niveau der Bildung des azeotropen Gemischs auswählen.of being tied to the point. If the water is up to If the measuring point goes down, it forms an avoidance of hydrocarbons heteroazeotropic system, the boiling point of which is significantly lower than that of the hydrocarbon (s) on it alone Level, lies. The decrease in the water supply leaves in the Column rise the point of formation of a heteroazeotropic mixture and the temperature rises to the measuring point. One can in this way, arbitrarily select the level of formation of the azeotropic mixture.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mißt man die Temperatur an zwei verschiedenen Punkten, die sich auf verschiedenen Niveaus in der oben def^-inierten Zone befinden, d.h. zwischen den entsprechenden Zufuhrpunkten des Wassers und des Lösungsmittels: Eine TemperaturSenkung am unteren Meßpunkt erfordert die Verminderung oder völlige Drosselung der Wasserzufuhr; erneute Viasserzufuhr oder Steigerung der Viassermenge werden durch einen Temperaturanstieg am oberen Meßpunkt bedingt. Der Abstand zwischen diesen beiden Meßpunkten kann in sehr weiten Bereichen schwanken; er beträgt mindestens einen Boden vorzugsweise 2 bis to Böden. -According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the temperature is measured at two different points, which are defined at different levels in the above Zone, i.e. between the corresponding inlet points for the water and the solvent: A temperature decrease on lower measuring point requires reduction or complete throttling the water supply; Renewed supply of water or an increase in the amount of water are caused by a temperature rise at the upper measuring point conditional. The distance between these two measuring points can vary over a very wide range; it is at least a floor preferably 2 to to floors. -
Das Verfahren wird vorzugsweise wie folgt durchgeführt: Man führt das zu trennende Kohlenwasserstoffgemisch, welches mindestens einen aromatischen und mindestens einen gesättigten Kohlenwasserstoff enthält, in einem mittleren Punkt in dieThe procedure is preferably carried out as follows: The hydrocarbon mixture to be separated, which is at least one aromatic and at least one saturated, is fed Contains hydrocarbon in a middle point in the
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Destillationszone ein; das Extraktionslösungsmittel wird auf einem Punkt der Destillationsζone eingeführt, der sich oberhalb des Einführungspunktes des Kohlenwasserstoffsgemischs befindet, das Wasser auf einem Punkt der Destillationszone, der sich oberhalb des Einführungspunktes des Extraktionslösungsmittels befindet. Das Produkt wird am Kopf der Destillationszone kondensiert, das erhaltene Kondensat in zwei flüssige Phasen getrennt, wobei die erste gebildete Phase im wesentlichen aus dem gesättigten Kohlenwasserstoff und die zweite gebildete Phase im wesentlichen aus Wasser besteht. Man evakuiert das Produkt am unteren Teil der Destillationszone, welches den aromatischen Kohlenwasserstoff und das Extraktionslösungsmittel enthält und trennt in bekannter Weise davon den aromatischen Kohlenwasserstoff, so daß man einerseits das Extraktionslösungsmittel und andererseits den aromatischen Kohlenwasserstoff isolieren kann.Distillation zone one; the extraction solvent is introduced at a point on the distillation zone that is above of the point of introduction of the hydrocarbon mixture, the water is at a point in the distillation zone, the is above the point of introduction of the extraction solvent. The product is condensed at the top of the distillation zone, the condensate obtained is separated into two liquid phases, the first phase formed essentially from the saturated Hydrocarbon and the second phase formed consists essentially of water. The product is evacuated at the bottom Part of the distillation zone which contains and separates the aromatic hydrocarbon and the extraction solvent in a known manner thereof the aromatic hydrocarbon, so that one can isolate on the one hand the extraction solvent and on the other hand the aromatic hydrocarbon.
Selbstverständlich umfasst diese Definition die Behandlung eines Gemischs von mehreren im wesentlichen gesättigten Kohlenwasserstoffen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen; dieses Gemisch kann auch geringe Mengen Monoolefine enthalten (vorzugsweise weniger als 5 ΎοΊ..-%). Of course, this definition includes the treatment of a mixture of several essentially saturated hydrocarbons and / or aromatic hydrocarbons; this mixture can also contain small amounts of monoolefins (preferably less than 5 οΊ ..-%).
Nach einer bevorzugtenAusführungsform steigert man die Wirksamkeit der Fraktionierung, in^dem man einen Teil der ersten kondensierten Phase im Rückfluß in die Destillationskolonne zurückleitet. Der Einführungspunkt dieses Rückflusses befindet sich vorzugsweise oberhalb des Einführungspunktes des Wassers.In a preferred embodiment, one increases the effectiveness fractionation, in which part of the first is condensed Phase returned to the distillation column under reflux. The point of introduction of this reflux is located preferably above the point of introduction of the water.
