DE3151976A1 - "verfahren und vorrichtung zur herstellung von vinyltoluol - Google Patents

"verfahren und vorrichtung zur herstellung von vinyltoluol

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DE3151976A1
DE3151976A1 DE19813151976 DE3151976A DE3151976A1 DE 3151976 A1 DE3151976 A1 DE 3151976A1 DE 19813151976 DE19813151976 DE 19813151976 DE 3151976 A DE3151976 A DE 3151976A DE 3151976 A1 DE3151976 A1 DE 3151976A1
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vinyl toluene
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Darrell E. Prairieville La. Bailey
James M. Big Spring Tex. Watson
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Description

PATENTANWALT DR. ROH^D ICi
V/idanmayerstr. 46 D-SOOO MUNChEN
JeI.089/295125 30· Dezember 1981
DE 36'
Cosden Technology Ine., Wilmington, Delaware /. V. St. A.
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Vinyltoluol
; "Τ
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Vinyltoluol und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur" Verhinderung der Bildung von unerwünschten thermischen Polymeren bei der Her-Stellung von Vinyltoluol.
Vinyltoluol wird üblicherweise dadurch hergestellt, daß man Ethyltoluol katalytisch dehydriert, die gasförmigen Materialien abkühlt, um das Vinyltoluol auszukondensieren, und das flüssige Produkt fraktioniert destilliert, um Vinyltoluol abzutrennen. Bei der Herstellung von Vinyltoluol durch katalytische Dehydrierung von Ethyltoluol werden beträchtliche Schwierigkeiten vor und während der Destillation von rohem Vinyltoluol zwecks Herstellung von gereinigtem Vinyltoluol angetroffen, da sich thermische Polymere bilden. Dies führt zu einer Verstopfung der Vorrichtung, die zur Herstellung des Vinyltoluols verwendet wird.
Um die Bildung des thermischen Polymers während der Destillation von Vinyltoluol. zu verhindern, wurden in Verbindung mit den bekannten Destillationsprozessen bekannte Polymerisationsinhibitoren verwendet. Diese Inhibitoren sind aber bei der Verhinderung der Bildung von unerwünschtem thermischen Polymer in der ' Herstellungsvorrichtung nur teilweise wirksam. Da die normale Zugabe des Inhibitors zum rohen Vinyltoluol in oder kurz vor der Destillationsvorrichtung erfolgt/ verhindert der Inhibitor nämlich nicht die Bildung der unerwünschten thermischen Polymere in der Vorrichtung stromaufwärts der Destillationsanlage, wie z.
B. in den Kühlern und im Behälter für rohes Vinyltoluol. Das Auftreten von Abscheidungen in den Kühlern und in dem genannten Behälter aufgrund einer Polymerbildung stellt ein ernsthaften Problem bei der Herstellung von Vinyltoluol dar.
Ziel der Erfindung war es, ein,verbessertes Verfahren zur Herstellung von Vinyltoluol zu schaffen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung war es, ein Verfahren zur Verhinderung der Bildung von löslichen und unlöslichen (vernetzten) thermischen Polymeren während der Herstellung und anschließenden Destillation von Vinyltoluol, das durch katalytische Dehydrierung von Ethyltoluol erhalten wird, zu schaffen.
_·.-.■ Ein weiteres Ziel der Erfindung war es, ein neues und verbessertes Verfahren zur Verhinderung der Bildung von Abscheidungen aus unerwünschten thermischen Polymeren in den Kühlern und Behältern für rohes Vinyltoluol zu schaffen.
•15 Ein weiteres Ziel der Erfindung war es, eine neue und verbesserte Vorrichtung zu schaffen, die weniger zur Bildung von Abscheidungen aus thermischen Polymeren während der Herstellung von Vinyltoluol· neigt.
.
Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung von Vinyltoluol, welches die folgenden Stufen umfaßt: Hindurchleiten von Ethyltoluol durch eine Dehydrierungszone, um gasförmiges" rohres Vinyltoluol herzustellen, Zugeben eines ersten Teils eines Polymerisationsinhibitors zum gasförmigen rohen Vinyltoluol, Kondensieren des gasförmigen .rohen Vinyltoluols, Halten des pH-Werts der wäßrigen Phase des kondensierten rohen Vinyltoluols auf einen Wert, der ausreicht, den Inhibitor in der organischen Phase des kondensierten rohen Vinyltoluols zu belassen, Zugeben eines zweiten Teils des Polymerisationsinhibitors zum kondensierten rohen Vinyltoiuol, und Destillieren des kondensierten.rohen Vinyltoluols unter Destillationsbedingungen, um reines Vinyltoluol zu gewinnen. Das kondensierte rohe Vinyltoluol kann vorteilhafterweise vor der Destillation filtriert werden, um Polymer zu entfernen, welches als "Keimpolymer" in der Destillationsanlage wirken könnte.
Der Polymerisationsinhibitor kann aus einem nitrierten Phenol, insbesondere aus Dinitro-p-cresol bestehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der pH-Wert der wäßrigen Phase auf einen Wert von ungefähr 5,5 bis ungefähr 6',5 eingestellt. Zusätzlich kann bei diesem Verfahren die wäßrige Phase zur Dehydrierungsstufe zurückgeführt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform wird der erste Teil des Polymerisationsinhibitors zugegeben, nachdem das gasförmige rohe Vinyltoluol eine Temperatur von ungefähr 200 bis ungefähr 3000C erreicht hat. Auch ist es vorteilhaft, den ersten Teil des Polymerisationsinhibitors in Mengen von ungefähr 50 bis ungefähr 100 Gew.-ppm, bezogen auf anwesendes Vinyltoluol, zuzugeben und die Gesamtmenge aus dem ersten .und dem zweiten Teil des zugegebenen Inhibitors vorzugsweise so zu wählen, daß sie ausreichen, die Inhibitorkonzentration während der Destillationsstufe auf einen' Wert von ungefähr 500 Gew.-ppm zu bringen.
Gemäß der Erfindung wird weiterhin eine Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, die folgende Teile aufweist: eine Einrichtung zum Dehydrieren von Ethyl-toluol, um gasförmiges Vinyltoluol herzustellen, eine erste Einrichtung zum Einführen eines Polymerisationsinhibitors in das gasförmige Vinyltoluol, welches die Dehydrierungseinrichtung verlassen hat, eine Einrichtung zum Kondensieren des gasförmigen Vinyltoluols, um wäßriges rohes Vinyltoluol herzustellen, eine Einrichtung zum Einstellen des pH-Wertes der wäßrigen Phase des kondensierten rohren Vinyltoluols, eine Einrichtung, zum Abtrennen des kondensierten rohen Vinyltoluols, eine Einrichtung zum Einführen eines Polymerisationsinhlbitors in das abgetrennte rohe Vinyltoluol und eine Einrichtung zum Reinigen des Vinyltoluols. Zusätzlich kann ein Filter zum Filtrieren des Vinyltoluols vor der Reinigungsstufe vorhanden sein.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Teil des Inhibitors direkt in den Strom aus gasförmigem Vinyltoluol eingebracht, während es die Dehydrierungsvorrichtung verläßt, und zwar unmittelbar vor der Kondensation. Der pH-Wert, der erforderlich ist, den Inhibitor in der organischen Phase des Vinyltoluols zu halten, kann in Abhängigkeit· von pKa-Wert des ausgewählten Inhibitors variieren. Es hat sich gezeigt, daß der für DNPC erforderliche pH-Wert kleiner als ungefähr 6,5 ist und typischerweise zwischen ungefähr 5,5 und ungefähr 6,5 liegt". Wenn jedoch andere Inhibitoren als DNPC während des Verfahrens verwendet werden, dann hängt der pH-Wert, der .erforderlich ist, den Inhibitor in der organischen Phase zu halten, von·dem sauren Charakter des während des Verfahrens verwendeten Inhibitors ab. Es kann ein herkömmliches Filter verwendet werden, um das rohe Vinyltoluol vor der Destillation zu filtrieren. Es wurde gefunden, daß ein Filter mit Durchgängen von weniger als ungefähr 50 μΐη die beste Größe aufweist, um unerwünschtes thermisches Polymer zu entfernen.
Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Ausmaß der Polymerisation, die vor und während- der Destillation von Vinyltoluol stattfindet,'im Vergleich zu herkömmlich verwendeten Verfahren beträchtlich verringert.
Außerdem wird die Menge des gewünschten Destillationsproduktes im Verhältnis zur Abnahme der Polymerbildung gesteigert. Da außerdem der Inhibitor in der organischen Phase des Vinyltoluols gehalten wird, kann das Wasser wieder verwendet werden, beispielsweise bei der Erzeugung von Verdünnungsdampf zur Dehydrierung von Ethyltoluol.
Vinyltoluol wird typischerweise dadurch hergestellt, daß Toluol mit Ethylen in Gegenwart eines aktivierten Friedel-Crafts-Katalysators, wie z. B. Aluminiumchlorid, oder eines Zeolith^Katalysators umgesetzt wird, das Ethyltoluol durch Hindurchleiten zusammen mit Dampf- durch eine Dehydrierungszone mit einer ausreichenden Reaktionstemperatur dehydriert
wird und das dehydrierte Produkt mit Hilfe von fraktionierter Destillation abgetrennt wird.
Durch die vorliegende Erfindung werden nunmehr ein. Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Vinyltoluol geschaffen, durch welche die Bildung von unerwünschtem thermischen Polymer vor und während der Destillation des Vinyltoluol s, welches durch katalytische Dehydrierung von Ethyltoluol entsteht, stark gehemmt oder sogar vollständig verhindert werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Inhibitor unmittelbar vor der Kondensation des dehydrierten Vinyltoluols zugegeben wird, der pH-Wert der wäßrigen Phase des kondensierten Materials so eingestellt wird, daß der Inhibitor weitgehend in der organischen Phase verbleibt, und gegebenenfalls das erhaltene Material vor der fraktionierten Destillation filtriert wird.
Toluol wird zur Bildung von Ethyltoluol durch irgendein geeignetes bekanntes Verfahren alkyliert. Die erhaltenen Ethy!toluole werden dadurch dehydriert, daß die Kohlenwasserstoffe mit Hilfe von Wärmeaustauschern verdampft werden, ein Strom der Dämpfe so mit Dampf gemischt wird, daß ein ' Gemisch entsteht, welches 1 bis 10 Gew.-Teile, vorzugsweise 2 bis 3 Gew.-Teile, Dampf je Gew.-Teile Kohlenwasserstoff enthält, und das Gemisch in einen Reaktor eingeführt wird, der einen festen, granulären Dehydrierungskatalysator mit einer Temperatur zwischen 550 und 7000C, vorzugsweise zwischen 560 und 6500C, enthält. Alle die bekannten Katalysatoren, die für die Verwendung bei der Dehydrierung von Ethyltoluol geeignet sind, können verwendet werden. Es ist eine beträchtliche Anzahl von verschiedenen solchen Katalysatoren bekannt und im Handel erhältlich. Vorzugsweise werden Katalysatoren der selbstregenerierenden Type verwendet.
