DE3314163A1 - Raffinierung von lurgi-teersaeuren - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgenu η auf Teersäuren
und insbesondere auf die Herabsetz ng von Teersäure innewohnenden verunreinigenden Bestandteilen.
Roher Teer enthält Teer säuren, Tee '- -sen und neutrale
Öle. Diese stellen kommerziell wertvolle Substanzen dar. Roher Teer wird einer Destillation unterworfen,
um diese Verbindungen zu entfernen und die Eigenschaften des Teers zu ändern. Ungünstigerweise neigen
die Siedepunkte der verschiedenen Bestandteile des rohen Teers dazu, sich zu überschneiden, so daß die
jeweiligen Bestandteile nur schwje^ic; Jurch die
Destillation des Teers abζυtrennen sind. Der Teer
wird daher zunächst einer Destillation unterworfen, um Fraktionen zu schneiden, die große Temperaturbereiche
umfassen.
Die erste Destillat-Fraktion ist diejenige, welche vom Teer bei Temperaturen unter 230 bis 2400C abdestilliert
wird, die im allgemeinen mit "Teersäuren" bezeichnet
wird und hauptsächlich aus Hydroxybenzolen, wie Phenolen und Homologen, besteht. Dieses Destillat kann
dann entweder a\ f chemischem Wege oder auf physikalischem Wege, wie durch fraktionierte Destillation, in
verhältnismäßig reine Bestandteile, aufgetrennt werden, im allgemeinen in Phenol, o-,. m- und p-Cresol und die
sechs Xylolisomeren. Die Destillatfraktion enth.
It normalerweise einige "Teerbasen", die hauptsächlich
zyklische, stickstoffhaltige Verbindungen sind, beispielsweise Pyridin, Picolin, Lutidin,
Collidin, Anilin, Toluidin, Xylidin, Chinolin, Isochinolin und Chinaldin. Die Destillat-Fraktion kann
auch etwas "neutrales öl" enthalten, das Benzol- und Naphthalin-Kohlenwasserstoffderivate umfaßt. Wie erwartet,
hängt die Zusammensetzung des Schnitts von dem Teer ab, aus dem der Schnitt erhu.ten wird.
Die Hauptquelle für Teersäuren war bisher der Teer, der
als Nebenprodukt bei der Kohleverkokung anfällt. Die Teersäure-Fraktion , die bei der Destillation dieses
Teers erhalten wird, beträgt etwa 10 bis 20 % des rohen Kohleteers.
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Durch das Lurgi-Schwelverfahren ist vor kurzem eine
Quelle für Teersäuren zur Verfügung gestellt worden. Beim Lurgi-Verfahren wird Sauerstoff und Dampf verwendet,
um Braunkohle, Lignit und nicht verkokbare magere Kohle in einem Festbett bei Drücken zwischen
0 und 20 Atmosphären zu vergasen und Brenngas herzustellen. Das Rohgas, das die Vergasungsanlage verläßt,
enthält Carbonisierungsprodukte , wie Teer, Öl, Naphtha, Phenole, Cyanide sowie Kohle und Aschestaub.
Das Gas wird gereinigt, d.h. diese Produkte werden aus dem Gas entfernt, bevor das Gas als Brennstoff verwendet
wird. Der so erhaltene Teer wird einer Destillation in der gleichen Weise wie der Teer unterworfen, der bei
der Koksherstellung erhalten wird, um verschiedene Destillations-Fraktionen zu schneiden.
Teersäuren sind für die Herstellung zahlreicher Gegenstände,
wie Harze, Weichmacher und Desinfektionsmitteln kommerziell wertvoll. Die Siedepunkte der Teersäuren,,
Teerbasen und des neutralen Öls sind derart, daß sie' nicht wirksam allein durch Destillation abgetrennt
werden können. Die Verunreinigung der Teersäuren durch Teerbasen und neutrale öle beeinträchtigt die
Verwendbarkeit der Teersäuren.
Das Teersäure-Destillat, das von dem Nebenprodukt-Teer
des Lurgi-Verfahrens geschnitten wird und im allgemeinen als "Lurgi-Teersäuren" bezeichnet wird, weist
eine Zusammensetzung auf, die typischerweise 93 % Teecsäuren, 5 % Teerbase und 2 % neutrales öl umfaßt.
Teersäuren, die neutrale Öle und Teerbasen enthalten,
sind bisher im allgemeinen mit bestimmten ausgewählten
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Lösungsmitteln oder Kombinationer von Lösungsmitteln
extrahiert worden, wobei die Extrakte die neutralen Öle enthalten und ein Gemisch aus Teerbasen und Teersäuren
zurückbleibt. Die Teerbasen können aus diesem Gemisch mit einer wässrigen Lösung einer Mineralsäure,
im allgemeinen mit wässriger Schwefelsäure , extrahiert
werden. Die zurückbleibenden Teersäuren werden schließlich vor der Destillation mit Wasser gewaschen. Die
Extraktion mit Mineralsäure muß derart erfolgen, daß die Teersäuren keine oder fast keine Stickstoffverbindungen
enthalten, damit sie verkäuflich sind.
