DE403192C

DE403192C - Process for the production of aromatic hydrocarbons from phenols and hydrogen

Info

Publication number: DE403192C
Application number: DEB105281D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-06-15
Filing date: 1922-06-15
Publication date: 1924-09-25

Description

Verfahren zur Herstellung aromatischer Kohlenwasserstoffe aus Phenolen und Wasserstoff. Unter Phenolen im Sinne der Erfindung sind die sauren Bestandteile deSteinkohlenteeres zu verstehen, welche sich hauptsächlich im Mittelöl vorfinden und aus diesem durch Ausziehen mit Natronlauge, Auslösen mittels Alkohols oder fralctionierte Destillation unter Luftverdünnung gewonnen werden können.Process for the production of aromatic hydrocarbons from phenols and hydrogen. For the purposes of the invention, phenols are the acidic constituents To understand coal tars, which are mainly found in middle oil and from this by extraction with caustic soda, dissolving with alcohol or fractionated Distillation can be obtained with air dilution.

Sie entstehen besonders reichlich bei der Verkokung der Kohle bei niedrigen Temperaturen von etwa 5oo bis 6oo° und sind demnach oft bis zu 5o Prozent im Urteer enthalten.They arise particularly abundantly during the coking of coal low temperatures of around 5oo to 6oo ° and are therefore often up to 5o percent contained in the primordial tar.

Die Erfindung besteht in einem Verfahren, mittels dessen die wirtschaftliche Vertvertung dieser Urteerphcnole. in großem Maßstabe möglich ist.The invention consists in a method by means of which the economic Representation of this primal tarnole. is possible on a large scale.

Es ist bekannt, Phenole durch Wasserstoff bei Temperaturen von etwa 7--o° in Benzo:-kohlenwasserstoffe zu verwandeln. Diese bekannte Reaktion wird in dem Verfalir(,n der Erfindung benutzt.It is known to convert phenols by hydrogen at temperatures of about 7 - o ° to convert benzo: -hydrocarbons. This well-known reaction is shown in the method used in the invention.

Es läßt sich mittels der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung, die für den Großbetrieb bestimmt ist, ausführen und gewährleistet günstige Ausbeuten und geringen Wärmebedarf. Auch liefert es gegebenenfalls sofort scharf voneinander getrennte Erzeugnisse, die einer nochmaligen Verarbeitung nicht mehr bedürfen.It can be by means of the device shown in the drawing, which is intended for large-scale operations, and ensures favorable yields and low heat demand. If necessary, it also delivers immediately sharp from each other separate products that no longer need to be processed again.

Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß die Reduktion in einem Schlangensystem i vorgenommen wird, in welches von unten bei 2 die Phenole in flüssigem Zustande eingeführt werden, während der Wasserstoff bei 3 in mittlerer Höhe eingeleitet wird. Das ganze Röhrensystem, welches aus einer oder aus mehreren nebeneinander stehenden Rohrschlangen bestehen kann, wird durch heiße Verbrennungsgase geheizt. Derartige Schlangensysteme sind für die Vorwärmung von Steinkohlenteer bereits bekannt und z. B. in Lunge-Köhler, Industrie des Steinkohlenteers und Ammoniaks igi2, Bd. I, Seite 469 und 471, beschrieben. Dabei handelt es sich jedoch um fast horizontale, mit geringem Gefälle elagerte Rohrschlangen, an deren oberem Ende gier Teer einfließt und an deren unterem heißesten Ende er austritt, während die Heizgase in entgegengesetzter Richtung die Rohrschlangen umspülen und dabei den Teer auf etwa 300° vorwärmen. Die Heizgase durchstreichen den Ofen also im wesentlichen in horizontaler Richtung.These advantages are achieved in that the reduction in one Snake system i is made, in which from below at 2 the phenols in liquid States are introduced while the hydrogen is introduced at 3 in the middle will. The whole tube system, which consists of one or several side by side standing pipe coils is heated by hot combustion gases. Such snake systems are already known for preheating coal tar and Z. B. in Lunge-Koehler, coal tar and ammonia industry igi2, vol. I, pages 469 and 471. However, these are almost horizontal, pipe coils supported with a slight gradient at their upper end greed Tar flows in and exits at the lower hottest end, while the heating gases Rinse the coils in the opposite direction and raise the tar preheat about 300 °. The heating gases pass through the furnace essentially in horizontal direction.

