DE3740313A1 - Verfahren zur abtrennung von 2,6-dimethylnaphthalin - Google Patents
Verfahren zur abtrennung von 2,6-dimethylnaphthalinInfo
- Publication number
- DE3740313A1 DE3740313A1 DE19873740313 DE3740313A DE3740313A1 DE 3740313 A1 DE3740313 A1 DE 3740313A1 DE 19873740313 DE19873740313 DE 19873740313 DE 3740313 A DE3740313 A DE 3740313A DE 3740313 A1 DE3740313 A1 DE 3740313A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- dmn
- zeolite
- desorbent
- xylene
- feed material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
- C07C2/76—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation of hydrocarbons with partial elimination of hydrogen
- C07C2/82—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation of hydrocarbons with partial elimination of hydrogen oxidative coupling
- C07C2/84—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation of hydrocarbons with partial elimination of hydrogen oxidative coupling catalytic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/12—Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers
- C07C7/13—Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers by molecular-sieve technique
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von 2,6-
Dimethylnaphthalin aus einem Beschickungsmaterial, das ein Gemisch
von Dimethylnaphthalin-Isomeren enthält. Nachstehend
wird der Begriff "Dimethylnaphthalin" als "DMN" abgekürzt.
Insbesondere betrifft die Erfindung die selektive Adsorption
und Desorption von 2,6-DMN, bei der ein spezielles festes
Adsorptionsmittel in Kombination mit einem speziellen Desorptions
mittel verwendet wird, auf die eine Auskristallisierung
aus dem Desorptionsmittel folgt, um 2,6-DMN aus
einem Strom eines Beschickungsmaterials enthaltend 2,6-DMN
und mindestens ein weiteres DMN-Isomer abzutrennen.
Nachstehend wird die Reinheit von 2,6-DMN angegeben als
Wert, den man durch Dividieren des 2,6-DMN-Gewichts in
einem Einheitsvolumen durch das Gewicht des Beschickungsmaterials
erhält, das kein Desorptionsmittel im Einheitsvolumen
enthält.
Aus dem Stand der Technik war bekannt, daß Zeolith X oder Y,
an dessen Kationengitterplätzen bestimmte Kationen eingetauscht
sind, zur Abtrennung bestimmter DMN-Isomere aus einem
Gemisch verwendet werden kann, das DMN-Isomere enthält. Beispielsweise
wird in der US-PS 31 33 126 oder in der US-PS
31 14 782 beschrieben, daß ein Zeolith X, an dessen Kationen
gitterplätzen Natrium- oder Calcium-Ionen eingetauscht sind,
als Adsorptionsmittel zur wirksamen, selektiven Adsorption
eines DMN-Isomers gegenüber einem anderen DMN-Isomer verwendet
werden kann.
In der JP-OS 945/77 wird beschrieben, daß 2,7-DMN selektiv
aus einem eutektischen Gemisch aus 2,6-DMN und 2,7-DMN mit
Zeolith Y abgetrennt werden kann, wobei Benzol, Toluol oder
o-Xylol als Desorptionsmittel verwendet wurden.
In der JP-OS 27578/74 wird beschrieben, daß 2,6-DMN mit Zeolith Y von
anderen Isomeren abgetrennt werden kann. In der NL-PS 73 07 794 und
in den US-PSen 37 72 399, 38 40 610, 38 95 080 und 40 14 949
wird beschriben, daß Zeolith Y als Adsorptionsmittel zur
Trennung cyclischer Kohlenwasserstoffe verwendet werden kann.
Was jedoch die selektive Adsorption eines DMN-Isomers
gegenüber einem anderen anbelangt, so beschreiben die US-PSen
31 33 126 und 31 14 782 lediglich
ein Verfahren mit einer verdünnten Lösung
eines DMN-Isomer-Gemisches in einem Behälter in
Gegenwart von Paraffin, das nicht wesentlich am Vorgang der
Adsorption beteiligt ist. In diesen Patenten wird die Beteiligung
von Desorptionsmitteln überhaupt nicht erwähnt. Diese
sind aber unentbehrlich für die wirtschaftliche Durchführung
der selektiven Adsorption, wie bei der kontinuierlichen
Abtrennung von DMN-Isomeren durch ein simuliertes
Bewegtbettverfahren.
Auch in der JP-OS 27578/74, in den US-PSen 37 72 399,
38 95 080, 40 14 949 und in der NL-PS 73 07 794 werden für
die wirtschaftliche Durchführung der selektiven Adsorption
von DMN-Isomeren erforderliche Desorptionsmittel nicht beschrieben.
Im allgemeinen müssen das Adsorptionsmittel und
das Desorptionsmittel des angewendeten Systems die folgenden
Voraussetzungen erfüllen, um die erfolgreiche Durchführung
der adsorptiven Trennung zu gewährleisten: das Adsorptionsmittel
muß einen hohen Trennungsfaktor aufweisen, es
darf die zu bearbeitenden Substanzen nicht schädigen und es
soll eine schnelle Adsorption und Desorption der Substanzen
gestatten; das Desorptionsmittel soll die Adsorption und
Desorption der zu bearbeitenden Substanzen unterstützen
können. Wenn diese Voraussetzungen nicht erfüllt sind, ergeben
sich Probleme, wie erhöhte Rückstände der bearbeiteten
Substanzen, und die gewünschte Substanz läßt sich nicht mit
hoher Wirksamkeit abtrennen.
Das in der JP-PS 945/1977 erläuterte Verfahren ist dadurch
etwas fortschrittlicher, daß es die Verwendung eines Adsorptionsmittels
in Kombination mit einem Desorptionsmittel vorschlägt.
Jedoch wird in diesem Stand der Technik kein spezielles
Verfahren zur selektiven Abtrennung eines gewünschten
Isomers aus einem erhaltenen eutektischen Gemisch mit
hoher Reinheit erwähnt.
Die folgenden Verfahren können zur weiteren Anreicherung eines
bestimmten DMN-Isomers durchgeführt werden, das durch Adsorptions
trennung mit Zeolith erhalten wurde:
- (1) Das Gemisch wird mit einem geeigneten Lösungsmittel versetzt und die Lösung wird mehrfach in gleicher Weise durch Adsorption und Desorption bearbeitet;
- (2) das Gemisch wird mit einem niederaliphatischen Alkohol, wie Methanol, nach dem in den JP-PSen 24505/1976 oder 34695/1972 beschriebenen Verfahren umkristallisiert; und
- (3) das Gemisch wird einer "Lösungsmittelfreien Kristallisierung" nach dem in der JP-PS 27578/1974 beschriebenen Verfahren unterworfen.
Da jedoch in der Beschickung Verunreinigungen durch aromatische
Ringe in kleinen Mengen enthalten sind, die von 2,6-DMN
nicht abgetrennt werden können, weist das erste dieser
Verfahren den Nachteil auf, daß es ausgeschlossen ist, 2,6-DMN
in einer Ausbeute von 99% und mehr abzutrennen, selbst
wenn Adsorption und Desorption mehrfach ausgeführt werden.
Außerdem ist dieses Verfahren unökonomisch und nicht für die
wirtschaftliche Durchführung geeignet. Es werden nämlich große
Mengen des Desorptionsmittel benötigt, denn für jeden
Zyklus von Adsorption und Desorption benötigt man Desorptionsmittel,
und in der letzten Arbeitsstufe muß das eingesetzte
Desorptionsmittel aus dem System wiedergewonnen werden.