Es wurde ein vereinfachtes Verfahren gefunden, mit dem die Reinigung dieser Lurgi-Teersäuren erreicht wird und
das praktischer ist als das zur Zeit benutzte Verfahren. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Lösungsmittel
und das Waschen mit Wasser überflüssig, wobei Teersäuren mit verkaufbarer Reinheit anfallen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Teersäuren
mit Natriumbisulfat behandelt, um die Teerbasen
in Salze überzuführen und die neutralen öle zu hydrolisieren. Es wurde festgestellt, daß Natriumbisulfat
zu keiner Sulfonierung der Teersäuren führt, selbst bei höherer Temperatur. Die höher siedenden
Teersäuren erfordern höhere Temperaturen, um sie durch
Destillation zu gewinnen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können höher siedende Teersäuren gereinigt und
durch Destillation gewonnen werden, weil sie nicht im Destillationsgefäß durch Natriumbisulfat sulfoniert
werden. Die raffinierten Teersäuren werden als Destillate gewonnen, während die Teer als Salze
in dem Rückstand und die neutralen öle in dem Rückstand
als hydrolisierte Produkte zurückbleiben.
Nachstehend ist eine Ausführung: "orm des erfindungsgemäßen
Verfahrens beschrieben, wobei Teile als Gewichtsteile zu verstehen sind.
Eine Teersäure-Fraktion (Lurgi-Teersäure), die von
einem Teerprodukt herrührt/ das als Nebenprodukt bei dem Lurgi-Kohlevergasungsverfahren erzeugt wird, wurde
analysiert, wobei festgestellt wurde, daß sie 93,2 Gew.-% Teersäuren, 5,3 Gew.-% Teerbasen und 1,5 Gew.-%
neutrale Öle enthielt. Die Lurgi-Teersäure-Fraktion wurde zunächst bei einem Dampfdruck bis 2300C und bei
normalen Atmosphärenbedingungen destilliert. Durch diese Destillation oder "Pechbeseitigung" wurden einige
der höher siedenden unerwünschten Produkte aus der Teersäure-Fraktion entfernt. Der erwünschte Bestandteil
war das Destillat und der unerwünschte Bestandteil war der Rückstand.
Das Destillat (100 Teile) wurde mit einer 50%-igen wässrigen NatriumbisulfatlÖsung (50 Teile) vermischt
und bei 1400C (Temperatur des Behälters) unter Rückflußgekocht.
Eine kleine Menge Wasser wurde von dem Gemisch abdestilliert, bevor die Behältertemperatur
auf 1400C anstieg. Einige der Teersäuren, die durch
Wasserdampf-Destillation während dieser Erwärmungsperiode abgingen, wurden gesammelt, um rezyklisiert zu
werden. Nach etwa einer Stunde unter Rückfluß wurde das Wasser von dem Reaktionsgemisch abdestilliert und
das trockene Reaktionsgemisch filtriert. Das Filtrat wurde bei 30 Torr mit einer 61 cm (24 Zoll) Vigreux-Kolonne
destilliert, wobei ein Destillat erhalten wurde, das 89 Teile wasserklare Teersäuren enthielt, und das
frei von neutralen ölen und praktisch frei von Teerbasen war. Das Destillat, das aus gereinigten Teersäuren
bestand, enthielt lediglich 0,015 Gew.-% Stickstoff und blieb über Monate wasserklar.
Claims (2)
- D-8023 München-Pullach. Wi&fiiSr Sir. 2: Tel. {089) 7 S3 30 7f;.Xe1t J52*2147 bros d; Cables: «Patentibus» MünchenKoppers Company, Inc.
1450 Koppers Building
Pittsburgh, PA 15219, USA80T44 19. April 1983Raffinierung von Lurgi-TeersäurenPatentansprücheM.)Verfahren zur Raffinierung der Teersäure-Fraktion, die bei der Lurgi-Kohlevergasung ■ anfällt, dadurch gekennzeichnet, daß(a) die Teersäure mit einer wässrigen Natriumdisulf atlösung behandelt wird; und(b) die Teersäuren als Destillat abdestilliert werden, während die Teerbasen in dem Rückstand als Salze zurückbleiben und die neutralen Öle zu Produkten hydrolisiert werden, die gleichfalls in dem Rückstand verbleiben. - 2. Verfahren zur Raffinierung der Teersäure-Fraktion, die als Teer-Nebenprodukt bei der Lurgi-Kohlevergasung anfällt, dadurch gekennzeichnet, daß,(a) die Teersäure-Fraktion bei Atmosphärendruck bis 2300C destii iert wird und das Destillat gewonnen wird;33U163(b) das Destillat mit einer wässrigen Natriumbisulf atlösung behandelt wird;(c) die Feststoffe von dem Gemisch abfiltriert werden; und(d) die Teersäuren von dem Filtrat abdestilliert werden.
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Owner name: KOPPERS INDUSTRIES, INC., PITTSBURGH, PA., US |
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