■ Ein Gemisch, welches Dampf und Vinyltoluol enthält, verläßt dann den Dehydrierungsreaktor und strömt durch einen oder mehrere' Wärmeaustauscher. Ein Polymerisationsinhibitor wird
dabei in das gasförmige Gemisch eingespritzt. Es können alle diejenigen Inhibitoren verwendet werden, die dazu in der Lage sind, die Bildung von unerwünschten thermischen Polymeren von Vinyltoluol zu verhindern. Nitrierte Pheno-Ie werden bevorzugt, wie z. B. Dinitro-o-cresol, Dinitrop-cresol, m-Nitro-p-cresol, Dinitrophenol, N-Nitrosodiphenylamin, 4-Halogen-3/5~dinitro-toluol/ 3-Nitro-2,5-cresotsäure und ähnliches. Die Temperatur des gasförmigen Gemischs zum Zeitpunkt des Einspritzens des Inhibitors beträgt "vorzugsweise ungefähr 200 bis ungefähr 3000C, um eine rasche Zersetzung des Inhibitors zu verhindern und um eine 'maximale Wirksamkeit des Inhibitors sicherzustellen. Wenn DNPC als Inhibitor verwendet wird, dann wird dieses vorzugsweise dem gasförmigen Strom aus rohem Vinyltoluol in Mengen zwischen ungefähr 50 bis 100 Gew.-ppm, bezogen auf das Vinyltoluol im Strom, zugegeben. Das Gemisch wird "dann abgekühlt, um das Produkt zu kondensieren, und der pH-Wert der wäßrigen Phase wird nötigenfalls so eingestellt, daß der Inhibi- · tor in der organischen Phase verbleibt. Der pH-Wert, der erforderlich ist, den Inhibitor in der organischen Phase zu halten, hängt vom pKa-Wert des verwendeten Inhibitors ab. Wenn beispielsweise DNPC als Inhibitor verwendet wird/ dann reicht ein pH-Wert von 5,5 bis 6,5 aus, um die Bildung des wasserlöslichen Enolat-Anions zu verhindern und somit das DNPC weitgehend in der organischen Phase zu halten. Wenn natürlich ein Inhibitor ausgewählt wird, der einen anderen pKa-Wert als DNPC aufweist, dann wird ein anderer pH-Wert erforderlich sein, um den Inhibitor in der organischen Phase des Vinyltoluols zu halten. Das abgetrennte Wasser kann für die Verwendung in weiteren Dehydrierungsreaktionen zurückgeführt werden. Das Dehydrierungsgemisch kann gegebenenfalls und vorzugsweise filtriert werden, um eine überführung von irgendwelchen unerwünschten unlöslichen Polymeren in die Destillationsvorrichtung zu verhindern. Wenn solche Polymere nicht abgetrennt werden, dann dienen sie als Keimpolymere für die Bildung von großen Mengen an unlöslichem Polymer in den Destillationskolonnen.
Weiterer Polymerisationsinhibitor wird dem rohen Vinyltoluol vor dem Eintritt in die Destillationsvorrichtung zugegeben, um zu verhindern, daß unerwünschtes Polymer während der Destillation des 'Vinyltoluols gebildet wird. Typischerweise wird eine solche Menge an Inhibitor zugegeben, die ausreicht, die Gesamtkonzentration des Inhibitors auf ungefähr 500 Gew.-ppm, bezogen auf das Vinyltoluol, zu bringen. Diese Menge hat sich als ausreichend erwiesen, die Bildung von unerwünschten unlöslichen PoIymeren während des Destillationsverfahrens zu verhindern.
Das Dehydrierungsgemisch wird in einer Reihe von Fraktionierungskolonnen fraktioniert destilliert. Die Destillation wird vorzugsweise unter vermindertem.Druck ausgeführt,.