Die Erfindung hat jedoch den Zweck, die Phenole, welche bei etwa 35o° sieden, in dem Rohrsystem vollständig zu verdampfen und die Dämpfe unter Zuführung von vorgewärmtem Wasserstoffgas bis auf etwa 750' zu erhitzen. Diese hohe Temperatur muß möglichst genau eingehalten werden und darf höchstens um 5 ° nach oben und unten schwanken.The purpose of the invention, however, is to completely vaporize the phenols, which boil at about 35o °, in the pipe system and to heat the vapors to about 750 ° with the supply of preheated hydrogen gas. This high temperature must be adhered to as precisely as possible and may fluctuate no more than 5 ° up and down.

Deshalb ist bei der Erfindung das Schlangensystem = aufrecht stehend in einen Ofen 24 eingebaut und wird von unten bei 2 mit der zii verdampfenden Flüssigkeit beschickt, während die Heizgase bei q. in den Ofen eintreten, ihn von oben nach unten durchströmen und durch 5 nach dem Schornstein entweichen. Die Temperatur der Heizgase beträgt dabei an der Eintrittsstelle 8oo bis goo °.Therefore, in the invention, the snake system = standing upright built into a furnace 24 and is from below at 2 with the zii evaporating liquid charged, while the heating gases at q. step into the oven, moving it from top to bottom Flow through below and escape through 5 to the chimney. The temperature of the Heating gases is 800 to goo ° at the entry point.

Da die Heizgase bei der Wärmeabgabe an das Schlangensystem sich abwärts bewegen, so befinden sich die heißen, leichteren Gase stets über den schwereren, bereits abgekühlten Heizgasen. Sie schwimmen gewissermaßen auf diesen und drängen sie gleichmäßig nach unten, wobei sie sich durch Wärmeabgabe abkühlen und selbst immer schwerer werden. Hierdurch werden falsche Strömungen der Heizgase vermieden, und nur auf diese Weise ist es möglich, in einem verhältnismäßig großen Raume eine hohe Temperatur so gleichmäßig zu halten, wie es für die vorliegende Aufgabe erforderlich ist.As the heating gases move downwards when they give off heat to the snake system move, the hot, lighter gases are always above the heavier, already cooled heating gases. In a sense, they swim on top of them and push them evenly downwards, whereby they cool down by releasing heat and themselves getting heavier and heavier. This prevents incorrect flows of the heating gases, and only in this way is it possible to have one in a comparatively large space to keep the high temperature as uniform as required for the task at hand is.

Im unteren Teil der Rohrschlange x werden die flüssigen Phenole vorgewärmt und verdampft und die Heizgase weitgehend ausgenutzt. Sie verlassen den Hydrierungsofen mit einer Temperatur von etwa 35o° und werden schließlich noch zum Anwärmen des Wasserstoffes in 6 verwendet, ehe sie in den Fuchs 5 gelangen, so daß keine Wärme ungenutzt verloren geht.The liquid phenols are preheated in the lower part of the pipe coil x and evaporates and the heating gases are largely used. You are leaving the hydrogenation furnace with a temperature of about 35o ° and are finally used to warm up the Hydrogen is used in 6 before they get into fox 5, so no heat is lost unused.