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Es ist ferner bevorzugt;die kondensierte wässrige Phase entweder als solche j oder nach Erwärmung oder sogar nach Verdampfung wieder in die Kolonne zurückzuschicken, um das benötigte Wasser zu liefern. Schließlich kann auch das isolierte Extras tionslösungsmittel vorzugsweise im Kreislauf in die Kolonne zurückgeleitet werden.It is also preferred ; to send the condensed aqueous phase either as such j or after heating or even after evaporation back into the column in order to supply the required water. Finally, the isolated extrusion solvent can also preferably be recirculated into the column.
Zur Abtrennung der aromatischen Kohlenwasserstoffe von dem Extraktionslösungsmittel kann man eine Destillation oder eine Flüssig-lTlüssig-Reextraktion der Aromation mittels eines dritten Lösungsmittels durchführen, z.B. eines flüssigen paraffinischen Kohlenwasserstoffs, der anschließend durch Destillation von diesen aromatischen Kohlenwasserstoffen abgetrennt werden kann, was z.B. bei flüssigem Butan, Pentan oder schweren Fraktionen wie Gasöl oder Leuchtpetroleum der Pail ist.To separate the aromatic hydrocarbons from the extraction solvent, a distillation or a Liquid / liquid re-extraction of the aroma by means of a third Carry out solvent, e.g. a liquid paraffinic hydrocarbon, which is then produced by distillation of these aromatic hydrocarbons can be separated, which e.g. in the case of liquid butane, pentane or heavy fractions like gas oil or kerosene the Pail is.
Es ist erfindungsgemäß wesentlich, das Wasser in der oben angegebenen Weise in die Destillationskolonne einzuführen. Begnügt man sich nämlich damit, das Wasser auf dem Weg der Dämpfe einzuführen, welche die extraktive Destillationskolonne am Eingang des Kondensators verlassen, so...vermeidet man das Mitschleppen von Dämpfen des Extraktionslösungsmittels nicht: Nach Passage des Kondensators erhält man dann zwei Phasen, von denen eine wässrig ist und die andere aus Kohlenwasserstoff besteht, welche beträchtliche Mengen dieses Lösungsmittels enthalten.According to the invention, it is essential that the water in the above to be introduced into the distillation column as specified. If you are satisfied with the water on the way of the Introducing vapors that leave the extractive distillation column at the inlet of the condenser, so ... one avoids that No entrainment of vapors of the extraction solvent: After passing through the condenser, two phases of one of which is aqueous and the other consists of hydrocarbon, which contain considerable amounts of this solvent contain.
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Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausfiihrungsform zur Barchführung der Erfindung.FIG. 2 shows a preferred embodiment for guiding a bar the invention.
Das Kohlenwasserstoffgemiseh, welches das zu extrahierende Benzol und/oder Toluol enthält, wird vorzugsweise bei einer Temperatur nahe dessen Siedepunkt durch die Leitung 21 in die Kolonne CI geleitet, das organische Lösungsmittel wird in diese Kolonne durch die Leitung 26 eingeführt, deren Zufuhrniveau in die Kolonne höher liegen muß als dasjenige des Ausgangsgemischs von Kohlenwasserstoffen, undzwar bei einer Temperatur nahe derjenigen^ die in der Kolonne auf dem gleichen Niveau herrscht«, Das Volxaaenverhältnis Lösungsmittel/Kohlenwasserstoff-Charge beträgt vorzugsweise o,4 bis 15, insbesondere 1 bis 6. Das organische Lösungsmittel, welches die am wenigsten flüchtige Verbindung ist, fließt im wesentlichen in flüssiger Form zum unteren Teil der Kolonne CI, wobei es die Aromaten mitsich "schleppt.The hydrocarbon mixture containing the benzene to be extracted and / or contains toluene, is preferably at a temperature near its boiling point passed through line 21 into column CI, the organic solvent is in this column introduced through line 26, its feed level into the column must be higher than that of the starting mixture of hydrocarbons, and indeed at a temperature close to that ^ which prevails in the column on the same level «, Das Volxaaen relation Solvent / hydrocarbon charge is preferably 0.4 to 15, in particular 1 to 6. The organic solvent, which is the least volatile compound flows essentially in liquid form to the lower part of the Column CI, which "drags the aromatics with it".