Auch das zweite Verfahren ist mit Nachteilen verbunden. Da
die Löslichkeit von DMN-Isomeren in niederaliphatischen Al
koholen, wie Methanol, sehr niedrig ist, muß eine große Menge
des niederaliphatischen Alkohols mitgeführt werden, wenn das
Öl oder neben 2,6-DMN in der Mutterlauge bei der Kristallisierung
zurückbleibende Bestandteile in eine nachfolgende
Stufe überführt werden müssen. Das dritte Verfahren gestattet
zwar die Isolierung der gewünschten Substanz in hoher
Reinheit, jedoch treten dabei Probleme mit eutektischen Gemischen
auf. Damit ist es für hohe Ausbeuten ungeeignet. Außerdem kann es nicht
kontinuierlich durchgeführt werden. Daher ist es auch wirtschaftlich
ungeeignet.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaftlich
vorteilhaftes Verfahren zur Abtrennung hochreinen
2,6-DMN mit hohen Ausbeuten aus einem Beschickungsmaterial
enthaltend ein Gemisch von DMN-Isomeren, bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wurden umfangreiche Studien betrieben, um
die vorstehend erläuterten Nachteile aus dem Stand der
Technik zu beseitigen und die vorstehend genannte Aufgabe
zu lösen. Dabei wurde gefunden, daß bei Verwendung eines
Zeolith Y enthaltend bestimmte Metallionen als Adsorptionsmittel
in Kombination mit einem speziellen Desorptionsmittel
2,6-DMN mit guten Ausbeuten adsorptiv abtrennbar
ist. Erfindungsgemäß läßt sich hochreines 2,6-DMN in hohen
Ausbeuten erhalten, wenn man anschließend eine Auskristallisierung
mit dem Desorptionsmittel unter speziellen Bedingungen
durchführt. Auf diesen Erkenntnissen beruht
die vorliegende Erfindung.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht in einem Verfahren zur
Abtrennung von 2,6-DMN aus einem Beschickungsmaterial,
das ein Gemisch von Dimethylnaphthalin-Isomeren enthält,
bei dem man
- a) mit einem Zeolith Y als Adsorptionsmittel, das Alkalimetall- oder Zinkionen enthält und mit einem organischen Lösungsmittel als Desorptionsmittel, das hauptsächlich aus p-Xylol und/oder o-Xylol besteht, eine Adsorptionstrennung vornimmt und dabei eine Lösung erhält, die aus dem Desorptionsmittel und dem Beschickungsmaterial besteht und 2,6-DMN in einer Konzentration von mindestens 60 Gew.-% des Beschickungsmaterials neben dem Desorptionsmittel enthält; und
- b) aus der Lösung, in der die Konzentration des Desorptionsmittel 30 bsi 90 Gew.-% beträgt 2,6-DMN in hoher Reinheit auskristallisiert.
Fig. 1 zeigt die in Beispiel 1 bei der Durchführung eines
Impulstests mit einem Beschickungsmaterial,
das ein Gemisch von DMN-Isomeren enthält, erhaltenen
Elutionsprofile.
Es sind bereits zahlreiche natürlich vorkommende und künstlich
erzeugte Zeolithe bekannt. Jedoch lassen sich nicht alle
bekannten Zeolithe als wirksame Adsorptionsmittel zur Abtrennung
von 2,6-DMN nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
verwenden. Erfindungsgemäß wird Zeolith Y verwendet. Der
Zeolith Y weist ein Faujasit-Gitter auf. Er ist ein Gemisch
von Oxiden. Er läßt sich durch Angabe der Molverhältnisse bezogen
auf eine Natrium-Form durch die folgenden Formel beschreiben:
0,9 ± 0,2 Na₂O : Al₂O₃ : 4,5 ± 1,5 SiO₂ : Y H₂O
in der Y jeden beliebigen Wert einschließlich Null darstellen
kann, jedoch nicht 9 überschreiten darf.
Erfindungsgemäß ist es wesentlich, daß als Adsorptionsmittel ein
Zeolith Y verwendet wird, das Metallionen enthält, wie
Zink- und Alkalimetall-Ionen, z. B. Lithium-, Natrium-,
Kalium-, Rubidium- oder Cäsium-Ionen, wobei Lithium-Ionen
besonders bevorzugt werden.
Erfindungsgemäß läßt sich 2,6-DMN durch ein kontinuierliches
Trennungsverfahren abtrennen, beispielsweise durch Elutions-
Chromatographien oder durch eine chromatographische
Trennung in Form eines simulierten Bewegtbettverfahrens. Dabei wird
ein Beschickungsmaterial-Strom, der ein Gemisch aus DMN-Isomeren
enthält, mit dem vorstehend beschriebenen Zeolith Y in Berührung
gebracht, das als Füllung einer Chromatographiesäule
angeordnet sein kann. Sodann wirrd ein Desorptionsmittel
durchgeleitet, das das 2,6-DMN selektiv desorbieren kann.
Außer als Pulver kann das als Adsorptionsmittel verwendete
Zeolith auch in Form von Pellets, gepreßten Strängen und
Granula verwendet werden. Neben dem Zeolith enthalten die
Granula ein Bindemittel, wie Kieselerde, Alumina oder Ton.
Es kann jedoch jedes beliebige Bindemittel verwendet
werden. Säulen können aus dem Zeolith in jeder beliebigen
Form, beispielsweise als sphärische Partikel oder in zerriebener
Form, hergestellt werden. Wenn die durchschnittliche
Größe der Zeolith-Partikel als d angegeben wird und
der innere Durchmesser der mit den Partikeln zu füllenden
Säule als D bezeichnet wird, dann sollte das Verhältnis von
D : d vorzugsweise mindestens 15 betragen. Besonders bevorzugt
wird ein Verhältnis von mindestens 20.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann bereits bei alleiniger
Verwendung von Zeolith Y als Adsorptionsmittel gelöst
werden. Vorzugsweise wird jedoch zu einer noch wirksameren
Abtrennung von 2,6-DMN der Zeolith Y als Adsorptionsmittel
mit einem speziellen Zeolith X kombiniert. Der zusammen
mit dem Zeolith Y verwendbare Zeolith X ist ebenfalls
ein Gemisch von Oxiden. Er kann anhand der molaren Verhältnisse
der Oxide, bezogen auf eine Natrium-Form, durch die
folgende Formel beschrieben werden.
0,9 ± 0,2 Na₂O : Al₂O₃ : 2,5 ± 0,5 SiO₂ : y H₂O
in der y jeden beliebigen Wert einschließlich Null haben
kann, jedoch 8 nicht überschreiten darf.
Wie vorstehend für den Zeolith Y beschrieben, können die
Kationen auch beim Zeolith X in an sich bekannter Weise eingetauscht
werden. Erfindungsgemäß wird ein Zeolith X bevor
zugt, der Alkalimetall-Ionen enthält,
wie Lithium-, Natrium- oder Kalium-Ionen,
vorzugsweise Natrium-Ionen. Verschiedene Kombinationsformen
des Zeolith Y und des Zeolith X sind möglich. Beispielsweise
können die beiden Zeolithe in abwechselnden Schichten
verwendet werden, wobei sich die Schicht eines Zeolith-Typs
jeweils zwischen zwei Schichten des anderen Zeolith-Typs befindet,
oder die beiden Zeolith-Typen werden so gepackt,
daß der eine Zeolith-Typ stromaufwärts und der andere Zeolith-
Typ stromabwärts liegt. In einer anderen Ausführungsform
können die beiden Zeolith-Typen mechanisch zu einer einheitlichen
Mischung verarbeitet werden.
Erfindungsgemäß wird eine Anordnung besonders bevorzugt, in
der die beiden Zeolithe als Adsorptionsmittel so angeordnet
sind, daß der Zeolith Y stromaufwärts und der Zeolith X
stromabwärts vom Zufluß des Beschickungsmaterials liegt, das
ein Gemisch aus DMN-Isomeren enthält.
Die Auswahl eines geeigneten Desorptionsmittels ist ein weiterer wesentlicher
Faktor für die wirksame Adsorptionstrennung von 2,6-DMN.