um weiter die Polymerisationsneigung des Vinyltoluols zu verringern. Niedrigersiedende Anteile werden.vom Vinyltoluol abgetrennt. Das Vinyltoluol wird dann aus den höher siedenden Fraktionen entfernt. Typische Arbeitsbedingungen für das Destillationsverfahren umfassen eine Temperatur von ungefähr 65 bis ungefähr 138°C und einen unteratmosphärischen Druck von ungefähr 10 bis ungefähr 200 mm Hg absolut. Die speziellen Arbeitsbedingungen ergeben ein Endprodukt von technisch reinem Vinyltoluol, welches die Industrienormen hinsichtlich Qualität und Reinheit erfüllt.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:·
30
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Vorrichtung für.die Durchführung des erfindungsgemäßenVerfahrens; und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. : ■
Gemäß Fig. 1 wird Ethyltoluol in eine Dehydrierungsvorrichtung 10 eingeführt, um Vinyltoluol herzustellen. In das Vinyltoluol wird ein Polymerisationsinhibitor 12 unmittelbar vor der Kondensation des Vinyltoluols eingespritzt. Das Vinyltoluol wird in einem.Kühler 14 kondensiert und dann über eine Leitung 16 zu einem Behälter 18 für rohes Vinyltoluol geleitet. Der Kühler 14 wird mit einem Gebläse oder mit Wasser gekühlt. Alternativ kann aber auch' ein anderer Kühler verwendet werden, der sich für die Kondensierung von gasförmigem rohen Vinyltoluol eignet. Der Inhibitor 12 wird vorzugsweise so nahe wie möglich an der Abschreckdüse der Kühlvorrichtung zugesetzt, um eine Zersetzung des Inhibitors und die Bildung von unerwünschten Polymeren im Kühler 14 oder im Behälter 18 zu vermeiden.
Der pH-Wert der wäßrigen Phase wird ausreichend sauer gemacht, um den Inhibitor weitgehend in der organischen Phase des Vinyltoluols zu halten.
Eine zweckmäßige Einrichtung zur Kontrolle des pH-Werts der wäßrigen Phase im Behälter für rohes Vinyltoluol besteht aus der folgenden Anordnung. Vorzugsweise wird ein Teilstrom des Abschreckwassers aus dem Behälter für rohes Vinyltoluol abgezweigt und zur Kühlvorrichtung zurückgeführt. Eine pH-Sonde 19 ist in dieser Rückführleitung angeordnet, und stromabwärts der Sonde ist eine Eintrittsdüse vorhanden, um nach Bedarf, ein den pH-Wert änderndes Mittel 20 einzuspritzen. Um die wäßrige Phase leicht sauer zu halten, wird es bevorzugt, eine anorganische Mineralsäure dem rückgeführten Strom nach Bedarf zuzusetzen, und zwar insbesonderre Salz- oder Schwefelsäure.
Die wäßrige Phase wird vom Behälter für rohes Vinyltoluol durch eine Leitung 21 abgezogen, einer Wasserbehandlung zugeführt und in die Kocher geleitet, die bei der Dehydrierung von Ethyltoluol verwendet werden. " " .
Das im Behälter 18 für Vinyltoluol verbleibende Produkt wird durch eine Leitung 22 mittels einer Pumpe 24 durch ein Filter 26 in eine herkömmliche Vinyltoluoldestillationsanlage eingeführt. Weiterer Inhibitor 28 wird in das Vinyltoluol in einer Leitung 30 eingeführt, um die Anwesenheit einer ausreichenden Menge an Inhibitor während des Destillationsverfahrens sicherzustellen.
Bei dieser Ausführungsform wird das Vinyltoluol in den mittleren Teil einer Rückführungskolonne 32 eingeleitet, die vorzugsweise eine Konstruktion mit parallelem Destillationsweg ist. Aufkocher 34 liefern die nötige Wärme für die Destillation in der Kolonne 32.
Ein Überkopfprodukt, bestehend aus Toluol und Ethyltoluol, wird durch eine Leitung 35 abgezogen und dann in einer Destillationskolonne 36 fraktioniert. In der Kolonne 36 wer-• den Toluol und andere leichte Destillate durch eine Leitung 38 abgezogen. Ein EthyltoluolrBodenprodukt wird durch eine 0 Leitung 40 abgezogen und zur Verwendung im Ethyltoluoldehydrierungsreaktor zurückgeführt. Ein Aufkocher 42 liefert die nötige Wärme zur. Destillation der Bodenprodukte.
Die zurückgeführten Bodenprodukte, welche Vinyltoluolinhi- : bitor und Polyvinyltoluol enthalten, werden von der Eückführungskolonne 32 bei 44 unter Verwendung eiher Pumpe 46 abgezogen und in den mittleren Teil einer Ehdkolonne 48 eingeleitet. Ein Aufkocherkreislauf, welcher einen Aufkocher 50 und eine Luftzuführungslextung 52 umfaßt, ist an der Endkolonne 48 angebracht, um die nötige Wärme izu liefern und um einen Gegenstrom von Luft in der Kolonne aufrechtzuerhalten. Das gereinigte Vinyltoluol-Uberkop'f produkt wird durch eine Leitung 5 4 abgezogen.
Die Bodenprodukte in der Endkolonne werden einem Entspannungstopf 56 zugeführt, und zwar über eine Leitung 58 und eine Pumpe 60. Der Entspannungstopf 56 besitzt einen Auf-
kocher 62, um die Fraktionierung der Bodenprodukte zu erleichtern. Teer, der während des Destillationsverfahrens gebildet wird, wird durch eine Leitung 64 abgezogen, und zwar durch eine Pumpe 66, um verworfen -zu werden. "'
Gemäß Fig. 2 wird Ethyltoluol in eine Dehydrierungsvor-. richtung 110 eingeführt, um Vinyltoluol herzustellen. In das Vinyltoluol wird ein Polymerisationsinhibitor 112 eingespritzt, und zwar vor der Kondensation des Vinylto-· · luols, wie es anhand von Fig. 1 erörtert wurde. Das Vinyltoluol wird dann in einem Kühler 114 kondensiert, worauf das kondensierte Vinyltoluol über eine Leitung 116 zu einem Behälter 118 für rohes Vinyltoluol fließt. Der pH-Wert der wäßrigen Phase wird mit Hilfe einer pH-Sonde 119 und mit Hilfe von Säure 120 reguliert, wie dies anhand
von Fig. 1 erörtert wurde. Die wäßrige Phase wird durch . " eine Leitung 121 abgezogen und zur Dehydrierungsvorrichtung 110 .zurückgeleitet. Das im Behälter 118 für rohes Vinyltoluol verbleibende Produkt wird durch eine Leitung 1-22 über eine Pumpe 127 und durch Filter 126 in die Vinyltoluoldestillationsanlage eingeführt. ZusätzlicherInhibitor 128 wird dann in der Leitung 122 dem Vinyltoluol· zugegeben, wie dies anhand von Fig. 1 erörtert wurde.
Das Vinyltoluol wird durch die Leitung 122 in den mittleren Teil einer Kolonne 130 eingeführt. Die Kolonne 130 kann von irgendeiner bekannten Bauart sein, wie es in der Technik bekannt ist und kann eine geeignete Anzahl von Gas/Flüssigkeits-Kontaktierungseinrichtungen aufweisen, wie z. B.
eine geeignete Anzahl von Glockenboden, Lochböden, Ventilboden usw., um niedriger siedende Fraktionen vom Vinyltoluol· .abzutrennen. Alternativ kann eine gepackte Kolonne verwendet werden, um die Trennung-durchzuführen. Die Kolonne 130 ' ist auch-mit einem .geeigneten Aufkocher 132 ausgerüstet, um die nötige Wärme zu liefern.
Unter den in der Kolonne 130 herrschenden Destillationsbedingungen wird ein Überkopfstrom aus niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen, hauptsächlich bestehend aus Toluol, aus der Kolonne 130 über eine Leitung 134 abbeführt. Diese niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffe werden anschließend kondensiert und in ein Reservoir für weitere Verwendung geleitet. Die Bodenprodukte der Kolonne 130 werden dann in die Rückführungskolonne 136. eingeleitet, und zwar durch eine Leitung 138 und eine Pumpe 140.