Das Gemisch LösungsmitteVAromaten wird über die Leitung 27 der Kolonne CIabgezogen und zur Kolonne C IIgeleitet, vonvo durch übliche Destillation am Kopf über die Leitung 28yden Kondensator 31 und die Leitung 33 die Aromaten abgezogen werden, während am unteren Teil das regenerierte Lösungsmittel erhalten wird, das im Kreislauf über die Leitung 26 in die Kolonne CI zurückgeleitet wird. Ein Teil der Aromaten wird über die Leitung 32 wieder in die Kolonne CII zurückgeschickt. Nach einer Variante dieses Verfahrens, für den EaIl der gleichzeitigen Reinigung von Benzol und Toluol, leitet man das Effluent vom unteren Teil der Kolonne 01,The mixture of solvent aromatics is withdrawn via line 27 of column CI and passed to column C II, the aromatics are withdrawn from above by conventional distillation at the top via line 28 y condenser 31 and line 33, while the regenerated solvent is obtained at the lower part, which is returned in the circuit via line 26 to the column CI. Some of the aromatics are sent back to column CII via line 32. According to a variant of this process, for the purpose of the simultaneous purification of benzene and toluene, the effluent is passed from the lower part of the column 01,
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- Vf- - Vf-
acracr
welches das organische Lösungsmittel und die Aromaten enthält, zu einer Kolonne CII, von deren Kopf man das gereinigte Benzol abzieht, während man am unteren Teil das Toluol enthaltende organische Lösungsmittel erhält. Das letztere Gemisch wird in eine nicht gezeigte Kolonne CIII geschickt, welche am Kopf gereinigtes Toluol und am unteren Teil organisches Lösungsmittel liefert, welches im Kreislauf über die Leitung 26 in die Kolonne CI zurückgeleitet wird.which contains the organic solvent and the aromatics, to a column CII, from whose head you get the purified benzene withdrawn, while the toluene-containing organic solvent is obtained at the lower part. The latter mixture is in sent a column CIII, not shown, which has purified toluene at the top and organic solvent at the bottom supplies, which is returned to the column CI via line 26 in the circuit.
Über die Leitung 25 führt man Wasser zu, das fakultativ durch einen Austauscher 29 geleitet werden kann, wenn man es erhitzen oder sogar verdampfen will. Man verwendet vorzugsweise 5 bis Gewichts-%, insbesondere 1o bis 35Gew.-% Wasser,bezogen auf die nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffe der behandelten Charge. Die Menge Wasser hängt von der mehr oder weniger großen Öffnung des Ventils 34 ab, das entweder durch den einzigen Temperaturmesser 36 oder gleichzeitig durch die Temperaturmesser 35 und 36 dirigiert wird.Water is fed in via line 25, which can optionally be passed through an exchanger 29 if it is to be heated or even evaporated. It is preferred to use 5 to% by weight, in particular 10 to 35% by weight. -% water, based on the non-aromatic hydrocarbons of the batch treated. The amount of water depends on the more or less large opening of the valve 34, which is directed either by the single temperature meter 36 or by the temperature meters 35 and 36 at the same time.
Das Wasser bildet mit den vorhandenen Kohlenwasserstoffen, d.h. im wesentlichen den nicht-aromatischen, bezüglich des organischen Lösungsmittels ein flüchtigeres azeotropes System als die Kohlenwasserstoffe allein, welches am Kolonnenkopf destilliert und übe? die Leitung 22 evakuiert wird. Dieses Effluent wird in der Vorrichtung 3o kondensiert und in dem Absetzgefäß D in zwei flüssige Phasen dekantiert» Ein Teil der oberen Phase, bestehend aus den Kohlenwasserstoffen, wird als Rückfluß über die Leitung 23 inThe water forms with the hydrocarbons present, i.e. essentially the non-aromatic ones with respect to the organic Solvent a more volatile azeotropic system than the hydrocarbons alone, which distilled and practiced at the top of the column? the line 22 is evacuated. This effluent is in the device 3o condensed and decanted into two liquid phases in the settling vessel D »Part of the upper phase, consisting of the Hydrocarbons, is refluxed via line 23 in
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- .20 -- .20 -
die Kolonne CI zurückgeschickt, während der andere Teil über die Leitung 24 aus der Vorrichtung entfernt wird. Die untere Phase, bestehend im wesentlichen aus Wasser, kann entweder aus der Vorrichtung abgezogen oder im Kreislauf unter den oben angegebenen Bedingungen über die Leitung 25 in die Kolonne CI zurückgeführt werden.the column CI is sent back, while the other part is removed via the line 24 from the device. The lower one Phase, consisting essentially of water, can either consist of withdrawn from the device or in the circuit under the conditions indicated above via line 25 in the column CI to be led back.