Das erfindungsgemäße Desorptionsmittel muß 2,6-DMN selektiv
und leicht vom Zeolith Y desorbieren, und zwar
unabhängig von irgendwelchen anderen Bestandteilen des Beschickungsmaterials,
und nachfolgend muß es sich durch Destillation
oder andere Verfahren von 2,6-DMN abtrennen lassen.
Erfindungsgemäß wird ein organisches Lösungsmittel als Desorptionsmittel
für die Desorption von Dimethylnaphthalinen
verwendet, das auf p-Xylol und/oder o-Xylol basiert. Es
kann aber auch ein Gemisch aus p-Xylol und/oder o-Xylol
und Zusatzstoffen verwendet werden. Beispiele der vorstehend
beschriebenen Zusatzstoffe sind gesättigte,
geradkettige und/oder verzweigte Kohlenwasserstoffe, die
unter den angwendeten Verfahrens-Bedingungen flüssig sind; Naphthene,
die gesättigte, cyclische Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen
sind, die Alkylsubstituenten aufweisen können; oder aromatische Kohlen
wasserstoffe mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen.
Spezielle Beispiele sind Naphthene, wie Cyclopropan,
Cyclobutan, Cyclopentan, Cyclohexan, Cycloheptan,
Cyclooctan, Cyclobuten, Cyclopenten, Cyclohepten, Cycloocten,
Cyclopentadien, 1,3-Cyclohexadien, 1,4-Cyclohexadien oder
Cyclooctatetraen; gesättigte, lineare Kohlenwasserstoffe,
wie n-Pentan, n-Hexan, n-Heptan, n-Octan, n-Nonan oder n-Decan;
oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, n-Xylol,
Äthylbenzol, n-Propylbenzol, Isopropylbenzol, 4-Äthyltoluol,
3-Äthyltoluol, 2-Äthyltoluol, 1,2,4-Trimethylbenzol,
1,3,5-Trimethylbenzol, 1,2,3-Trimethylbenzol, o-Cymol,
m-Cymol, p-Cymol, o-Diäthylbenzol, m-Diäthylbenzol,
p-Diäthylbenzol, o-Propyltoluol, m-Propyltoluol, p-Propyltoluol,
n-Butylbenzol, sec.-Butylbenzol, tert.-Butylbenzol,
1,2,3,4-Tetramethylbenzol, 1,2,3,5-Tetramethylbenzol,
1,2,4,5-Tetramethylbenzol oder 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin.
Diese Verbindungen können entweder allein oder als Gemisch
verwendet werden. Bevorzugt werden Toluol, m-Xylol, Äthylbenzol,
n-Propylbenzol, Isopropylbenzol, 4-Äthyltoluol,
1,2,4-Trimethylbenzol, p-Diäthylbenzol, p-Cymol und 1,2,3,4-
Tetrahydronaphthalin. Besonders bevorzugt werden Toluol,
Äthylbenzol, Isopropylbenzol, 4-Äthyltoluol und 1,2,3,4-
Tetrahydronaphthalin.
Diese Zusatzstoffe können in Mengen von weniger als
40 Gew.-% des auf p-Xylol und/oder o-Xylol basierenden
Desorptionsmittels verwendet werden. Dabei beträgt die Konzentration
von p-Xylol und/oder o-Xylol mindestens 60 Gew.-%,
vorzugsweise mindestens 70 Gew.-% der Gesamtmenge des
Desorptionsmittels.
Erfindungsgemäß ergibt sich bei der kombinierten Verwendung
des vorstehend beschriebenen Adsorptions- und Desorptionsmittels
eine Lösung, die aus dem Desorptionsmittel und einem
Beschickungsmaterial besteht, das 2,6-DMN in einer Konzentration
von mindestens 60 Gew.-% des Beschickungsmaterials enthält. Wenn
die Konzentration, d. h. die Reinheit von 2,6-DMN weniger als
60 Gew.-% beträgt, kann 2,6-DMN bei der nachfolgenden
Auskristallisierung in hohen Ausbeuten erhalten werden. Deshalb
muß die Reinheit von 2,6-DMN
mindestens 60 Gew.-% betragen.
Falls erforderlich, wird die so hergestellte Lösung sodann auf eine
Konzentration des Desorptionsmittels von 30 bis 90 Gew.-% der Lösung
eingestellt. Wenn die Konzentration des Desorptionsmittels
in der Lösung 90 Gew.-% übersteigt, kann es teilweise durch
geeignete Maßnahmen, beispielsweise durch Abdampfen, entfernt
werden. Wenn die Konzentration des Desorptionsmittels weniger
als 30 Gew.-% beträgt, kann Desorptionsmittel zugesetzt
werden, so daß seine Konzentration im vorstehend angegebenen
Bereich liegt. Aus der Lösung, die das Desorptionsmittel
in einer Konzentration von 30 bis 90 Gew.-% enthält, wird
hochreines 2,6-DMN in hohen Ausbeuten durch Auskristallisierung
gewonnen. Die Kristallisierung kann nach verschiedenen
Verfahren durchgeführt werden, beispielsweise durch Abkühlung
der Lösung auf eine Temperatur, bei der
sich 2,6-DMN-Kristalle bilden, durch Abdampfen des
Desorptionsmittels bei vermindertem Druck
oder durch Auskristallisierung in Gegenwart eines
Verdünnungsmittel. Im letztgenannten Fall wird üblicherweise
ein niederaliphatischer Alkohol, wie Methanol, als Verdünnungsmittel
verwendet.
Wie vorstehend beschrieben, läßt sich 2,6-DMN in hoher Reinheit
erfindungsgemäß in hohen Ausbeuten in einem zweistufigen
Verfahren erhalten. In einer Stufe des Verfahrens wird
eine Adsorptionstrennung mit einem speziellen Adsorptions
mittel in Kombination mit einem speziellen Desorptionsmittel
verwendet. In der anderen Stufe des Verfahrens wird eine spezielle
Zusammensetzung der in der ersten Verfahrensstufe erhaltenen,
konzentrierten 2,6-DMN-Lösung eingestellt und sodann
eine Auskristallisierung durchgeführt.
Die Bedingungen zur Herstellung des Kontakts zwischen dem
Adsorptionsmittel und der Beschickung sowie dem
Desorptionsmittel sollten in geeigneter Weise gewählt werden.
Dabei sind die physikalischen Eigenschaften der Beschickung
und des Desorptionsmittels zu berücksichtigen, wie
ihr Schmelzpunkt, Siedepunkt und ihre Viskosität. Bei der
Ausführung des Verfahrens sollte die Temperatur vorzugsweise
auf einen Bereich von 20 bsi 300°C eingestellt werden, um den
flüssigen Zustand aufrechtzuerhalten. Dabei sollte der
Druck im wesentlichen zwischen 1 bis 50 Atmosphären liegen.
Vorzugsweise liegt die Temperatur im Bereich von 60 bis
200°C und der Druck im Bereich von 1 bis 20 Atmosphären. Die
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu bearbeitende Beschickung
ist ein Beschickungsmaterial, das ein Gemisch aus DMN-
Isomeren enthält. Der Begriff "ein Gemisch von DMN-Isomeren"
bedeutet ein Gemisch aus 2,6-DMN und mindestens einem anderen
DMN-Isomer, wie 2,7-DMN, 2,3-DMN, 1,2-DMN, 1,3-DMN, 1,4-
DMN, 1,5-DMN, 1,6-DMN, 1,7-DMN, 1,8-DMN, α-Äthylnaphthalin
oder β-Äthylnaphthalin. Das Gemisch kann außer dem wiederverwendeten
Desorptionsmittel mindestens eine Kohlenwasserstoffverbindung mit einem
Siedepunkt im Bereich von 220 bis 270°C enthalten, wie a-Methylnaphthalin,
β-Methylnaphthalin, Biphenyl, Alkane, Cycloalkane, Alkene
oder Cycloalkene. Industriell hergestelltes 2,6-DMN ist im
Beschickungsmaterial üblicherweise in einer Konzentration von 5
bis 30 Gew.-% und hauptsächlich in einer Konzentration von
8 bis 15 Gew.-% enthalten. Sofern erhältlich kann erfindungsgemäß
auch ein Beschickungsmaterial mit einer 2,6-DMN-
Konzentration von 40 Gew.-% und mehr verwendet werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich 2,6-DMN in
hoher Reinheit und in hohen Ausbeuten in industriell vorteilhafter
Weise von einem Beschickungsmaterial abtrennen, das
ein Gemisch von DMN-Isomeren enthält.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Sofern nicht anders angegeben, sind alle Prozentangaben
Gewichtsprozentangaben.