■ · ' '
Die Rückführungskolonne 136 kann von irgendeiner bekannten Konstruktion sein. Bei einer Ausführungsform ist die Rückführungskolonne von einer Konstruktion mit parallelem Weg, d.h., daß zwei parallele Destillationswege durch die Kolonne hinabführen. Bei dieser Ausführungsform ist es nötig, daß die Rückfuhrungskolonne eine ausreichend große Anzahl von Böden enthält, um eine richtige Trennung.zwischen dem bei ähnlicher Temperatur siedenden Vinyltoluol und Ethyltoluol zu ermöglichen. Alternativ kann die Rückführungskolonne 136 aus einer gepackten Kolonne bestehen. Die Rückführungskolonne 136 ist mit einem geeigneten Aufkocher ausgerüstet. Das Ethyltoluol-Überkopfprodukt der Rückführungskolonne 136 wird durch eine Leitung 144 abgezogen und anschließend für die Wiederverwendung in der Ethyltolüoldehydrierungsvorrichtung 110 kondensiert. Die rückgeführten Bodenprodukte werden von der Rückführungskplonne 136 durch eine Leitung 146 abgezogen. Die Rückführungsbodenprodukte werden über eine Leitung 146 mittels einer Pumpe 148 in eine Endkolonne 150 gepumpt'. Die Endkolonne 150 ist mit einem Aufkocher 152 ausgerüstet. In dieser Kolonne und in der Rückführungskolonne 136 wird durch den Inhibitor ein ausreichender Schutz erzielt, und zwar wegen der vorherigen zusätzlichen Zugabe, des Polymerisationsinhibitors.
Das gereinigte Vinyltoluol-Überkopfprodukt wird durch eine
Leitung 154 aus der Endkolonne abgezogen. Das gereinigte Viiiyltoluolprodukt enthält Vinyltoluol technischer Qualität. Die Bodenprodukte der Endkolonne werden durch eine Leitung 156 mittels einer Pumpe 158 abgezogen und in einen .5 Entspannungstopf 160 eingeleitet. Der Entspannungstopf 160 besitzt einen Aufkocher 162, um .die Fraktionierung der Bodenprodukte zu erleichtern. Während des Destillations· Verfahrens gebildeter Teer wird durch eine Leitung 164 mittels einer Pumpe 166 abgezogen und verworfen. Es ist jedoch auch eine Rückführung dieser Inhibitor-enthaltenden Teere in' die"Rückführungskolonne als zusätzliche'Stufe möglich. " :
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht es, eine Vorrichtung zur Herstellung von Vinyltoluol mit einem erhöhten Durchsatz zu betreiben und verringert beträchtlich das Ausmaß an unerwünschter thermischer Polymerisation, die normalerweise bei der Herstellung von Vinyltoluol auftritt. . '
- ' .
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele noch • weiter erläutert. .
Beispiel 1 ■" , - .
Im Anschluß an mehrere Vinyltoluolherstellungen, während derer sich unlösliches popcornartiges Polymer regelmäßig (d. h. alle 1 bis 3 Wochen) im ersten Kühlersystem und im Behälter für rohes Vinyltoluol ansammelte, wurde ein Mechanismus zum Einspritzen einer Lösung von DNPC kurz stromaufwärts der Abschreckdüse installiert. Es wurde festgestellt, daß 100 ppm DNPC, bezogen auf das anwesende Vinyltoluol, die Verstopfungsprobleme durch Polymerabscheidung wirksam verhinderten. Bei Verwendung einer DNPC-Einspritzung kurz vor der Abschreckdüse, wie es oben beschrieben wurde,
arbeitete das System mehr als 60 Tage, ohne daß wesentliche Abscheidungen auftraten.