Das Verfahren funktioniert wie oben beschrieben» Wenn nur ein Temperaturmesser 36 vorhanden ist, so bedingt eine Temperatursenkung eine relative oder totale Schließung des Ventils 34; eine Temperatursteigerung ruft dagegen eine Öffnung des Ventils hervor. Wenn zwei Temperaturmeßstellen vorhanden sindj, so bedingt die Meßstelle 36 (im Falle einer Temperatursenkung) die relative oder totale Schließung des Ventils 34, während die Meßstelle 35 (im Falle einer Temperatursteigerung) die Öffnung des Ventils 34 bedingt.The method works as described above. If there is only one temperature meter 36, the temperature is reduced relative or total closure of valve 34; an increase in temperature, on the other hand, causes the valve to open emerged. If there are two temperature measuring points, then conditionally the measuring point 36 (in the case of a temperature decrease) the relative or total closure of the valve 34, while the measuring point 35 (in the case of a temperature increase) the opening of the valve 34 conditional.
Man kann Änderungen dieser Vorrichtung durchführen, ohne von der Erfindung abzuweichen. So kann man insbesondere sekundäre Regelungen vorsehen, z.B. kann die Wassermenge in sekundärer Weise von der Zusammensetzung und/oder der Menge der Kohlenwasserstoff-Charge abhärten; man kann auch die Erhitzung am unteren Teil der Kolonne auf eine Temperatur regeln, die an einem beliebigen Punkt der Kolonne abgenommen wurde. Alle diese Regelungen sind bekannt und brauchen hier nicht näher erläutert zu werden.Changes to this device can be made without departing from the invention. So you can get secondary in particular Provide regulations, e.g. the amount of water can be secondary to the composition and / or the amount of the hydrocarbon charge toughen up; you can also regulate the heating in the lower part of the column to a temperature that was removed from any point on the column. All of these regulations are known and do not need to be explained in more detail here to become.
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Wach dem erfindungsgemäßen Verfahren findet sich quasi die Gesamtmenge des organischen Lösungsmittels j_m unteren Teil der Kolonne zusammen mit den Aromaten, während die am Kolonnenkopf abgezogenen nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffe praktisch frei von organischen Lösungsmitteln sind, was nicht der Fall ist, wenn man eine übliche extraktive Destillation unter Verwendung des gleichen organischen Lösungsmittels ohne Wasserzufuhr durchführt. Wax the inventive method, virtually the total amount of the organic solvent is j_ m lower part of the column along with the aromatic system, while the drawn off at the top of the column non-aromatic hydrocarbons are substantially free from organic solvents, which is not the case if one extractive a conventional Performs distillation using the same organic solvent without adding water.
Es ist ferner ersichtlich, daß nur das organische Lösungsmittel sich im unteren Teil der Kolonne mit den gereinigten aromatischen Kohlenwasserstoffen "befindet, ohne dass es das zugeführte Wasser enthält, welches im wesentlichen am Kolonnenkopf abgezogen wird.It can also be seen that only the organic solvent is in the lower part of the column with the purified aromatic Hydrocarbons "is without it containing the supplied water, which is essentially drawn off at the top of the column.
Diese wesentlichen Eigenschaften verleihen dem erfindungsgemäßen Verfahren mehrere Vorteile gegenüber der üblichen extraktiven Destillation mit Lösungsmitteln, die eine Siedetemperatur relativ nahe derjenigen die Kohlenwasserstoffe haben, von denen sie getrennt werden sollen.These essential properties give the method according to the invention several advantages over the usual extractive distillation with solvents that have a boiling temperature relatively close to that of hydrocarbons, from which they are to be separated.
Ein bereits erwähnter erster Vorteil besteht darin, daß man jeden Verlust an Extraktionslösungsmittel am Kopf der Destillationskolonne vermeidet.A first advantage, already mentioned, is that any loss of extraction solvent can be seen at the top of the distillation column avoids.
Ein zweiter Vorteil besteht darin, die optimale Menge des eingeführten Wassers zur Vermeidung von Lösungsmittelverlusten automatisch mittels einer Regulierung durch die angegebenen Reaktions-A second advantage is the optimal amount of the imported Water to avoid solvent losses automatically by means of regulation by the specified reaction
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bedingungen (Zusammensetzung der ChargesLösungsmittelmenge, Ausbeuten an Aromaten) geliefert wird»conditions (composition of the batch, amount of solvent, yields of aromatics) is delivered »
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die optimale Wassermenge mittels Regulatoren einstellbar ist, wenn die Reaktions= bedingungen sich ändern.Another advantage is that the optimal amount of water can be adjusted by means of regulators if the reaction = conditions change.