Die Trennfähigkeit eines Adsorptionsmittels wird im
allgemeinen durch den Trennungsfaktor K angegeben. Dieser ist
das Konzentrationsverhältnis von zwei bestimmten Bestandteilen im
Adsorptionsmittel geteilt durch das Verhältnis
derselben Bestandteile in der flüssigen
Phase, wenn beide im Adsorptions-Gleichgewicht stehen. Der
Trennungsfaktor für die Bestandteile A und B läßt sich
angeben durch die Formel
in der X A und X B die Konzentration der Bestandteile A und
B im Adsorptionsmittel angeben und Y A und Y B die Volumen
prozente derselben Bestandteile in der adsorbierten Phase
bezeichnen.
Die beiden Bestandteile befinden sich im "Adsorptions-
Gleichgewicht", wenn zwischen der flüssigen Phase und
dem Adsorptionsmittel kein Nettomassen-Austausch stattfindet.
Falls der Bestandteil B eine größere Adsorptionsaffinität
als der Bestandteil A hat, läßt sich die Trennfähigkeit
eines Adsorptionsmittels an der Größe von
erkennen. Mit anderen Worten, wenn der Wert von nahe
bei 1,0 liegt, gibt es keine selektive Adsorption des Bestandteils
B gegenüber A und das Adsorptionsmittel adsorbiert
die beiden Bestandteile in im wesentlichen gleichen
Maße. Wenn der Wert von größer ist als 1, wird der
Bestandteil B besser adsorbiert als der Bestandteil A.
Die Adsorptions-Eigenschaften, d. h. Adsorptions-Kapazität und
-Selektivität, und die Desorptions-Geschwindigkeit der verschiedenen
bei der Beschickung enthaltend ein Gemisch aus DMN-Isomeren
angewendeten Adsorptions- und Desorptionsmittel, lassen
sich mit einer dynamischen Testvorrichtung bestimmen.
Die Vorrichtung besteht aus einer rostfreien Stahlsäule mit
einem Innendurchmesser von 8 mm und einer Länge von 1 m, die
mit einer Wärmeisoliermatte versehen ist. Der Säuleneinlaß
ist mit einem Verteiler ausgerüstet, der eine einheitliche
Flüssigkeitsverteilung gewährleistet und Durchflußstörungen
verhindert. Mit dieser Vorrichtung wird ein Impulstest nach
den nachstehend beschriebenen Standardverfahren durchgeführt,
um die Selektivität und andere Eigenschaften der verschiedenen
Adsorptionsmittel/Desorptionsmittel-Systeme zu bestimmen.
Zunächst wird die Säule mit einem Adsorptionsmittel gefüllt
und durch Durchleiten eines Desorptionsmittels vorbereitet.
Dann wird eine Beschickung enthaltend ein Gemisch aus
DMN-Isomeren als Impuls eingeleitet. Wenn
eine bestimmte Menge der Beschickung in die Säule eingefüllt
ist, wird die Vorrichtung auf den Desorptionsmittel-Zufluß
umgeschaltet und das Desorptionsmittel wird in einer Menge
durchgeleitet, bei der eine ideale Strömung ohne Rückmischung
vorliegt. Dadurch wird eine einheitliche Verteilung
der Beschickung in der Säule gewährleistet. Der Säulenauslaß
ist mit einer Sammelöffnung versehen. Aus dieser
werden bestimmte Mengen der ausfließenden Stoffe periodisch
gesammelt und sodann durch Gaschromatographie analysiert. Dadurch
werden die Mengen der einzelnen Bestandteile in jeder
Fraktion bestimmt. Durch Auftragen der Konzentration und der
einzelnen Bestandteile gegen die Elutionszeiten können Kurven
mit Maxima für die jeweiligen Bestandteile konstruiert
werden. Die Leistungsfähigkeit eines Adsorptionsmittels und
eines Desorptionsmittels läßt sich im allgemeinen ausdrücken
durch den Volumenindex, der ein Maß für die Adsorptionsfähigkeit
darstellt, einen Referenzpunkt, den Trennungsfaktor ,
der die Schärfe der Trennung zwischen den Bestandteilen A
und B angibt, und durch die
Desorptionsgeschwindigkeit eines bestimmten Bestandteils
(des zu desorbierenden Bestandteils) bei einem Desorptionsmittel.
Der Volumenindex läßt sich bestimmen durch Messung
der Entfernung vom Elutionsstartpunkt bis zu dem Punkt, an
dem die Kurve für den selektiv adsorbierten Bestandteil ein
Maximum aufweist. In diesem Sinne wird der Volumenindex angegeben
als das Desorptionsmittel-Volumen, das eingeleitet
wird, bis das Maximum erreicht ist. Der bekannte Referenzpunkt
wird als Volumen des eingeleiteten Desorptionsmittels
bestimmt. Das "Zwischenkornvolumen" oder das Volumen von
Hohlräumen zwischen den Partikeln des Adsorptionsmittels in
der Säule, nämlich das durch einen Indikator, der nicht an
der Adsorption teilnimmt, durchflossene Volumen, läßt sich
bestimmen durch Messung der physikalischen Eigenschaften des
Adsorptionsmittels, wie seiner tatsächlichen Dichte, des
Porenvolumens und der Packungsdichte in der Säule. Der "bekannte
Referenzpunkt" wird angegeben durch die Zeit, die man
durch Teilen des wie vorstehend bestimmten "Zwischenkornvolumens"
durch das Volumen des eingeleiteten Desorptionsmittels
berechnet. Der Trennungsfaktor läßt sich als K A /K B
angeben. Dabei ist K A der Volumenindex des Bestandteils A
und K B ist der Volumenindex des Bestandteils B. Deshalb läßt
sich bei der vorliegenden Erfindung der Wert des Trennungsfaktors
eines bestimmten Bestandteils i bezüglich 2,6-
DMN angeben als Verhältnis von der Entfernung zwischen dem Maximum
der Kurve für den Bestandteil i und dem Referenzpunkt
zur Entfernung zwischen dem Maximum für 2,6-DMN und dem
Referenzpunkt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist der Trennungs
faktor eines bestimmten DMN-Isomers i bezüglich
2,6-DMN größer als ein für alle anderen DMN-Isomere. Die
zeigt deutlich die Möglichkeit der selektiven Trennung des
2,6-DMN von anderen DMN-Isomeren.