Im oberen Teil der Rohrschlange dagegen werden die Phenoldämpfe bei 3 mit Wasserstoff gemischt und auf einem verhältnismäßig langen Wege auf 75o° erhitzt. Durch den häufigen Richtungswechsel tritt eine gute Durchmischung ein, und infolge des langen Weges und dadurch bedingter Dauer der Reaktion nimmt diese einen derartig weitgehenden Verlauf, daß die Ausbeute an Kohlenwasserstoffen bis auf etwa 92 Prozent gebracht werden kann. Das bei 7 austretende Dampfgemisch wird nach Durchströmen des Flüssigkeitsabschneiders 8 nicht in einfachen Schlangen- oder Röhrenkühlern niedergeschlagen, sondern nacheinander durch Kolonnenapparate g, io geleitet, welche mit Rückflußkühlern ii, i2 versehen sind, in gleicher Weise, wie es bei der Destillation von Gemischen mit verschiedenen Siedepunkten .bereits bekannt ist. Die in den Kolonnen aufsteigenden Dämpfe werden durch den erzeugten Rückfluß ausgiebig gewaschen und gereinigt, so daß alle schwerer siedenden Anteile in jeder Kolonne sehr scharf abgeschieden werden und nur reine Leichtöldämpfe nach der nächsten Kolonne übergehen. Durch diese Einrichtung findet eine scharfe Trennung der einzelnen Fraktionen statt, so daß eine nochmale Destillation nicht erforderlich ist. Bei 1q. laufen Schwerbenzol und bei 15 Leichtbenzol ab, deren Siedekurven sich scharf voneinander unterscheiden. Durch Anordnung weiterer Kolonnen kann eine i:och weitergehende Zerlegung der Benzole erreicht werden.In the upper part of the pipe coil, on the other hand, the phenol vapors are at 3 mixed with hydrogen and heated to 75o ° over a relatively long way. Due to the frequent change of direction, a good mixing occurs, and as a result the long way and the resulting duration of the reaction takes this one that way extensive course that the yield of hydrocarbons up to about 92 percent can be brought. The vapor mixture emerging at 7 is after flowing through of the liquid separator 8 not in simple coil or tube coolers down, but passed one after the other through column apparatus g, io, which are provided with reflux condensers ii, i2, in the same way as in the distillation of mixtures with different boiling points. is already known. The ones in the columns Rising vapors are extensively washed by the reflux generated and cleaned, so that all the higher-boiling components in each column separated very sharply and only pure light oil vapors pass over to the next column. Through this Establishment there is a sharp separation of the individual fractions, so that a further distillation is not necessary. At 1q. run heavy benzene and at 15 light benzene, the boiling curves of which differ sharply from one another. By arranging further columns, a further decomposition of the benzenes can be achieved can be achieved.

Die Benzole werden durch Kühler 16, 17 geleitet, bevor sie in die Lagerbehälter 18, ig gelangen. Die bei 13 ablaufenden nicht reduzierten Phenole werden wieder in den Betrieb zurückgeleitet.The benzenes are passed through coolers 16, 17 before being fed into the Storage container 18, ig arrive. The unreduced phenols running off at 13 are fed back into operation.

Die aus 12 entweichenden Restgase werden durch den Ölwäscher 2o geführt, um die restlichen Leichtbenzolanteile aus ihnen zu gewinnen. Das aus 2i zulaufende Waschöl reichert sich in 20 mit Leichtbenzol an und muß nach seinem Austritt bei 22 wieder von dem Leichtbenzol durch Destillation befreit werden. Die verhältnismäßig geringen Mengen unkondensierbarer Gase werden schließlich bei 23 abgeführt und können als Heizgase für den Ofen 24 dienen.The residual gases escaping from 12 are passed through the oil washer 2o, to extract the remaining light benzene from them. The one coming in from 2i Washing oil is enriched in 20 with light benzene and must be added after it has escaped 22 can be freed from the light benzene again by distillation. The proportionate small amounts of non-condensable gases are finally discharged at 23 and can serve as heating gases for the furnace 24.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of aromatic hydrocarbons of phenols and hydrogen, characterized in that the phenols are replaced by one or several upright pipe coils arranged in a furnace heated from above in such a way in countercurrent to the heating gases that they are in the lower Parts of the snakes preheated and evaporated and in the upper part after admixing of hydrogen, after which the vapors emanating from the coils optionally-immediately fractionated in columns, condensed and finally can be absorbed in oil washers.