Ein weiterer Vorteil resultiert aus der Tatsache, daß sich das Extraktionslösungsmittel nicht zwischen dem Kopf und dem unteren Teil der Trennkolonne aufteilt; Das gesamte Lösungsmittel wird zur Reinigung der Aromaten verwendet und demzufolge ist die in die Kolonne einzuführende Menge Lösungsmittel bei gleicher Reinheit der Aromaten weniger groß«Another advantage results from the fact that the extraction solvent does not get between the head and the divides the lower part of the separating column; All the solvent is used to purify the aromatics and consequently is the amount of solvent to be introduced into the column same purity of aromatics less great "
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das V/asser und das Extraktionslösungsmittel in der flüssigen Phase in den heissesten Teilen der Vorrichtung nie im direkten Kontakt miteinander stehen. Man "vermeidet auf diese Weise mögliche chemische Reaktionen zwischen diesen zwei Lösungsmitteln, es ist z.B. bekannt, daß die Alkyiamide sich leicht in Gegenwart von Wasser in flüssiger Phase bei einer Temperatur oberhalb 12o°C hydrolysieren lassen. Diese Reaktion wird hier vermieden»Another advantage is that the water and the Extraction solvents in the liquid phase in the hottest parts of the device are never in direct contact with one another stand. In this way one "avoids possible chemical reactions between these two solvents, for example, it is known that the alkyiamides readily dissolve in the presence of water Let the liquid phase hydrolyze at a temperature above 120 ° C. This reaction is avoided here »
Die Beipiele 1 und 2 erlauben einen Vergleich zwischen zwei Durchführungsformen des Verfahrens, wobei nur der physikalische Zustand des eingeführten Wassers geändert wird0 (Beispiel 1s DampfI Beispiel 2:Flüssig)„ Man stellt in diesen beiden FällenThe Beipiele 1 and 2 allow a comparison between two implementation of the method, with only the physical state of the water introduced is changed 0 (Example 1s steam I Example 2: Liquid) "If, in these two cases,
80S837/0S?!80S837 / 0S ?!
28039852803985
--25*---25 * -
fest, daß das Wasser nicht bis zum Einführungspunkt des Lösungsmittels hinabsteigt und dass das letztere einen Wassergehalt hat.der immer unterhalb o,1 Gew.-% liegt.notes that the water does not reach the point of introduction of the solvent descends and that the latter has a water content which is always below 0.1% by weight.
Die Menge des eingeführten flüssigen Wassers und sein Einführungspunkt sowie die Menge des organischen Rückflusses sind bei einer gegebenen Charge eine Punktion der bei den Produkten gewünschten Eingens chaf t e Yi. The amount of liquid water introduced and its point of introduction, as well as the amount of organic reflux, are, for a given batch, a puncture of the properties desired in the products .
Beispiel 5 zeigt ein Verfahren, wo der Reinigungsgrad der nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe/Dimethylformamid und Benzol/ Nientaromaten weniger stark ist. In diesem Pail führt man das flüssige Wasser am selben Punkt wie den organischen Rückfluß ein, dessen Menge nur etwa 4% derjenigen beträgt, die man bei den Versuchen gemäß Beispiel 1 und 2 verwendet; dem/ert sprechend ist die Menge des flüssigen V/assers vermindert und stellt nur etwa ein Drittel der in den vorherigen Fällen verwendeten Menge dar.Example 5 shows en a traversing where the degree of purification of non-aromatic hydrocarbons / dimethylformamide and benzene / Nientaromaten is less strong. In this pail, the liquid water is introduced at the same point as the organic reflux, the amount of which is only about 4% of that used in the experiments according to Examples 1 and 2; According to this, the amount of liquid water is reduced and represents only about a third of the amount used in the previous cases.
Beispiel 4 zeigt, daß man bei Verwendung aller Reaktionsbedingungen des Beispiels 3, jedoch unter Zufügung von Wasser in Form von Dampf, wie in Beispiel 1, ein weniger großer Reinigungsgrad hinsichtlich des Dimethylformamids im nicht-aromatischen Destillat erhalten wird, als hinsichtlich des Benzinprodukts.Example 4 shows that using all reaction conditions of Example 3, but with the addition of water in the form of steam, as in Example 1, a less high degree of purification with regard to of the dimethylformamide in the non-aromatic distillate than with regard to the gasoline product.
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--ar ---ar -
Beispiel 5 zeigt das Arbeiten mit der automatischen Regulierungsvorrichtung für die Wasserzufuhr.Example 5 shows the operation of the automatic regulating device for the water supply.
Beispiel 1 CVergleiehisversuche) Example 1 C comparison tests)
In einer· Destillationskolonne vom Typ Older shaw von 2,5 cm Durchmesser,, die mit 65 perforierten Üb er lauf boden versehen ist, gibt man auf den 25« bzw. 5o. bzw« So. Boden vom unteren Ende der Kolonne aus die folgenden Stoffe;In a 2.5 cm Older shaw distillation column Diameter, which is provided with 65 perforated overflow bottoms, you give on the 25 "or 5o. or «So. ground from the lower end the column of the following substances;
- Eine Benzinfraktion,, deren Zusammensetzung in Tabelle I angegeben ist, und. zwar mat 2o4 g/Stunde bei einer temperatur von °- A gasoline fraction, the composition of which is given in Table I. is and. although mat 2o4 g / hour at one temperature from °
— Dimeth\ylformamidt, und zwar 646 g/Stunde bei einer Temperatur von 6oöG„- Dimeth \ ylformamid t, namely 646 g / hour at a temperature of 6o ö G "
- ¥erdampftes Wasserr und zwar 15 * 5 g/Stunde bei einer Temperatur· von 12o°G.- ¥ evaporated water r namely 15 * 5 g / hour at a temperature of 12o ° G.