Ein Zeolith Y-Granulat mit einer Größenverteilung von 250 bis
420 µm und Lithiumionen an den Kationgitterplätzen, hergestellt durch
Austausch von 70,7% der Natrium-Ionen im Zeolith Y gegen Lithium-Ionen,
wird in eine rostfreie Stahlsäule mit einem Durchmesser von 8 mm und einer
Länge von 1 m gefüllt, die mit einer Wärmeisoliermatte versehen ist. Der
Säuleneinlaß ist mit einem Verteiler ausgerüstet, der eine einheitliche
Verteilung der flüssigen Beschickung gewährleistet und die Kanalbildung
verhindert. Die Säulentemperatur wird bei 100°C gehalten. Als Desorptionsmittel
wird p-Xylol am einen Ende der Säule mit einer Geschwindigkeit
von 5 ml pro Minute zur Vorbereitung, d. h. zur
Füllung der Säule mit dem Desorptionsmittel, eingeleitet. Sodann
wird die Säule von ihrer Spitze aus in Impulsmengen von
3 ml mit einem Beschickungsmaterial beschickt, das ein Gemisch aus
DMN-Isomeren (Bezeichnung und Anteile sind in Tabelle I angegeben)
enthält. Die Säulenbedienung wird auf einen
Desorptionsmittelstrom umgeschaltet, wodurch das Desorptionsmittel
mit einer Geschwindigkeit von 0,4 ml pro Minute einfließt.
Dadurch wird die Beschickung einheitlich in der Säule
verteilt. Die aus dem Auslaß der Säule ausfließenden Materialien
werden in bestimmten Zeitintervallen gesammelt. Dabei
wird der Zeitpunkt, an dem die Elution mit dem Desorptionsmittel
beginnt, als Zeitpunkt Null gewählt. Die Mengen
der Bestandteile in den einzelnen Fraktionen werden durch
Gaschromatographie bestimmt. Die Veränderungen in den Konzentrationen
der Bestandteile jeder Fraktion werden in Abhängigkeit
von der Elutionszeit gemessen. Durch Auftragen der
Analysewerte der einzelnen Fraktionen werden Kurven mit
Maxima konstruiert. Die Ergebnisse werden in Fig. 1 und
in Tabelle II angegeben.
Das Verfahren des Vergleichsbeispiels 1 wird wiederholt, jedoch
wird der Zeolith Y mit eingetauschten Lithiumionen durch
zwei verschiedene Zeolith Y-Arten ersetzt, die eingetauschte
Natrium- und Zinkionen enthalten. Die Ergebnisse sind in Ta
belle II zusammengefaßt.
Das Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel 1 wird wiederholt, jedoch
wird Toluol als Desorptionsmittel verwendet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle II zusammengefaßt.
In den nachfolgenden Beispielen wird die Adsorptionstrennung
als simuliertes Bewegtbettverfahren durchgeführt.
Die Adsorptionstrennung nach Bewegtbettverfahren ist aus
der US-PS 29 85 589 und der JP-OS 15681/1967 bekannt. Beispielsweise
wird die Trennung von Fructose von Glucose nach
einem simulierten Bewegtbettverfahren in der US-PS 41 82 633
und der JP-OS 102288/1979 durchgeführt. Das Verfahren umfaßt
die kontinuierliche chromatographische Trennung eines Beschickungsmaterials,
das ein Gemisch von DMN-Isomeren in einer
Lösung von 2,6-DMN-Isomeren als adsorbierbarem Bestandteil
enthält, von einer Lösung die hauptsächlich 2,6-DMN als nichtadsorbierbarem
Bestandteil mit einem Desorptionsmittel enthält. Die Vorrichtung
weist ein mit einem Zeolith gepacktes Bett auf, einen
Flüssigkeitskanal, der das stromaufwärts liegende und das
stromabwärts liegende Ende des Bettes verbindet und dabei
eine Schleife bildet, durch die eine Flüssigkeit in eine Richtung
fließt, und der Reihe nach mehrere Bereiche, die als Einlaß
für ein Desorptionsmittel, Auslaß für einen adsorbierten Bestandteil,
Einlaß für ein Beschickungsmaterial und als Auslaß
für einen nichtadsorbierten Bestandteil dienen und an
bestimmten Positionen im Bett in der Fließrichtung der Flüssigkeit
liegen. Die Vorrichtung wird bedient durch Verlagerung
der Positionen des Einlasses und der Auslässe an die stromabwärts
gelegenen Stellen in bestimmten Zeitabständen. Damit
sind diese Bereiche zusammengesetzt aus 4 Zonen, nämlich einer
Adsorptionszone von einem Einlaß für ein Beschickungsmaterial
bis zu einem Auslaß für einen nichtadsorbierten Bestandteil;
einer Raffinierungszone von einem Auslaß für einen nichtadsorbierten
Bestandteil bis zu einem Einlaß für ein Adsorptionsmittel;
einer Desorptionszone von einem Einlaß für ein Adsorptionsmittel
bis zu einem Auslaß für einen adsorbierten
Bestandteil; und einer Konzentrationszone von einem Auslaß
für einen adsorbierten Bestandteil bis zu einem Einlaß für
ein Beschickungsmaterial.
Zwölf rostfreie Säulen mit einem Durchmesser von 18 mm und
einer Länge von 416 mm werden mit einen Lithium-Zeolith
Y-Granulat und einer Größenverteilung der Durchmesser von
250 bis 420 µm gefüllt und zur Adsorptionstrennung von 2,6-DMN
aus einem Beschickungsmaterial mit der in Tabelle III aufgeführten
Zusammensetzung verwendet. Als Desorptionsmittel wird
p-Xylol verwendet. Das Beschickungsmaterial und das Desorptionsmittel
werden durch ihre jeweiligen Einlässe in die
Säule mit Geschwindigkeiten von 111 ml pro Stunde und 366 ml
pro Stunde eingeleitet. Das Produkt, d. h. eine Lösung enthaltend
die angereicherte 2,6-DMN-Phase fließt aus der Säule
mit einer Geschwindigkeit von 84 ml pro Stunde aus, während
das Nebenprodukt oder das Raffinat mit einer Geschwindigkeit
von 393 ml pro Stunde ausfließt. Die Konzentrationsverteilung
im System erreicht 19 Stunden nach dem Beginn des Durchflusses
des Beschickungsmaterials und des Desorptionsmittels ein
Gleichgewicht. Die Ergebnisse der Analyse des Produktes sind
in Tabelle III zusammengefaßt. Die Arbeitstemperatur beträgt
100°C. Die Reinheit des Produkts beträgt 70% 2,6-DMN im
Beschickungsmaterial. P-Xylol läßt sich vom Produkt leicht
durch Destillation entfernen. Damit wird die Reinheit von
2,6-DMN erheblich gesteigert, nämlich von 13,4% auf 70%.
Die Ausbeute von 2,6-DMN durch Adsorptionstrennung beträgt
72,3%.
133 g des Produkts werden in ein Rührgefäß mit einem Durchmesser
von 80 mm und einem Aufnahmevermögen von 300 ml
gefüllt, das mit einer Glas-Mantelkühlung versehen ist. Ein
Kühlmittel mit programmgesteuerter Temperatur wird durch die
Mantelkühlung bei einer Rührgeschwindigkeit von 50 Upm geleitet
und die Lösung zur wirksamen Auskri
stallisierung in 94 Minuten von 21,8°C auf 7,1°C abgekühlt. Die
erhaltenen Kristalle werden durch einen Filterstoff mit einem
Porendurchmesser von 74 Micron (200 mesh) abfiltriert. Die
noch an den Kristallen verbliebene Mutterlauge wird abzentrifugiert.
Nachfolgend werden die Kristalle mit einer kleinen Menge Methanol
gewaschen und unter vermindertem Druck getrocknet. Die gereinigten
Kristalle wiegen 4,86 g. Sie bestehen aus 99,81%
2,6-DMN und 0,13% 2,7-DMN, Rest 0,06.
Die Rückgewinnung von 2,6-DMN durch Auskristallisierung
beträgt 22,3%. Damit beträgt die durch
Adsorptionstrennung und anschließendes Auskristallisieren
erhaltene Gesamtausbeute von 2,6-DMN 16,5%.
Unter den in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen wird die
Adsorptionstrennung von 2,6-DMN aus einem Beschickungsmaterial
mit der in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung durchgeführt,
jedoch wird o-Xylol als Desorptionsmittel verwendet.