Beispiel 2
Wegen der Möglichkeit/ daß auch nur sehr geringe Mengen an popcornartigem (unlöslichem) Polymer als Keim für die Ansammlung von zusätzlichem unlöslichen Polymer dienen, wurde ein Filtersystem zwischen dem Behälter für rohes Vinyltoluol und der Destillationsanlage des Systems von Beispiel 1 eingebaut, um die Überführung von Feststoffen zu verhindern. Das Filtersystem trennte wirksam die angesammelten Mengen an popcornartigem Polymer ab, das trotz des Einspritzens von Inhibitor kurz vor der Abschreckdüse entstand. Als Folge dessen wurde.die Überführung von Impfpolymer in die Destillatxonsanlage verhindert, was eine beträchtliche Abnahme der Ansammlungsgeschwindigkeit von unlöslichem Polymer in der Destillationsanlage zur Folge
hatte. ' ■

Claims (12)

  1. Patentansprüche •Λ '
    1if Verfahren zur Herstellung von Vinyltoluol, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:
    Hindurchleiten von Ethyltoluol durch eine Dehydrierungszone, um gasförmiges rohes Vinyltoluol herzustellen; Zugeben eines ersten Teils eines Polymerisationsinhibitors zum gasförmigen rohen Vinyltoluol; Kondensieren des gasförmigen rohen Vinyltoluols; Halten des pH-Werts der wäßrigen Phase des kondensierten rohen Vinyltoluols auf einen Wert, der ausreicht, den Inhibitor in der organischen Phase des kondensierten rohen Vinyltoluols zu belassen;
    Zugeben eines zweiten Teils des Polymerisationsinhibitors zum kondensierten rohen Vinyltoluol; und Destillieren des kondensierten rohen Vinyltoluols unter Destillationsbedingungen, um reines Vinyltoluol zu gewinnen.'
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kondensierte rohe Vinyltoluol vor der Destillation filtriert wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisationsinhibitor ein nitriertes Phenol verwendet wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisationsinhibitor Dinitro-p-cresol verwendet wird. ' ' .
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der wäßrigen Phase auf einen Wert von ungefähr 5,5 bis ungefähr 6,5 eingestellt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Phase zur Dehydrierungsstufe zurückgeführt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil des Polymerisationsinhibitors zugegeben wird, wenn das gasförmige rohe Vinyltoluol eine Temperatur zwischen ungefähr 200 und ungefähr 3000C aufweist. . - ;
  8. 8. Verfahren nach Anspruch. 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil des Polymerisationsinhibitors in einer Menge von ungefähr 50 bis ungefähr 100 Gew.-ppm, bezogen auf den Vinyltoluolgehalt des rohen Vinyltoluols, zugegeben wird..
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil des Polymerisationsinhibitors und der zweite Teil des Polymerisationsinhibitors insgesamt ungefähr 500 Gew.-ppm, bezogen auf den Vinyltoluolgehalt des rohen Vinyltoluols, ausmachen.
  10. 10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,· daß sie folgende Teile aufweist: ' , '
    eine Einrichtung zum Dehydrieren von Ethyltoluol, um gasförmiges Vinyltoluol herzustellen; eine erste Einrichtung zum Einführen eines Polymerisationsinhibitors in das gasförmige Vinyltoluol/ welches die Dehydrierungseinrichtung verlassen hat; eine Einrichtung zum Kondensieren des gasförmigen Vinyltoluols , um wäßriges rohes Vinyltoluol herzustellen; eine Einrichtung zum Einstellen des pH-Werts der wäßrigen Phase des kondensierten rohen Vinyltoluols; eine Einrichtung zum Abtrennen des kondensierten rohen Vinyltoluols;
    eine Einrichtung zum Einführen eines Polymerisationsinhibitors in das abgetrennte rohe Vinyltoluol; un<^
    eine Einrichtung zum Reinigen des Vinyltoluols.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Einrichtung zum Filtrieren des Vinyltoluols vor dessen Reinigung aufweist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung aus einem Destillations-' apparat besteht.
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