Die Kolonne wird in stabilem Betrieb gehalten. F/iolentman die Erwärmung des Heizkessels reguliert., Bas gesamte Wasser entweicht am Kopf 9 ohne daß es das Dimethylformamid verdünnt.The column is kept in stable operation. F / iolentman regulates the heating of the boiler. Bas all of the water escapes at the head 9 without diluting the dimethylformamide.
Bas am Eopf bei einer· Temperatur von 65 <2 gewonnene Destillat wird fcandeasiert und im. zwei Blasen dekantiert % eine untereThe distillate obtained on the Eopf at a temperature of 65 <2 is fcandeasiert and im. two bubbles decanted % a lower one
SO Q Q Q
y s o «jSO QQQ
yso «j
wässrige Phase, die nach dem Verdampfen im Kreislauf an dem oben definierten Kiveau in die Kolonne zurückgeleitet wird, und eine obere organische Phase, deren Zusammensetzung in der Tabelle I angegeben ist, die im wesentlichen aus den nicht-aromatischen Verunreinigungen der Benzinfraktion besteht und von der ein Teil, nämlich 72,5 cm /Stunde abgezogen und aus dem System entfert wird, während der andere Teil, nämlich 174 cm /Stunde, erneut als Rückfluß am Kolonnenkopf aufgegeben wird.aqueous phase, which is returned to the column after evaporation in the circuit at the level defined above, and a Upper organic phase, the composition of which is given in Table I, consisting essentially of the non-aromatic Contamination of the gasoline fraction consists and of which a part, namely 72.5 cm / hour is deducted and entfert from the system is, while the other part, namely 174 cm / hour, again is abandoned as reflux at the top of the column.
Am unteren Ende der Kolonne, wo eine Temperatur von 12o°C herrscht, zieht man ein Gemisch ab, das im wesentlichen aus Dimethylformamid und Benzol besteht, welches man in einer Menge von 799 g/Stunde in die Mitte einer zweiten Kolonne vom Typ Oldershaw gibt, deren Innendurchmesser 2,5 cm beträgt und die mit 4o perforierten überlauf boden versehen ist. Am oberen Ende dieser Kolonne.zieht man gereinigtes Benzol ab (Tabelle I, Spalte 5)f von dem 2/3 als Rückfluß zurückgeschickt werden j am unteren Ende der gleichen Kolonne entnimmt man Dirne thylformaiHid, das vom Benzol befreit ist, und im Kreislauf in einer Menge von 646 g/Stunde in die erste Kolonne zurückgeleitet wird, nachdem es auf eine Temperatur von 6o C gebracht wurde.At the lower end of the column, where the temperature is 120 ° C., a mixture is drawn off which consists essentially of dimethylformamide and benzene, which is added in an amount of 799 g / hour to the center of a second column of the Oldershaw type whose inner diameter is 2.5 cm and which is provided with a 4o perforated overflow base. At the top of this column, purified benzene is withdrawn (Table I, column 5) f of which 2/3 are sent back as reflux j at a rate of 646 g / hour is returned to the first column after it has been brought to a temperature of 6o C.
1Ί-1Ί-
Tabelle I (Gewichtsprozent)Table I (percent by weight)
hexanMethyleyclo-
hexane
formamidDimethyl
formamide
Man führt eine Destillation unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 beschrieben durch, mit derselben Kreislaufgeschwindigkeit, derselben Charge, demselben Lösungsmittel«, jedoch wird das Wasser nicht mehr außerhalb der Kolonne verdampfte es wird flüssig dort eingeführt, bei einer festen Temperatur τοη 6o°C«, Die Gesamtmenge Wasser wird verdampft f ohne daß es das Lösungs= mittel verdünnt.A distillation is carried out under the same conditions as described in Example 1, with the same circulation speed, the same batch, the same solvent, but the water is no longer evaporated outside the column; it is introduced there in liquid form, at a fixed temperature τοη 60 ° C "the total amount of water is evaporated f without the diluted solution = average.
Es erscheint kein merklicher Unterschied in den Temperaturens There is no noticeable difference in the temperatures s
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die sich in jeder der zwei Kolonnen einstelW, wenn man sie mit denen des Beispiels 1 vergleicht.which can be found in each of the two columns when you take them with you compares to those of Example 1.
Die Zusammensetzung des nicht-aromatischen Destillats ist - in der Genauigkeit der angenäherten Analyse - ebenfalls vergleichbar der vorher erhaltenen, wie sie in Tabelle I, Spalte 4 angegeben wurde.The composition of the non-aromatic distillate is also comparable - in terms of the accuracy of the approximate analysis those previously obtained as indicated in Table I, column 4.
Das Benzolprodukt (Tabelle I, Spalte 6) ist dagegen wesentlich reiner, als das unter den Bedingungen des Beispiels 1 Erhaltene.The benzene product (Table I, column 6), on the other hand, is much purer than that obtained under the conditions of Example 1.
Man führt die Destillation unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durch, aber:The distillation is carried out under the same conditions as in Example 1, but:
1. Man fügt das flüssige Wasser beim 65.Boden ein (anstelle von Dampf), bei einer Temperatur von 25 C und in einer Menge von 4f9 g/Stunde;1. Add the liquid water to the 65th floor (instead of of steam), at a temperature of 25 C and in an amount of 4f9 g / hour;
man fügt einen Rückfluß der organischen, nicht-aromatischen Phase entsprechend einem Zehntel, d.h. 7,25 cm /Stunde, der Menge des abgezogenen Destillats zu.one adds a reflux of the organic, non-aromatic Phase corresponding to one tenth, i.e. 7.25 cm / hour, of the amount of distillate removed.
Die Temperaturen, die sich an den Enden der zwei Kolonne einstellen, sind praktisch die selben wie bei den vorherigen Beispielen.The temperatures at the ends of the two columns are practically the same as in the previous examples.
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Das am Kopf der Extraktionskolonne abgezogene nicht-aromatische Destillat unä das am Kopf der Kolonne für die Regenerierung des Lösungsmittels abgezogene Benzol haben die in Tabelle II Spalte 4 bzw. 5 angegebene Zusammensetzung,,The non-aromatic distillate withdrawn at the top of the extraction column and that at the top of the column for regeneration The benzene withdrawn from the solvent have the composition given in Table II, column 4 or 5,
Tabelle II (Gewichtsprozent)Table II (weight percent)
mittelSolution
middle
Bsp« 3distillate
Ex «3
Bsp ο 3benzene
Ex ο 3
Bsp ο 4benzene
Ex ο 4
hexan
BenzolMethylcyclo
hexane
benzene
75,1o s 13-
75.1
0,89O 5 44
0.89
»39,8O, o213
»39.8
»99,80.0231
»99.8
amidDimethyl form
amide
Das V/asser wird völlig verdampft, ohne mit dem Lösungsmittel in Kontakt zu kommen,The water is completely evaporated without using the solvent to get in touch
Beispiel 4 (Vergleichsversuch) Example 4 (comparative experiment)
Man führt die Destillation unter den gleichen Mengeverhältnissen wie in Beispiel 3 durchs gibt jedoch das V/asser wie in Beispiel 1 zu, d.h. auf dem 6o„ Boden, als Dampf und bei einer Temperatur von 12ooC Das V/asser wird völlig am Kopf abgezogen«Passing the distillation under the same proportions as in Example 3 through is, however, the V / ater as in Example 1 to, ie on the 6o "bottom, as a vapor and at a temperature of 12o o C, the V / ater is fully on the head withdrawn "
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28033852803385
Das erhaltene nicht-aromatische Destillat ist - in der Präzision der angenäherten Bestimmungen - hinsichtlich Menge und Zusammensetzung identisch mit dem Destillat des Beispiels 3 (Tabelle II, Spalte 5), außer hinsichtlich des Dimethylformamid-Gehalts, der 0,026 Gew.-% beträgt, d.h. etwa dreimal mehr als im Falle der Zugabe Tom flüssigem Wasser.The non-aromatic distillate obtained is - with the precision of the approximate determinations - in terms of quantity and composition identical to the distillate of Example 3 (Table II, column 5), except for the dimethylformamide content, the 0.026% by weight, i.e. about three times more than in the case of Adding Tom liquid water.
Das Benzol, das am Kopf der Kolonne für die Regenerierung des Lösungsmittels entnommen wird (Tabelle II, Spalte 6), ist wesentlich weniger rein, als dasjenige das man gemäß Beispiel 3 erhalten hat, entsprechend der Zugabe von flüssigem Wasser.The benzene withdrawn from the top of the column for solvent regeneration (Table II, column 6) is much less pure than that obtained according to Example 3, corresponding to the addition of liquid water.
In eine Destillationskolonne vom Typ Oldershaw mit 7o Böden vom perforierten Typ und 5cm Durchmesser, die mit einem Heizkessel und einem Kopf versehen ist, gibt man auf den 3o. bzw. 5o. bzw. 7o. Boden von unten auf die folgenden Stoffe:In a distillation column of the Oldershaw type with 7o trays of the perforated type and 5 cm in diameter, which is connected to a boiler and a head is provided, one gives on the 3o. or 5o. or 7o. Floor from below on the following fabrics:
1. Eine Benzolfraktion, deren Zusammensetzung in der zweiten Spalte der Tabelle angegeben ist undzwar 31og/Stunde bei einer Temperatur von 55 C.1. A benzene fraction, its composition in the second Column of the table is given and indeed 31og / hour for a Temperature of 55 C.
2. Dimethylformamid, undzwar 1105g/Stunde bei einer Temperatur von 65 C.2. Dimethylformamide, 1105g / hour at one temperature from 65 C.
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3. Vorher auf 7o°C erhitztes Wasser, undzwar in einer Menge, die eine Punktion der Temperatur ist, die auf dem 55. "und 6o„Boden gemessen wurde. Wenn die Temperatur des 6o„ Bodens höher als 8o°C ist, so ist die Wassermenge maximal 27g/Stunde„ Ist die Temperatur des 55.Bodens niedriger als 870C9 so wird die Menge auf 2og/Stunde gebracht.3. Water previously heated to 70 ° C, in an amount that is a puncture of the temperature measured on the 55th "and 6o" floor. If the temperature of the 60 "floor is higher than 80 ° C, so the amount of water is a maximum of 27g / hour "If the temperature of the 55th floor is lower than 87 0 C 9 , the amount is brought to 2og / hour.
Das am Kolonnenkopf bei einer Temperatur von 680C gewonnene Destillat wird kondensiert und in zwei Phasen dekantiert: Eine untere Phase, diß im wesentlichen aus Wasser "besteht, wird auf dem oben angegebenen Niveau in die Kolonne im Kreislauf zurückgeleitet, und eine obere Phase, deren Zusammensetzung in der dritten Spalte der Tabelle angegeben ist und die im wesentlichen aus den nicht-aromatischen Verunreinigungen der Benzol-Fraktion besteht, von der ein Teil, nämlich 115g/Stunde abgezogen und aus dem System entfernt wird, während der andere Teil als Rückfluß in einer Menge von 185 g/Stunde wieder in den Kolonnenkopf zurückgeschickt wird.The distillate obtained at a temperature of 68 0 C at the column head is condensed and decanted in two phases: a lower phase, Diss substantially consists of water ", is applied to the above-mentioned level fed back into the column in the circuit, and an upper phase the composition of which is given in the third column of the table and which consists essentially of the non-aromatic impurities of the benzene fraction, part of which, namely 115g / hour, is drawn off and removed from the system, while the other part is refluxed in an amount of 185 g / hour is sent back to the top of the column.
Am unteren Ende der Kolonne, wo eine Temperatur von 129°C herrscht, zieht man ein Gemisch ab, das im wesentlichen aus Benzol und Dimethylformamid besteht, welches man in eine zweite Kolonne mit 4o Böden schickt, die in klassischer Weise zur Destillation dient, undzwar mit einem Rückflußgrad von 1,5.At the lower end of the column, where the temperature is 129 ° C., a mixture is withdrawn which is essentially extracted Benzene and dimethylformamide, which is sent to a second column with 4o trays, which are used in the classic way Distillation is used, and indeed with a reflux degree of 1.5.
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26ÜS98526ÜS985
Am Kopf dieser zweiten Kolonne zieht man gereinigtes Benzol ab, dessen Analysedaten in der vierten Spalte der Tabelle angegeben sind, während am unteren Ende Dimethylformamid entnommen wird, welches in einer Menge von 11O5g/Stunde im Kreislauf in die erste Kolonne zurückgeführt wird.At the top of this second column, purified benzene is drawn off, the analysis data of which is in the fourth column of the table are indicated, while at the lower end dimethylformamide is removed, which in an amount of 11O5g / hour im Circuit is returned to the first column.
fraktionentered benzene
fraction
Destillatorganic
distillate
produktBenzene end
product
xan
BenzolMethylcyclohe-
xan
benzene
67,70.4
67.7
5,9 j 1.1
5.9 y
>99,98 I0.01o {
> 99.98 I.
S<0.002 j
S.
Im Rahmen vorliegender Offenbarung ist unter dem Ausdruck: "Effluent" zu verstehen:" das Ausströmende ".In the context of the present disclosure, the expression: "effluent" is to be understood as: "the effluent".
8098 3 7/087 38098 3 7/087 3
e e r s e i t ee e r e i t e
Claims (18)
Punktes der Lösungsmittelzufuhr ist.equal to the level of the fourth floor above the
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