Die Konzentrationsverteilung im System erreicht 21 Stunden
nach dem Beginn der Durchleitung des Beschickungsmaterials und des
Desorptionsmittels ein Gleichgewicht. Die Analyseergebnisse
des Produktes sind in Tabelle III zusammengefaßt. Nach dem
Entfernen des o-Xylols enthält das Produkt 72,6% 2,6-DMN
im Beschickungsmaterial. Die 2,6-DMN-Ausbeute beträgt somit 70%.
125 g des Produkts werden wie in Beispiel 1 angegeben
durch Auskristallisieren getrennt, jedoch wird die
Lösung innerhalb von 90 Minuten von 20,5°C auf 5°C abgekühlt.
Die gereinigten Kristalle wiegen 9,03 g und bestehen
aus 99,1% 2,6-DMN und 0,11% 2,7-DMN, Rest 0,79%.
Die Ausbeute von 2,6-DMN durch Auskristallisieren
beträgt damit 50,4%. Die durch Adsorptionstren
nung und Auskristallisieren erhaltene Gesamtausbeute von
2,6-DMN beträgt somit 35,3%.
Unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen wird die
Adsorptionstrennung von 2,6-DMN aus einem Beschickungsmaterial mit
der in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung durchgeführt,
jedoch wird als Desorptionsmittel ein Gemisch aus o-Xylol
und p-Xylol im Gewichtsverhältnis von 50 : 50 verwendet. 21
Stunden nach dem Beginn des Durchleitens des Beschickungsmaterials
und des Desorptionsmittels erreicht die Verteilung der Konzentrationen
im System ein Gleichgewicht. Die Analyseergebnisse
des Produktes sind in Tabelle III zusammengefaßt. Nach
dem Entfernen von o- und p-Xylol enthält das Produkt 73,2%
2,6-DMN im Beschickungsmaterial. Die 2,6-DMN-Ausbeute beträgt
somit 74%.
125,2 g des Produktes werden der in
Beispiel 1 beschriebenen Auskristallisierung unterworfen, jedoch
wird die Lösung während 90 Minuten von 20,3°C auf 5,1°C
abgekühlt. Die gereinigten Kristalle wiegen 7,94 g und bestehen
aus 99,37% 2,6-DMN und 0,13% 2,7-DMN, Rest 0,5%.
Die 2,6-DMN-Ausbeute durch Auskristallisieren
beträgt somit 42% und die durch adsorptive
Abtrennung und Auskristallisieren erhaltene Gesamtausbeute
von 2,6-DMN beträgt 31,1%.
Unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen wird die
Adsorptionstrennung von 2,6-DMN aus einem Beschickungsmaterial mit
der in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung durchgeführt,
jedoch wird als Desorptionsmittel ein Gemisch aus o-Xylol,
p-Xylol und Naphthalin im Gewichtsverhältnis von 40 : 40 : 20
verwendet. 24 Stunden nach Beginn des Durchleitens des Beschickungsmaterials
und des Desorptionsmittels erreicht die Verteilung der
Konzentrationen im System ein Gleichgewicht. Die Analyseergebnisse
des Produktes sind in Tabelle III zusammengefaßt. Nach
dem Entfernen von o-Xylol, p-Xylol und Naphthalin enthält
das Produkt 61,9% 2,6-DMN im Beschickungsmaterial. Die 2,6-DMN-
Ausbeute beträgt somit 65,0%.
125,3 g des Produktes werden wie in
Beispiel 1 angegeben auskristallisiert, jedoch wird die Lösung
während 175 Minuten von 35°C auf 6,2°C abgekühlt. Die
gereinigten Kristalle wiegen 3,88 g und bestehen aus 99,03%
2,6-DMN und 0,23% 2,7-DMN, Rest 0,74%.
Die durch Auskristallisieren erzielte Ausbeute von
2,6-DMN beträgt 23% und die durch Adsorptionstrennung und
Auskristallisierung erzielte Gesamtausbeute von 2,6-DMN beträgt
14,2%.
Unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen wird die
Adsorptionstrennung von 2,6-DMN aus einem Beschickungsmaterial mit
der in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung durchgeführt,
jedoch wird als Desorptionsmittel ein Gemisch aus p-Xylol und
Cyclopentan im Gewichtsverhältnis von 60 : 40 verwendet. 21
Stunden nach dem Beginn des Durchleitens des Beschickungsmaterials
erreicht die Verteilung der Konzentrationen im System ein
Gleichgewicht. Die Analyseergebnisse des Produktes sind in
Tabelle III zusammengefaßt. Nach dem Entfernen von p-Xylol
und Cyclopentan enthält das Produkt 60,9% 2,6-DMN im
Beschickungsmaterial. Die Ausbeute von 2,6-DMN beträgt somit 66%.
125,5 g des Produktes werden der in
Beispiel 1 beschriebenen Auskristallisierung unterworfen, jedoch
wird die Lösung während 90 Minuten von 20°C auf 5,1°C
abgekühlt. Die gereinigten Kristalle wiegen 3,48 g und bestehen
aus 99,05% 2,6-DMN und 0,29% 2,7-DMN, Rest 0,64%.
Somit beträgt die durch Auskristallisierung
erhaltene 2,6-DMN-Ausbeute 20,5% und die durch
Adsorptionstrennung und Auskristallisieren erhaltene Gesamtausbeute
von 2,6-DMN beträgt 15,2%.
Unter den in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen wird die
Adsorptionstrennung von 2,6-DMN aus einem Beschickungsöl
mit der in Tabelle V angegebenen Zusammensetzung durchgeführt,
jedoch wird als Desorptionsmittel Toluol verwendet.
21 Stunden nach dem Beginn des Durchleitens des Beschickungsmaterials
und des Desorptionsmittels erreicht die Verteilung der
Konzentrationen im System ein Gleichgewicht. Die Analyseergebnisse
des Produktes sind in Tabelle III zusammengefaßt.
Nach dem Entfernen des Toluols enthält das Produkt 45,4%
2,6-DMN. Im Vergleich zu 2,6-DMN enthält das Produkt eine
beträchtliche Menge 2,7-DMN. In Verbindung mit der niedrigen
2,6-DMN-Konzentration von nur 45,4% führt dies zu der
Schlußfolgerung, daß die Zusammensetzung des Produktes ungünstig
für die Gewährleistung einer hohen 2,6-DMN-Ausbeute durch
nachfolgende Auskristallisierung ist. Mit anderen Worten ist
es bereits bei der Adsorptionstrennung ungünstig, Toluol
als Desorptionsmittel zu verwenden.
Unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen wird die
Adsorptionstrennung von 2,6-DMN aus einem Beschickungsmaterial mit
der in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung durchgeführt,
jedoch wird als Desorptionsmittel ein Gemisch aus p-Xylol
und Naphthalin in einem Gewichtsverhältnis von 50 : 50 verwendet.
21 Stunden nach dem Beginn des Durchleitens des Beschickungsmaterials
und des Desorptionsmittels erreicht die Verteilung
der Konzentrationen im System ein Gleichgewicht. Das
Produkt enthält 88,6% p-Xylol und Naphthalin, 5,3% 2,6-DMN,
0,8% 2,7-DMN, 0,4% 2,3-DMN und 4,9% andere Bestandteile.
Nach dem Entfernen von p-Xylol und Naphthalin
enthält das Produkt 46,5% 2,6-DMN im Beschickungsmaterial. Aus
diesen Ergebnissen ist klar ersichtlich, daß die bei der
Verwendung von p-Xylol und Naphthalin als Desorptionsmittel
erhaltene 2,6-DMN-Konzentration im Beschickungsmaterial im Produkt
zu niedrig ist, um eine hohe 2,6-DMN-Ausbeute bei der nachfolgenden
Auskristallisierung zu gewährleisten. Mit anderen
Worten, die Verwendung dieser Verbindungen als Desorptionsmittel
ist bereits bei der Adsorptionstrennung ungünstig.
Zwölf rostfreite Stahlsäulen mit einem Durchmesser von 18 mm
und einer Länge von 416 mm, jeweils mit Zeolith Y mit Lithium-
Ionen an den Kationengitterplätzen in der oberen
Schicht (81 Volumen-%) und Zeolith X mit Natriumionen an den
Kationengitterplätzen in der unteren Schicht (19 Volumen-%),
werden zur Adsorptionstrennung von 2,6-DMN bei 100°C aus
einem Beschickungsmaterial mit der in Tabelle VI angegebenen
Zusammensetzung verwendet. Als Desorptionsmittel wird p-Xylol
verwendet. Das Beschickungsmaterial und das Desorptionsmittel werden
an ihren jeweiligen Einlaßstellen mit einer Geschwindig
keit von 108 ml pro Stunde und 270 ml pro Stunde eingeleitet.
Das Produkt und das Nebenprodukt verlassen die Säule zu den
betreffenden Zeitpunkten mit 65 ml pro Stunde und 313 ml pro
Stunde. 20 Stunden nach dem Beginn des Durchleitens des
Beschickungsmaterials und des Desorptionsmittels erreicht die
Verteilung der Konzentrationen im System ein Gleichgewicht. Die
Analyseergebnisse des Produktes sind in Tabelle III zusammengefaßt.
Nach dem Entfernen des p-Xylols enthält das Produkt
80,8% 2,6-DMN im Beschickungsmaterial. Somit beträgt die
durch Adsorptionstrennung erzielte 2,6-DMN-Ausbeute 71,2%.
121,3 g des Produktes werden wie in Beispiel
1 beschrieben auskristallisiert. Die gereinigten Kristalle
wiegen 9,3 g und bestehen aus 99,57% 2,6-DMN, 0,38%
2,7-DMN, Rest 0,05%. Somit beträgt die durch Auskristallisieren
erzielte Ausbeute 44,2% und die durch Adsorptionstrennung
und Auskristallisieren erhaltene Gesamtausbeute von 2,6-DMN
31,5%.
Ein Rührgefäß, wie es bei der Auskristallisierung in Beispiel
1 beschrieben wurde, wird mit 152,2 g einer Lösung aus
2,6-DMN, 2,7-DMN und p-Xylol in einem Gewichtsverhältnis von
9 : 9 : 82 beschickt. Die Lösung wird innerhalb von 72 Minuten
von 19,5°C auf 7,0°C abgekühlt. Die zeitabhängige Veränderung
der Zusammensetzung der flüssigen Phase in der Lösung
wird analysiert. Dabei ergibt sich, daß 2,6-DMN und 2,7-
DMN bei einem Verhältnis von 2,6-DMN zu 2,7-DMN von 0,59 ein
eutektisches Gemisch bilden.
Ein Rührgefäß, wie es bei der Auskristallisierung in Beispiel
1 beschrieben wurde, wird mit 150,6 g einer Lösung aus
2,6-DMN, 2,7-DMN und p-Xylol in einem Gewichtsverhältnis von
30 : 30 : 40 beschickt. Die Lösung wird innerhalb von 65 Minuten
von 18,2°C auf 7,1°C abgekühlt. Die zeitabhängige Veränderung
in der Zusammensetzung der flüssigen Phase der Lösung
wird analysiert. Dabei wird gefunden, daß 2,6-DMN und
2,7-DMN bei einem Verhältnis von 2,6-DMN zu 2,7-DMN von 0,67
ein eutektisches Gemisch bilden.
In einem Zweikomponentensystem bilden 2,6-DMN und 2,7-DMN
theoretisch bei einem Verhältnis von 2,6-DMN zui 2,7-DMN von
0,71 ein eutektisches Gemisch. Daher zeigen die Vergleichsbeispiele
5 und 6 deutlich, daß das eutektische Verhältnis
von 2,6-DMN zu 2,7-DMN in Gegenwart von p-Xylol herabgesetzt
wird. Selbst wenn also die beiden DMN-Isomeren in einer aus
zukristallisierenden Lösung vorliegen, kann eine größere
2,6-DMN-Menge erhalten werden, bevor sich ein eutektisches
Gemisch mit 2,7-DMN zu bilden beginnt.
Das heißt, wenn die Konzentration von 2,6-DMN in einem Gemisch
viel höher ist als die von 2,7-DMN, läßt sich vor der Bildung
eines eutektischen Gemisches eine größere 2,6-DMN-Menge wiedergewinnen,
wenn darin p-Xylol enthalten ist.
Claims (13)
1. Verfahren zur Abtrennung von 2,6-Dimethylnaphthalin aus
einem Beschickungsmaterial, das ein Gemisch von Dimethylnaphthalin-
Isomeren enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man
- a) mit einem Zeolith Y als Adsorptionsmittel, das Alkalimetall- oder Zink-Ionen enthält, und mit einem organischen Lösungsmittel als Desorptionsmittel, das hauptsächlich aus p-Xylol und/oder o-Xylol besteht, eine Adsorptionstrennung vornimmt und dabei eine Lösung enthält, die aus dem Desorptionsmittel und dem Beschickungsmaterial besteht und 2,6-Dimethylnaphthalin in einer Konzentration von mindestens 60 Gew.-% des Beschickungsmaterials neben dem Desorptionsmittel enthält; und
- b) aus einer Lösung, in der die Konzentration des Desorptions mittel 30 bis 90 Gew.-% 2,6-Dimethylnaphthalin in hoher Reinheit auskristallisiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Zeolith Y Lithium-
Ionen enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Konzentration
des p-Xylols und/oder o-Xylols im Desorptionsmittel mindestens
70 Gew.-% beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Zeolith Y
Lithium-Ionen enthält und das organische Lösungsmittel
p-Xylol ist.
5. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Adsorptionsmittel
eine Kombination von Zeolith Y, der Alkalimetall-
oder Zink-Ionen enthält, mit einem Zeolith X aufweist,
der Alkalimetall-Ionen enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem sich der Zeolith Y
stromaufwärts und der Zeolith X stromabwärts vom Zufluß
des Beschickungsmaterials befindet, das ein Gemisch von
Dimethylnaphthalin-Isomeren enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Adsorptionsmittel
eine Kombination des Zeolith Y, der Lithium-Ionen
enthält, mit einem Zeolith X aufweist, der Natrium-
Ionen enthält.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem
die Lösung bei der Auskristallisierung abgekühlt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem
das Desorptionsmittel bei der Auskristallisierung aus der
Lösung abgedampft wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem
die Lösung bei der Auskristallisierung mit mindestens
einem niederaliphatischen Alkohol versetzt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei
dem das Beschickungsmaterial 5 bis 40 Gew.-% 2,6-Dimethylnaphthalin
bezogen auf ein Beschickungsmaterial
ohne Desorptionsmittel enthält.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei
dem an den Kationengitterplätzen des Zeolith Y
Alkalimetall- oder Zink-Ionen eingetauscht sind.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei
dem an den Kationengitterplätzen des Zeolith Y Alkalimetall-
oder Zink-Ionen und an denen des Zeolith X
Alkalimetall-Ionen eingetauscht sind.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61283547A JPH0729951B2 (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 2,6−ジメチルナフタレンの分離方法 |
JP61295589A JP2641201B2 (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | 2,6―ジメチルナフタレンの分離方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3740313A1 true DE3740313A1 (de) | 1988-06-09 |
DE3740313C2 DE3740313C2 (de) | 1996-02-15 |
Family
ID=26555080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3740313A Expired - Fee Related DE3740313C2 (de) | 1986-11-28 | 1987-11-27 | Verfahren zur Abtrennung von 2,6-Dimethylnaphthalin |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4791235A (de) |
KR (1) | KR960001908B1 (de) |
DE (1) | DE3740313C2 (de) |
GB (1) | GB2199590B (de) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4992622A (en) * | 1988-12-26 | 1991-02-12 | Chiyoda Corporation | Method of separating 2,6-diisopropylnaphthalene from a mixture containing diisopropylnaphthalene isomers |
US5017735A (en) * | 1989-07-24 | 1991-05-21 | Catalytica, Inc. | Selective sorption of 2,6-diisopropylnaphthalene |
US5268523A (en) * | 1989-07-24 | 1993-12-07 | Catalytica, Inc. | Selective sorption of dialkylated multinuclear aromatic compounds |
US5026940A (en) * | 1989-09-08 | 1991-06-25 | Catalytica, Inc. | Manufacture of 4,4'-diisopropylbiphenyl |
CA2066205A1 (en) * | 1989-10-17 | 1991-04-18 | Jere D. Fellman | Selective diethylation of naphthalene to 2,6-diethylnaphthalene |
US5258058A (en) * | 1992-10-05 | 1993-11-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Nitrogen adsorption with a divalent cation exchanged lithium X-zeolite |
US5510563A (en) * | 1993-12-29 | 1996-04-23 | Amoco Corporation | Crystallizaiton of 2,6-dimethylnaphthalene |
US6057487A (en) * | 1997-12-30 | 2000-05-02 | Chevron Chemical Company | Method for producing 2,6-DMN from mixed dimethylnaphthalenes by crystallization, adsorption and isomerization |
US5955641A (en) * | 1998-03-16 | 1999-09-21 | Chevron Chemical Company Llc | Method of making dimethylnaphthalenes |
JP2003026614A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-29 | Kobe Steel Ltd | 2,6−ジメチルナフタレンの濃縮方法 |
KR100621823B1 (ko) * | 2004-07-21 | 2006-09-14 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 2,6-디알킬테트랄린의 제조 방법 |
US7396973B1 (en) * | 2005-02-02 | 2008-07-08 | Winter George R | Simulated moving bed adsorptive separation process for handling multiple feedstocks |
US8008536B2 (en) | 2005-02-02 | 2011-08-30 | Winter George R | Simulated moving bed adsorptive separation process for handling multiple feedstocks |
KR100754744B1 (ko) | 2006-05-01 | 2007-09-03 | 주식회사 효성 | 2,6-디메틸나프탈렌의 분리 및 정제방법 |
KR100934164B1 (ko) * | 2007-10-23 | 2009-12-29 | 주식회사 효성 | 2,6-디메틸나프탈렌의 결정 크기 및 결정 형상 제어를 통한고순도 분리 및 정제 방법 |
CN114618431B (zh) * | 2020-12-14 | 2023-06-20 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种高效吸附材料及其制备方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA730740A (en) * | 1966-03-22 | W. Malmberg Earl | Recovery of dimethylnaphthalenes | |
CA496433A (en) * | 1953-09-29 | B. Maguire James | Continuous azeotropic separation of toluene from hydrocarbons | |
US3235615A (en) * | 1961-10-10 | 1966-02-15 | Sun Oil Co | Preparation of naphthalene and certain dimethylnaphthalenes |
US3668267A (en) * | 1970-01-30 | 1972-06-06 | Sun Oil Co | Separation of 2,7-dimethylnaphthalene from 2,6-dimethylnaphthalene with molecular sieves |
US3772399A (en) * | 1970-01-30 | 1973-11-13 | Sun Research Development | Separation of 2,6-dimethylnaphthalene from 1,5-dimethylnaphthalene with molecular sieve |
JPS5228792B1 (de) * | 1971-01-27 | 1977-07-28 | ||
US3895080A (en) * | 1972-06-06 | 1975-07-15 | Sun Research Development | Separation of cyclic compounds by adsorption on partially sorbed metallic zeolites |
JPS5724331B2 (de) * | 1973-05-31 | 1982-05-24 | ||
DE3531559A1 (de) * | 1985-09-04 | 1987-03-05 | Ruetgerswerke Ag | Verfahren zur gewinnung von 2,6-dialkylisomeren des naphthalins aus dem isomerengemisch derselben |
-
1987
- 1987-11-27 DE DE3740313A patent/DE3740313C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-11-27 GB GB8727804A patent/GB2199590B/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-11-28 KR KR1019870013457A patent/KR960001908B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1987-11-30 US US07/126,417 patent/US4791235A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS ERMITTELT * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2199590A (en) | 1988-07-13 |
GB8727804D0 (en) | 1987-12-31 |
GB2199590B (en) | 1991-07-10 |
US4791235A (en) | 1988-12-13 |
KR880006148A (ko) | 1988-07-21 |
KR960001908B1 (ko) | 1996-02-06 |
DE3740313C2 (de) | 1996-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3740313C2 (de) | Verfahren zur Abtrennung von 2,6-Dimethylnaphthalin | |
DE2646790C3 (de) | Verfahren zur Abtennung von p-Xylol aus Gemischen mit aromatischen C8. Isomeren | |
DE2649447C2 (de) | Verfahren zur Abtrennung von Normalparaffinen von einem aus diesen und Isoparaffinen bestehenden Gemisch | |
DE2146214A1 (de) | Verfahren zum Abtrennen von p-Xylol aus einem Gemisch aromatischer C tief 8 -Kohlenwasserstoffe | |
DE2102636A1 (de) | ||
DE4141212A1 (de) | Verfahren zur abtrennung von ethylbenzol oder ethylbenzol/p-xylol aus einem xylol-isomeren-gemisch | |
DE2236507A1 (de) | Verfahren zum abtrennen aromatischer kohlenwasserstoffe aus einer beschickung mittels eines zeolith-adsorptionsmittels | |
CH625776A5 (de) | ||
DE2164689A1 (de) | ||
DE2436076A1 (de) | Xylol-trennverfahren | |
DE2252625C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von p-Xylol, Äthylbenzol und o-Xylol aus deren Gemischen mit m-Xylol | |
DE2412539A1 (de) | Adsorptives trennverfahren zur trennung von aromatischen kohlenwasserstoffisomeren | |
DE2338708A1 (de) | Verfahren zur gleichzeitigen herstellung von reinem meta-xylol und reinem para-xylol | |
DE2063640C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von p-Xylol | |
DE3040975C2 (de) | Verfahren zur Abtrennung von Indol | |
DE2361654A1 (de) | Verfahren zum abtrennen von aethylbenzol von einem gemisch aus c tief 8 -aromaten und zur durchfuehrung dieses verfahrens geeigneter faujasit | |
DE2218742A1 (de) | Verfahren zur Trennung von aromatischen C tief 8-Isomeren | |
DE2918172C2 (de) | ||
DE2437471C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von p-Diäthylbenzol | |
DE2340696C2 (de) | Verfahren, um meta-Xylol aus einer Mischung aus aromatischen C↓8↓-Isomeren unter kinetisch kontrollierten Bedingungen selektiv abzutrennen | |
DE60100870T2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von 2,6-Dimethylnaphthalen aus Mischungen die es enthalten | |
DE2038043C3 (de) | Verfahren zur Trennung der Xylolisomeren durch selektive Adsorption | |
DE2513953A1 (de) | Kontinuierliches adsorptions-trennverfahren | |
DE2738518C2 (de) | ||
DE2606276A1 (de) | Verfahren zur abtrennung von p-kresol aus einem beschickungsgemisch, das p-kresol und mindestens ein anderes kresolisomer enthaelt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MITSUBISHI KASEI CORP., TOKIO/TOKYO, JP |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: VOSSIUS, V., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. TAUCHNER, P., |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: TAUCHNER, P., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. HEUNEMANN, D |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MITSUBISHI CHEMICAL CORP., TOKIO/TOKYO, JP |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |