DE4221598A1 - Pyrolyse von in der natur vorkommenden cresolsaeuregemischen - Google Patents
Pyrolyse von in der natur vorkommenden cresolsaeuregemischenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von
alkoxyaromatischen Verunreinigungen, insbesondere Guajaco
len, aus in der Natur vorkommenden Cresolsäurebeschickun
gen durch Dampf- bzw. Gasphasen-Pyrolyse.
Cresolsäure ist ein wichtiges Handelsprodukt, das in
großem Umfange für die Herstellung von chemischen, land
wirtschaftlichen, pharmazeutischen und industriellen Zwi
schen-Produkten verwendet wird. Der Vertreter der Cresol-
Säure-Familie mit dem niedrigsten Molekulargewicht, das
Phenol, wird in sehr großen Mengen synthetisch herge
stellt. Die drei Cresole werden ebenfalls synthetisch her
gestellt, jedoch in viel kleineren Mengen. Die Dimethyl
phenole (Xylenole) und anderen alkylierten Phenole werden
nicht in einem bemerkenswerten Umfang kommerziell synthe
tisiert. Deshalb stammt die überwiegende Menge der heute
in der Industrie verwendeten Cresolsäure aus der Gewinnung
aus natürlichen Quellen, wie z. B. teilweise raffiniertem
Erdöl und Kohle über die Verkokung, Vergasung und Verflüs
sigung. Die aus diesen Quellen gewonnenen Cresolsäuren
sind stark verunreinigt mit aromatischen organischen Ver
bindungen einschließlich Kohlenwasserstoffen sowie sol
chen, die Heteroatome, wie Stickstoff, Schwefel und Sauer
stoff, enthalten. Methoxy-substituierte Phenole umfassen
eine besonders störende Gruppe, die stammt aus minderwer
tigen Kohlen, wie z. B. Braunkohle oder Lignit. Guajacol-
Methoxyphenol - siedet in der Nähe der Siedepunkte von m
und p-Cresol und Methylguajacole - Methoxycresole - sieden
in dem Bereich der Xylenole. Deshalb kann das Guajacol
nicht durch konventionelle Destillation von den Cresolsäu
refraktionen getrennt werden. Um brauchbar zu sein, müssen
die verschiedenen Isomeren der Cresolsäure von den anderen
Verunreinigungen und häufig auch voneinander getrennt wer
den und darin liegt das Problem, weil es bisher kein ein
faches Verfahren für die physikalische Abtrennung von Gua
jacolen von Cresolsäure gibt. Deshalb muß das Guajacol in
Gegenwart der Cresolsäure zerstört werden, was das Problem
von Cresolsäureausbeuteverlusten mit sich bringt. Das rohe
Cresolsäuregemisch, das aus Lignit erhalten wird, enthält
größere Mengen an Guajacol als das Gemisch, das aus Kohle
erhalten wird, nämlich bis zu fast 4 Gew.-% oder sogar
noch mehr. Bisher konnte eine solche Zerstörung nur schwer
erzielt werden und der resultierende Cresolsäureverlust
führte zu Nebenprodukten, von denen die meisten uner
wünschte schwere Fraktionen und Koks sind.
Es wurde bereits über beträchtliche Anstrengungen berich
tet mit dem Ziel, Methoxyverbindungen zu entfernen oder
Phenole zu demethylieren. Über diese Arbeiten wird in ver
schiedenen Artikeln berichtet, beispielsweise von J. Law
son und M. Klein in "Influence of Water on Guaiacol Pyro
lysis" in "Ind. Eng. Chem. Fundam.", 24: 203, 1985; R.
Ceylan und J. Bredenberg in "Hydrogenolysis and Hydrocrac
king of the Carbon-Oxygen Bond in Guaiacol", in "Fuel",
61: 377, 1982; und A. Vuori und J. Bredenberg in
"Hydrogenolysis and Hydrocracking of the Carbon-Oxygen
Bond, 4. Thermal and Catalytic Hydrogenolysis of 4-Propyl
guaiacol" in "Holzforschung", 38: 133, 1984.
In dem Lawson-Artikel wird die Pyrolyse von Guajacol bei
383°C in reiner Form und in Gegenwart von Wasser disku
tiert zur Untersuchung des Effekts der Anwesenheit von
Wasser auf die Verkohlung und Bildung von Nebenprodukten
während der Pyrolyse. Die gebildeten Nebenprodukte wurden
untersucht, wobei Informationen über deren Identifizierung
in den obengenannten Artikeln von Ceylan und Vuori zu fin
den sind. Es wurden Chargen-Reaktoren und Guajacol von 98%
Reinheit verwendet und isotherme Bedingungen angewendet.
Der Reaktor wurde nach Reaktionszeiten von 15 bis 90 min
aus der Hitze entfernt und mit Wasser gekühlt und die Pro
dukte wurden analysiert. Durch die Anwesenheit von Wasser
nahm die Bildung von Koks ab, es ist aber auch eine er
höhte Brenzkatechinausbeute mit abnehmender o-Cresolaus
beute mit der erhöhten Menge an zugegebenem Wasser be
schrieben. Der Artikel bestätigt, daß dann; wenn eine
Spaltung auftritt, die schwächere Phenol-Methyl-Bindung
bricht, was zu Phenol- und Methanprodukten führt.
Erfindungsgemäß wurde jedoch gefunden, daß durch die Pyro
lyse bei den in den Artikeln angegebenen Temperaturen die
Guajacol-Zusammensetzung eines rohen Cresolsäure-Beschic
kungsstroms, der aus Kohle stammt, nicht reduziert
(vermindert) wird, noch viel weniger bei Lignit. Eine sol
che akademische Diskussion ist daher nicht hilfreich bei
der Entwicklung eines Verfahrens zur Entfernung von Guaja
col aus solchen Beschickungsströmen, um die Cresolsäure zu
gewinnen. Der Stand der Technik weist auf das Problem der
Bildung von Nebenprodukten während der Reaktion solcher
heterogener Ströme hin, bietet jedoch keine reale Lösung
des Problems.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin,
ein Verfahren zur Entfernung von Guajacol aus rohen Cre
solsäure-Beschickungsströmen zu schaffen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Ver
fahren zur Entfernung von methoxyaromatischen Verunreini
gungen aus verdampftem Beschickungsstrom von in der Natur
vorkommenden Cresolsäuregemischen, das umfaßt: das Hin
durchleiten des verdampften Beschickungsstroms durch einen
erhitzen rohrförmigen Reaktor bei einer Temperatur von
mindestens etwa 450°C unter Pyrolysebedingungen zur Bil
dung eines Pyrolyseproduktstroms, das Abschrecken des Py
rolyseproduktstroms, um die Bildung von Nebenprodukten ab
zustoppen (zu beenden), und Cresolsäure zu kondensieren,
das Entfernen von nicht-kondensierbaren gasförmigen Ver
bindungen aus dem abgeschreckten Pyrolyseproduktstrom und
das Gewinnen (Abtrennen) der Cresolsäure aus diesem Pro
duktstrom.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Ent
fernung von Guajacol aus einem in der Natur vorkommenden
Cresolsäuregemisch, das umfaßt: das Filtrieren des Cresol
säuregemisches zur Entfernung von Pech, das Destillieren
des Gemisches zur Entfernung von Phenol und von Verunrei
nigungen mit niedrigen Siedepunkten, das Verdampfen des
von Pech und von Phenol befreiten Cresolsäuregemisches,
das Guajacol enthält, das Hindurchleiten des verdampften
Gemisches durch einen rohrförmigen Reaktor, der auf eine
Temperatur von 530 bis 580°C erhitzt worden ist, bei etwa
Atmosphärendruck mit einer stündlichen Raumgeschwindigkeit
von 0,6 bis 1,2 pro Stunde, um durch Pyrolyse im we
sentlichen das gesamte Guajacol in Pyrolyseprodukte umzu
wandeln, wobei das im wesentlichen von Guajacol freie Cre
solsäuregemisch zurückbleibt, das Abschrecken des Guaja
col-freien Cresolsäuregemisches mit einem Strom eines ge
kühlten Cresolsäuregemisches in einem Abschreckungs-Kon
densator-Behälter, um die Bildung von Pyrolysenebenproduk
ten abzustoppen und Cresolsäure zu kodensieren, das Ent
fernen eines Stroms von nicht-kondensierten Gasen aus dem
Abschreckungs-Kondensator-Behälter als Überkopfstrom und
des kondensierten Cresolsäure-Stroms als Bodenprodukt
strom, das Abkühlen des Bodenproduktstroms auf eine Tempe
ratur von 55 bis 65°C zur Bildung eines gekühlten Cresol
säure-Gemisches, das Recyclisieren von 1/4 bis 3/4 des ge
kühlten Cresolsäure-Gemisches in den Kondensator-Behälter
und das Gewinnen (Abtrennen) des Restes der Cresolsäure.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
gehen aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausfüh
rungsformen der Erfindung zusammen mit den beiliegenden
Zeichnungen hervor. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Fließdiagramm einer bevorzug
ten Ausführungsform der Erfindung mit gebräuch
lichen Verfahrenskomponenten, wie z. B. Pumpen,
Ventilen und einer Instrumentierung, die nicht
dargestellt ist, und
Fig. 2 ein Fließdiagramm, teilweise in schematischer
Form, das die zur Durchführung der erfindungsge
mäßen Beispiele verwendete Testapparatur zeigt.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Dampfphasen- bzw.
Gasphasenpyrolyse von in der Natur vorkommenden Cresolsäu
regemischen, die gewonnen bzw. abgetrennt wurden aus dem
Pechrückstand bei der Entfernung von Flüssigkeiten aus
Kohle, Kohleteeren, Lignit oder Erdgas-Kondensaten. Diese
in der Natur vorkommenden Cresolsäure-haltigen Gemische
enthalten mehrere methoxyaromatische Verunreinigungen,
insbesondere Guajacol, das häufig in Mengen bis zu etwa 4
Gew.-% und manchmal bis zu etwa 6 Gew.-% vorhanden ist,
wenn die Materialien aus einer Lignit-Quelle stammen, und
das in Mengen bis zu etwa 2 Gew.-% vorhanden ist, wenn das
Cresolsäure-Gemisch, das die Beschickung für die prakti
sche Durchführung der Erfindung darstellt, aus Kohle oder
einem Kohlenteer gewonnen worden ist. Das erfindungsgemäße
Verfahren kann mit Erfolg angewendet werden zur Entfernung
noch größerer Mengen an Guajacolen in in der Natur vorkom
menden Beschickungen und ist daher nicht beschränkt auf
solche, die 4 Gew.-% Guajacole enthalten.
Durch die Anwesenheit dieser methoxyaromatischen Verunrei
nigungen wird der kommerzielle Wert der Cresolsäure als
Ausgangsmaterial für qualitativ hochwertige Kunststoffe
und Harze beträchtlich herabgesetzt. Die rohe Beschickung
wird in der Regel behandelt zur Entfernung von restlichem
Pech und wird destilliert zur Entfernung von Phenolen und
leichten Kohlenwasserstoffen mit niedrigem Siedepunkt,
d. h. solchen Materialien, die Siedepunkte unterhalb oder
in der Nähe desjenigen des zu entfernenden Phenols haben.
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird die
Beschickung (das Ausgangsmaterial) auf irgendeine der dem
Fachmann bekannten zahlreichen Arten verdampft (in den
Gaszustand überführt) und in einen rohrförmigen Reaktor
eingeführt, der von außen beheizt wird, ähnlich wie Was
serdampf in einem Boiler-Rohr oder in thermischen Crac
kungseinheit-Operationen, wie sie beispielsweise angewen
det werden für die thermische Crackung von Naphtha zur
Herstellung von Methylen in einem Boiler. Das für den
rohrförmigen Reaktor bevorzugt verwendete Material ist
Stahl, insbesondere rostfreier Stahl, so daß die Dämpfe
(Gase) glatt durch die erhitzte Zone strömen. Der rohrför
mige Reaktor kann gegebenenfalls mit einer inerten Pac
kung, wie z. B. Beryll-Sätteln, einer Stahlturmpackung und
dgl., gefüllt sein, um eine einheitliche Wärmeverteilung
zu unterstützen. Die rohrförmigen Reaktoren können in be
zug auf ihre Longitudinalachse horizontal oder vertikal
ausgerichtet sein, so lange das Erhitzen gleichmäßig ist.
Der Reaktor wird bei einer Temperatur von mindestens etwa
450°C betrieben, so lange die übrigen Bedingungen, der
Druck und der Durchsatz, Pyrolysebedingungen ergeben, die
zufriedenstellend sind bei Temperaturen von etwa 475 bis
625°C, vorzugsweise von etwa 500 bis etwa 600°C und beson
ders bevorzugt von etwa 530 bis etwa 580°C. Die Temperatur
und die Strömungsrate sind die beiden Hauptverfahrensvari
ablen, die eine Zerstörung des Guajacols und eine nachfol
gende Entfernung bewirken. Es wurde gefunden, daß das Ar
beiten bei etwa 550°C und einer stündlichen Flüssigkeits
raumgeschwindigkeit (LHSV) von 0,6 bis 1,4 h-1, insbeson
dere bei 1 h-1 die optimalen Bedingungen für die Pyrolyse
von Guajacol in von Phenol befreiter Cresolsäure aus einer
Lignit-Quelle sind. Es wurde gefunden, daß eine Minimal
temperatur von etwa 530°C erforderlich ist, um das Guaja
col auf nicht mehr nachweisbare Werte (< 10 bis 20 ppm)
bei einer LHSV von 0,6 h-1 zu vermindern. Wenn die Tempe
ratur unter 450°C fällt, steigt die Menge an Guajacol, wo
bei nach der Reaktion bei etwa 400°C etwa 2% in dem Reak
tionsprodukt zurückbleiben, wodurch es sehr unattraktiv
und nahezu nutzlos ist, eine derart niedrige Temperatur
anzuwenden. Auch andere Faktoren sind bestimmend für zu
friedenstellende Pyrolysebedingungen und können festgelegt
werden unter Anwendung ökonomischer und kommerziell zu
friedenstellender Bedingungen. Es kann eine hohe Tempe
ratur angewendet werden, dann müssen aber auch der Druck
und die Durchsatzrate entsprechend erhöht werden.
Die maximale Strömungsrate, die ständig eine im wesentli
chen vollständige Guajacol-Entfernung bei 530 bis 550°C
und Atmosphärendruck ergab, war eine LHSV von 0,6 h-1. Die
folgende Tabelle A zeigt, daß nicht-umgesetztes Guajacol
in bei 530°C behandeltem m,p-Cresol anstieg von einem
nicht-nachweisbaren wert auf < 0,02%, wenn die Raumge
schwindigkeit von 0,6 auf 1,2 h-1 erhöht wurde. Durch Er
höhung der Raumgeschwindigkeit auf 1,7 h-1 wurde Guajacol
in dem Produkt weiter erhöht auf 0,10%. Eine vollständige
Entfernung des Guajacols bei einer LHSV von 1,7 h-1 wurde
nur erzielt, wenn die Reaktortemperatur auf 600°C erhöht
wurde. Die durch den Betrieb bei einer hohen Temperatur
ermöglichten höheren Strömungsraten ging jedoch auf Kosten
einer erhöhten Koks- und Gasbildung. Die Koksbildung stieg
von 0,1% auf 0,4% an und die Gasbildung wurde mehr als
verdoppelt, wenn die Reaktionstemperatur von 540°C auf
600°C erhöht wurde (Tabelle A). Die Menge an leichten neu
tralen Nebenprodukten verdoppelte sich, die Menge an phe
nolischen Nebenprodukten erhöhte sich um 25% und die
Menge an schweren Nebenprodukten (C1-C2-Dibenzofurane)
wurde mehr als verdoppelt.
Der Druckbereich für die Durchführung der Pyrolyse dieses
Verfahrens beträgt etwa Atmosphärendruck bis etwa 4 Atmo
sphären, vorzugsweise etwa Atmosphärendruck aus Kosten
gründen und aus Gründen der Produktabtrennung bzw. -gewin
nung. Die Durchführung des Pyrolyseverfahrens unter einem
geringen Druck von etwa 1,28 bis etwa 1,84 kg/cm2 (4-12
psig) hatte einen günstigen Effekt auf die Guajacol-Ent
fernung. Durch Arbeiten unter Druck wird die Guajacol-Ent
fernung signifikant erhöht bei nur geringem oder keinem
Einfluß auf die Gasbildung, dies führt jedoch zu einer hö
heren Koksbildung. Dies war das erwartete Ergebnis, da die
Verweilzeit durch das Arbeiten unter Druck erhöht wurde
(d. h. eine Verdopplung des Systemdruckes unter Aufrechter
haltung der konstanten Massenströmungsrate würde die volu
metrische Strömungsrate um die Hälfte vermindern) was die
Anwendung höherer Strömungsraten oder niedrigerer Ar
beitstemperaturen erlaubte unter gleichzeitiger Erzielung
einer Guajacol-Entfernung ähnlich derjenigen, die bei At
mosphärendruck erzielt wird. Die Größe der Apparatur in
einem kommerziellen Verfahren kann ebenfalls durch Arbei
ten unter Druck vermindert werden.
Die Cresolsäure-Zusammensetzung beeinflußte den Grad der
Guajacol-Entfernung und die Nebenproduktbildung. Die Ne
benproduktbildung war viel ausgeprägter, wenn ein m,p-Cre
solgemisch als Beschickung (Ausgangsmaterial) verwendet
wurde, als wenn eine Vollbereichssäure-Beschickung verwen
det wurde.
Die vollständige Entfernung von Guajacol aus von Phenol
befreiter Cresolsäure auf Lignit-Basis (4% Guajacol) war
etwas schwieriger zu erzielen als aus m, p-Cresol-Gemi
schen, die zu Testzwecken mit Guajacol versetzt wurden,
oder aus einer Beschickung auf Kohle-Basis. Bei m,p-Cre
sol, das bei 530°C und einer LHSV von 0,6 h-1 behandelt
wurde, blieb kein nachweisbares Guajacol zurück, während
eine Beschickung auf Lignit-Basis, die unter ähnlichen Be
dingungen behandelt wurde, 150 ppm Guajacol enthielt. Ähn
liche Ergebnisse wurden gefunden, wenn die Temperaturen
und Raumgeschwindigkeiten wie in der folgenden Tabelle B
angegeben variiert wurden.
Die Menge an gebildeten Abgasen und Koks war proportional
zur Konzentration an Guajacol in der Beschickung. Beim
Vergleich einer Beschickung auf Kohle-Basis mit einer Be
schickung auf Lignit-Basis führte die Verdoppelung des
Guajacol-Gehalts in der Beschickung zu mehr als einer Ver
doppelung der Koks-Bildung. Obgleich die Gesamtmenge an
Abgasen ebenfalls verdoppelt wurde, war die Gasbildung pro
0,454 kg (pound) behandeltem Guajacol die gleiche bei bei
den Beschickungen. Weniger Gas wurde gebildet pro 0,454 kg
(pound) Guajacol, wenn die Quelle m,p-Cresol war, als bei
einer Vollbereichssäure-Beschickung. Unter Pyrolysebedin
gungen wurde eine geringe Menge an Koks und Gas bei einer
Beschickung auf Kohle-Basis gebildet, die kein Guajacol
enthielt, was bestätigte, daß die Nebenprodukt-Gase eher
zurückzuführen waren auf die Guajacol-Spaltung (-Zerset
zung) als auf die Cresolsäure-Zersetzung. Das Gasvolumen
stieg um eine Größenordnung an, wenn eine Beschickung auf
Kohle-Basis, die 2% Guajacol enthielt, behandelt wurde,
und die Koksbildung stieg an von einem nicht nachweisbaren
Wert auf 0,1% der Beschickung, wie in der Tabelle C ange
geben.
In dem Cresolsäure-Beschickungsstrom kann Wasser vorhanden
sein, wenn er in den Reaktor eingeführt wird, oder es kann
dem Cresolsäure-Beschickungsstrom zugesetzt werden, um
eine Koksbildung zu verhindern, obgleich seine Anwesenheit
die Guajacol-Umwandlung geringfügig hemmen kann. Innerhalb
des Rahmens der vorliegenden Erfindung können 3 Gew.-%
oder mehr Wasser vorhanden sein, wobei die Endmenge von
ökonomischen und kommerziellen Erwägungen abhängt und der
bevorzugte Bereich etwa 5 bis etwa 12 Gew.-% beträgt.
Während vorstehend die verschiedenen Parameter bei der
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher be
schrieben wurden, folgt nun eine Erläuterung der Fig. 1,
eine Ausführungsform der bevorzugten Praxis der Erfindung.
Die Beschickung tritt durch einen Rohbeschickungsstrom 12
in einen Ofen 10 ein. Bei dieser Ausführungsform wird der
Ofen 10 mit einem Treibstoff bzw. Brennstoff, beispiels
weise Erdgas, befeuert, der durch die Leitungen 14 und 16
in die Brenner (nicht dargestellt) eintritt. Obgleich eine
beliebige Anzahl von Brennstoffeinführungspunkten übli
cherweise angewendet wird, sind hier zur Erläuterung nur
zwei dargestellt, wobei der Brennstoff, der durch die Lei
tung 14 eintritt, eine Verdampfungszone 18 erwärmt, in der
die rohe Beschickung, die durch die Leitung 12 eintritt,
verdampft wird. Der verdampfte rohe Cresolsäure-Strom, der
Guajacol enthält, passiert die Verdampfungszone 18 durch
die Rohre 19 und tritt durch die Leitung 20 aus und wird
in eine Ausscheidungstrommel 22 überführt, in der die ver
dampfte Beschickung von einem Rückstand getrennt wird, der
durch eine Leitung 24 aus der Ausscheidungstrommel 22 aus
tritt zur Beseitigung oder Verwendung. Die Dämpfe verlas
sen die Ausscheidungstrommel 22 durch die Leitung 26 und
treten wieder in die Pyrolysezone 28 des Ofens 10 ein, in
dem sie durch einen rohrförmigen Reaktor 30 in die Pyroly
sezone 28 überführt werden. Hier werden beim Arbeiten un
ter den oben diskutierten Pyrolysebedingungen das Guajacol
und die anderen Methoxyaromaten in Pyrolysereaktions- oder
-abbauprodukte umgewandelt. Der pyrolysierte Dampfstrom
verläßt die Pyrolysezone 28 durch die Leitung 32, durch
die er in einen Abschreckungs-Kondensator 34 gelangt. Hier
kommen die Pyrolyseprodukte mit dem Abschreckungsstrom,
vorzugsweise der gekühlten kondensierten Cresolsäure in
Kontakt, die durch die Leitung 36 in den Abschreckungs-
Kondensator 34 eintritt. Die schnelle Abschreckung dient
in erster Linie der Abstoppung (Beendigung) aller Reaktio
nen, die bei der Pyrolye auftreten, und der Verflüssigung
der Cresolsäure. Bei der praktischen Durchführung der Er
findung werden überraschend geringe Mengen an Nebenproduk
ten gebildet und es geht nur sehr wenig Cresolsäureaus
beute verloren. Die nicht-kondensierbaren Gase, wie z. B.
Kohlenmonoxid, Methan und Stickstoff, verlassen den Ab
schreckungs-Kondensator 34 durch die Leitung 38 für die
weitere Verwendung oder die umweltgerechte Entsorgung, wo
bei das abgeschreckte Cresolsäureprodukt den Abschrec
kungs-Kondensator 34 durch eine Bodenleitung 40 als Flüs
sigkeit verläßt und dann in einen Kondensator 42 gelangt,
der vorzugsweise mit Wasser auf der Hüllenseite gekühlt
ist, in dem der Produktstrom weiter abgekühlt wird auf
etwa 55 bis etwa 70°C. Diese Temperatur ist nicht kri
tisch, aber der Rückgriff auf diesen mittleren Bereich hat
sich als sehr wirksam erwiesen. Dieses gekühlte Cresolsäu
reprodukt verläßt den Wärmeaustauscher 42 durch die Lei
tung 44 im wesentlichen frei von Guajacol-Verunreinigungen
und dann gelangt es in die Leitung 36, in dem ein Teil
desselben in den Abschreckungs-Kondensator 34 recyclisiert
wird. Die zu recyclisierende Menge an gekühltem Cresol
säure-Gemisch kann leicht errechnet werden unter Verwen
dung der thermodynamischen Eigenschaften des Pyrolysepro
duktstroms, die dem Fachmann auf diesem Gebiet leicht zu
gänglich sind. In der Regel werden etwa 1/4 bis etwa 3/4
des aus dem Wärmeaustauscher 42 austretenden Stroms in den
Kondensator 34 recyclisiert. Vorzugsweise werden etwa 40%
bis etwa 60% recyclisiert, je nach den thermodynamischen
Eigenschaften des Stroms. Ein behandeltes Produkt von Cre
solsäure, das im wesentlichen frei von störendem Guajacol
ist, wird aus der Leitung 44 durch die Leitung 46 abgezo
gen und von dort in einen Vorratsbehälter überführt für
die weitere Behandlung bzw. Weiterverarbeitung für den
Verkauf oder für die Verwendung.
Der Abschreckungs-Kondensator 34 wird im wesentlichen bei
Atmosphärendruck oder bei Atmosphärenunterdruck betrieben,
um die Entfernung der Abgase und nicht-kondensierbaren
Dämpfe zu verbessern. Die Abschreckung wird zu dem doppel
ten Zweck durchgeführt, die Pyrolysereaktion abzustoppen,
um die Bildung von Nebenprodukten zu verhindern, und um
die Cresolsäure-Ausbeute zu vermindern, die ansonsten
durch Bildung eines Stroms aus schweren Produkten verloren
gehen würde. Das behandelte Produkt, das durch die Leitung
46 austritt, kann dann durch Schnelldestillation, nicht
dargestellt, weiter raffiniert werden. Die Abtrennung bzw.
Gewinnung von behandelten Schnelldestillationsprodukten
bestätigte, daß eine signifikante Bildung an hochsiedenden
Materialien während des erfindungsgemäßen Pyrolyseverfah
rens nicht auftrat und daß die Vakuumschnelldestillation
der Pyrolyseprodukte der beiden Proben der Beschickung auf
Kohle-Basis, die 0% und 2% Guajacol enthielten, eine De
stillat-Rückgewinnung bzw. -Abtrennung von 99,99% und
mehr bzw. von 99,1% ergab. Die Schnelldestillation wurde
normalerweise bei einem Druck von etwa 0,13 kg/cm2 (100 mm
Hg) durchgeführt.
Die vorstehend beschriebene Erfindung wird durch die nach
folgende Diskussion der in der Fig. 2 dargestellten Test
vorrichtung und durch das Verfahren, mit dessen Hilfe das
erfindungsgemäße Verfahren entwickelt wurde, näher erläu
tert. Es sei darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung, die
Stufen des Verfahrens und die Reihenfolge, in der diese
Stufen durchgeführt werden, variiert oder modifiziert wer
den können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden
Erfindung verlassen wird.
Die Dampf- bzw. Gasphasenpyrolyse von Guajacol-Tests wurde
in einem Rohrreaktor 110 aus rostfreiem Stahl 316 mit ei
nem Innendurchmesser von 0,19 cm (3/4 inch) und einer
Länge von 71,12 cm (28 inch) durchgeführt, wie in Fig. 2
schematisch dargestellt. Das Rohr wurde mit inerten Mate
rialien 112 (einer rostfreien Stahlpackung, Glaskugeln
oder MgO-Pellets) gefüllt, um den Wärmeübergang zu unter
stützen. Ein Wirbelschicht-Sandbad 114, das von einer äu
ßeren Rohrleitung 115 zurückgehalten wurde und mit zwei
1500 Watt-Nichrome-Heizeinrichtungen 116 erhitzt wurde,
erhitzte seinerseits den Reaktor 110 und vermittelte eine
gleichmäßige Temperaturkontrolle. Luft zum Aufwirbeln des
Sandbades wurde durch die Leitung 118 eingeführt und in
einem 2,54 cm × 30,48 cm (1 inch × 12 inch)-Rohr, das mit
geschnitzelten Fasern einer Legierung 20 gefüllt war, auf
500 bis 600°C vorerwärmt, das in einem Lindberg-Rohrofen
119 angeordnet war. Mittels Thermoelementen 120 wurden die
Sandtemperatur und die Reaktorinnentemperatur gemessen.
Der Beschickungsstrom 122 und ein damit vereinigter gege
benenfalls zugeführter Luft- oder Stickstoffverdün
nungsmittelstrom 123 wurden mittels einer MPL Mikropumpe
der Serie 2 (nicht dargestellt) mit einer Geschwindigkeit
von 100 bis 300 ml/h in den Reaktor 110 gepumpt, um die
Tests durchzuführen, die nachstehend beschrieben werden.
Die in die Leitung 122 eintretende Beschickung passierte
den erhitzen Sand 114, in dem die Beschickung verdampft
(vergast) wurde. Die Beschickung trat an dem Boden 110a in
den rohrförmigen Reaktor 110 ein, passierte die Säulenfül
lung 124 aus rostfreiem Stahl und strömte aufwärts durch
das Reaktorrohr 110 in die Pyrolysezone 110b. Der Kopf des
rohrförmigen Reaktors 110c war mit einer Legierung 20
(Carpenter Steel Co)-Faser 126 gefüllt. Das pyrolysierte
Produkt trat an dem Kopf des Reaktors 110 durch die Lei
tung 128 aus und wurde in dem Kondensator 130 kondensiert.
Das verdampfte (vergaste) Produkt aus dem Reaktor 110
wurde in dem Kondensator 130 gekühlt und für die Analyse
in dem Produktbehälter 132 gesammelt. In einigen Versuchen
wurden die Abgase mit einem Naß-Testmeter 134 mit 0,00003
m3 (0,001 cu ft)-Abteilen gemessen. Der Betrieb der Ein
heit im Labormaßstab erfolgte wie vorstehend beschrieben
durch Pumpen der Cresolsäure/Guajacol-Beschickung durch
ein Rotameter in die Vorwärm/Reaktions-Zone innerhalb des
erhitzten Sandbades 114 und anschließende Abkühlen in dem
Kondensator 130 und Sammeln des behandelten Produkts in
dem Behälter 132. In den unter Druck durchgeführten Versu
chen wurde ein Druckentspannungsventil 136 mit variablem
Einstellpunkt verwendet, um einen Druck von etwa 3,1
kg/cm2 (∼30 psig) auf dem System aufrechtzuerhalten. Die
Cresolsäure-Isomer-Verteilung sowie der Neutralöl-Gehalt
wurden durch GLC nach an sich bekannten Methoden gemessen.
Der Rückstand wurde bestimmt bei ausgewählten Zusammenset
zungsproben durch Schnelldestillation bei 0,13 kg/cm2 (100
mm Hg), bis die Überkopf-Temperatur zu fallen begann (im
allgemeinen etwa 165°C). Der in dem Kolben zurückbleibende
Rückstand wurde gewogen und ist als Prozentsatz der einge
führten Cresolsäuren angegeben. Die Koksbildung wurde er
rechnet durch Wiegen des Reaktorrohres vor und nach dem
Versuch, wobei jegliche restliche Cresolsäure durch eine
Wasserdampfspülung des Systems entfernt worden war. Ob
gleich die vorstehend beschriebenen Verfahren und Vorrich
tungen zur Durchführung der in den folgenden Beispielen 1
bis 4 beschriebenen Tests verwendet wurden, können auch
beliebige andere vergleichbare Testverfahren und -instru
mente, wie sie an sich bekannt sind, verwendet werden.
Es wurde eine Mischung von m, p-Cresol, enthaltend 4% Gua
jacol, hergestellt und durch eine Verdampfungs- bzw. Ver
gasungsanordnung und durch einen rohrförmigen Reaktor, der
mit einem inerten Material für die Wärmeübertragung ge
füllt war, wie vorstehend beschrieben und in der Fig. 2
dargestellt hindurchgeleitet. Der Reaktor wurde in einem
Wirbelschicht-Sandbad auf 500 bis 600°C erhitzt und bei
Atmosphärendruck betrieben. Der Cresolsäure-Strom ent
sprach einer LHSV von 0,6 bis 1,7 h-1. Das behandelte Pro
dukt trat aus dem Reaktor aus und wurde durch einen Kon
densator hindurchgeleitet und für die Analyse gesammelt.
In der nachfolgenden Tabelle sind die bei verschiedenen
Temperaturen und Raumgeschwindigkeiten erhaltenen Daten
zusammengefaßt.
Die Nebenprodukte aus dem Reaktor enthielten 1,7% andere
phenolische Materialien, 0,3% leichte Materialien, 0,1%
schwere Materialien und 0,9% Brenzkatechin.
Cresolsäure auf Kohle-Basis, enthaltend ∼4% Guajacol
(zugegeben zur Bildung einer Mischung) wurde auf die glei
che Weise wie in Beispiel 1 bei 530° C durch den Reaktor
hindurchgeleitet, wobei man bei einer LHSV von 0,6 h-1
0,02% nicht-umgesetztes Guajacol und bei 1,2 h-1 0,18%
nicht-umgesetztes Guajacol erhielt. Durch Behandeln der
Cresolsäurebeschickung auf Kohle-Basis bei 550° C wurde das
Guajacol bei 0,6 h-1 auf Spurenmengen und bei 1,2 h-1 auf
<0,01% vermindert.
Unter Anwendung der gleichen Testvorrichtung und des glei
chen Testverfahrens wie vorstehend beschrieben, wurde eine
Reihe von Versuchen durchgeführt, um die optimalen Bedin
gungen zur vollständigen Pyrolyse von Guajacol zu bestim
men. Es wurden die Faktoren, welche die Koksbildung beein
flussen, bestimmt, um die Bedingungen zu untersuchen, bei
denen kein Koks gebildet wurde. Es wurden drei Typen von
Versuchen durchgeführt.
- 1. Ein Reaktor aus rostfreien Stahl mit einer mit Guaja col versetzten m-Cresol-Beschickung,
- 2. Ein Reaktor aus rostfreiem Stahl mit einer von Pech und Phenol befreiten Cresolsäure-Beschickung auf Li gnit-Basis.
- 3. Ein Quarz-Reaktor mit einem Aufbau wie in Fig. 2 mit einer mit Guajacol versetzten m-Cresol-Beschickung.
Die Konfiguration des Quarz-Reaktors war ähnlich derjeni
gen des vorstehend beschriebenen Reaktors aus rostfreiem
Stahl. Der Reaktor wurde unter isothermen Bedingungen bis
zu dem Kondensator betrieben durch Umwickeln desselben mit
einem Heizband und durch Verwendung einer zusätzlichen
Temperaturkontrolleinrichtung.
In diesem Beispiel wurde mit Guajacol versetztes m-Cresol
als Beschickung verwendet, so daß die Produkte der Guaja
col-Pyrolyse leichter erkannt werden konnten und die Cre
solsäureausbeute-Verluste leichter errechnet werden konn
ten. Es wurde der Einfluß des Druckes und der Temperatur
untersucht. Wenn der Druck variiert wurde, wurde kein Ver
such gemacht, die Verweilzeit durch Variieren der Strö
mungsrate konstant zu halten. Daher zeigen in diesem Bei
spiel die Druckunterschiede den Einfluß der Druck- und
Verweilzeit-Variationen. Die tatsächliche Verweilzeit in
dem Reaktor, wobei ein ideales Gasverhalten angenommen
wurde, betrug 19 bis 20 s für die bei Atmosphärendruck
durchgeführten Versuche und 51 bis 53 s für die bei 2,76
kg/cm2 (25 psig) durchgeführten Versuche. Der Druck und
die Temperatur wurden in den Versuchen in dem Stahlreaktor
variiert. Bei 500°C oder bei 470° C und 2,76 kg/cm2 (25
psig) wurde eine praktisch vollständige Guajacol-Entfer
nung beobachtet. Bei 470° C und Atmosphärendruck fiel die
Guajacol-Entfernung auf 91,6%. Der Cresolsäure-Ausbeute
verlust betrug bei den zuletzt genannten Bedingungen 4 bis
5%. Eine Zusammenfassung der Pyrolyseversuche ist in der
folgenden Tabelle I angegeben.
Aus den Testergebnissen können die folgenden Schlußfolge
rungen gezogen werden:
- 1. Die Guajacol-Umwandlung betrug nahezu 100% für drei der vier Bedingungen, die angewendet wurden: 500°C bei 1 kg/cm2 (0 psig) und 2,76 kg/cm2 (25 psig) und 470°C bei 2,69 kg/cm2 (24 psig). Bei 470°C und Atmosphärendruck fiel die Guajacol-Umwandlung auf 91,6%.
- 2. Die m-Cresolausbeute-Verluste lagen während der Stu die im wesentlichen konstant bei 4 bis 5%. Die Ver luste waren sehr niedrig, wenn reines m-Cresol und kein Guajacol in den Reaktor eingeführt wurden.
- 3. Die Menge an gebildeten Brenzcatechin war höher bei Atmosphärendruck. Bei 2,76 kg/cm2 (25 psig) war die Menge an gebildeten Phenol höher als bei Atmosphären druck.
- 4. Die Rate der Bildung von nicht-kondensierbaren Pro dukten scheint eine Funktion des Druckes (und/oder der Verweilzeit) zu sein und wird durch die Reaktortemperatur nicht merklich beeinflußt. Die nicht-kondensierbaren Produkte beliefen sich auf etwa 1% der Beschickung.
- 5. Methan und Kohlenmonoxid waren die überwiegenden nicht-kondensierbaren Gase.
- 6. Die Menge an gebildeten schweren Produkten lag bei allen untersuchten Bedingungen im wesentlichen kon stant bei 2,2 bis 2,8%.
Bei zwei Versuchen bei 500°C und 2,76 kg/cm2 (25 psig)
wurde Vollbereichs-Cresolsäure auf Lignit-Basis, die von
Pech befreit war, in den Reaktor aus rostfreiem Stahl ein
geführt, wobei ähnliche Ergebnisse wie mit dem mit Guaja
col versetzten m-Cresol erhalten wurden. Bei diesen Bedin
gungen erhielt man eine vollständige Guajacol-Umwandlung.
In dem Quarz-Reaktor tat eine Koks-Anreicherung auf. Die
Rate der Koksbildung wurde bestimmt als 0,011 Gew.-% der
Beschickung.
Diese Versuche wurden in der weiter oben beschriebenen
Vorrichtung unter Anwendung der gleichen Verfahrens
schritte durchgeführt zur Untersuchung des Einflusses von
Wasser auf die Verminderung oder Eliminierung der Koksbil
dung. Wasser wird üblicherweise zu Pyrolysereaktoren zuge
geben, um die Koksbildung zu vermindern. Das Guajacol in
m-Cresol wurde in zwei Reaktoren aus rostfreiem Stahl bei
500°C und Atmosphärendruck pyrolysiert und in einem Quarz-
Reaktor wurde es unter Verwendung von drei unterschiedli
chen Wasser/Cresolsäure-Verhältnissen 0; 0,18 und 1,1
(Gewicht/Gewicht) pyrolysiert. Die Rate der Koksbildung
für die drei Fälle betrug 0,12%, 0,07% bzw. 0,01%
(bezogen auf die Beschickungsrate). Die Guajacol-Entfer
nung betrug mehr als 96% für alle frei Fälle, obgleich
die Reaktorverweilzeiten nicht konstant gehalten wurden,
weil keine Einstellung auf den großen Einfluß des Wassers
auf das Dampfvolumen vorgenommen wurde. Die bei dem hohen
Wasserverhältnis durchgeführten Versuche wiesen eine kür
zere Verweilzeit auf als die beiden anderen Versuche. Die
Ausbeuteverluste schienen bei Zugabe von Wasser geringer
zu sein, obgleich die Differenzen in bezug auf den Ausbeu
teverlust zwischen den unterschiedlichen Bedingungen in
nerhalb der experimentellen Fehlergrenze lagen. Die Rate
der Bildung von Abgasen und schweren Produkten variierte
geringfügig zwischen den verschiedenen Bedingungen, jedoch
nicht signifikant. Durch Erhöhung der Menge an Wasser
wurde das relative Volumen des Abgases erhöht und die Men
gen an Brenzcatechin, schweren Produkten und Koks vermin
dert. Die Veränderungen in bezug auf Abgas, Brenzcatechin
und schwere Produkte waren verhältnismäßig geringfügig,
die Änderungen in bezug auf die Koksbildung waren jedoch
dramatisch. Die Koksbildung nahm um etwa 40% ab bei einem
Wasser/Cresol (W/C)-Verhältnis von 0,18:1 und sie nahm ab
von 112% auf 0,07%, verglichen mit dem Fall ohne Verwen
dung von Wasser, und es wurden etwa 90% weniger Koks ge
bildet bei einem W/C-Verhältnis von 1:1.
Durch die Wasserzugabe wurde die Reaktionsrate nicht
schwerwiegend herabgesetzt. Die Guajacol-Umwandlung war
während der Versuche mit dem W/C-Verhältnis von 0,18:1
größer als in den Versuchen, die ohne jede Wasserzugabe
durchgeführt wurden. Die mit einem W/C-Verhältnis von 1:1
durchgeführten Versuche wiesen etwa die gleiche Guajacol-
Umwandlung auf wie die Versuche, die ohne Wasser durchge
führt wurden, obgleich die Verweilzeit 3 bis 4mal niedri
ger war als bei der Wasserzugabe.
Die Zugabe von Wasser zu dem Reaktor schien die Gesamt
menge an Cresolsäure und die m-Cresol-Ausbeute-Verluste zu
vermindern, obgleich die Unterschiede innerhalb der expe
rimentellen Fehlergrenzen lagen.
Unter äquivalenten Betriebsbedingungen, 500°C und Atmo
sphärendruck, waren die Ausbeuteverluste in der Säule aus
rostfreiem Stahl größer als in der Quarz-Säule, obgleich
die Messungen wiederum innerhalb der experimentellen Feh
lergrenze lagen. Die Verweilzeiten und Guajacol-Umwandlun
gen waren geringfügig verschieden zwischen den beiden Re
aktoren und sie betrugen 19 s und 99,6% Umwandlung für
den Reaktor aus rostfreiem Stahl bzw. 15 s und 96,5% Um
wandlung für den Quarz-Reaktor.
Wie aus der vorstehenden Diskussion ersichtlich, ist die
Pyrolyse ein einfaches, wirksames Verfahren zur Entfernung
von Guajacol aus einer Beschickung auf Lignit-Basis ebenso
wie aus den anderen, in der Natur vorkommenden Quellen für
Cresolsäure. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
können erzielt werden durch Einstellung der Arbeitsbedin
gungen entsprechend dem vorstehend beschriebenen Prozeß,
um eine vollständige Guajacol-Entfernung, niedrige Cresol
säure-Ausbeute-Verluste und eine niedrige Nebenproduktbil
dung zu erzielen. Obgleich unter bestimmten Bedingungen
bei der praktischen Durchführung der Erfindung eine Koks
bildung erhalten wird, wie in der obigen Diskussion und in
den obigen Beispielen angegeben, können zahlreiche Modifi
kationen des Verfahrens und der angegebenen Bedingungen
vom Fachmann auf diesem Gebiet vorgenommen werden, um eine
große Vielfalt von Ergebnissen entsprechend spezifischen
Bedürfnissen oder Zielen zu erreichen, ohne daß dadurch
der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
Claims (8)
1. Verfahren zur Entfernung von methoxyaromatischen Ver
unreinigungen aus einem verdampften bzw. vergasten Be
schickungsstrom aus in der Natur vorkommenden Cresolsäure-
Gemischen,
dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:
das Hindurchführen des verdampften bzw. vergasten Beschic kungsstroms durch einen erhitzten rohrförmigen Reaktor bei einer Temperatur von mindestens etwa 450°C unter Pyroly sebedingungen zur Bildung eines Pyrolyseproduktstroms,
das Abschrecken des Pyrolyseproduktstroms, um die Neben produktbildung abzustoppen (zu beenden) und Cresolsäure zu kondensieren,
das Entfernen der nicht-kondensierbaren gasförmigen Ver bindungen aus dem abgeschreckten Pyrolyseproduktstrom und
das Gewinnen bzw. Abtrennen der Cresolsäure aus diesem Produktstrom.
das Hindurchführen des verdampften bzw. vergasten Beschic kungsstroms durch einen erhitzten rohrförmigen Reaktor bei einer Temperatur von mindestens etwa 450°C unter Pyroly sebedingungen zur Bildung eines Pyrolyseproduktstroms,
das Abschrecken des Pyrolyseproduktstroms, um die Neben produktbildung abzustoppen (zu beenden) und Cresolsäure zu kondensieren,
das Entfernen der nicht-kondensierbaren gasförmigen Ver bindungen aus dem abgeschreckten Pyrolyseproduktstrom und
das Gewinnen bzw. Abtrennen der Cresolsäure aus diesem Produktstrom.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Pyrolysebedingungen umfassen eine Temperatur von
etwa 475°C bis etwa 625°C, einen Druck von etwa Atmosphä
rendruck bis etwa 4 Atmosphären und eine stündliche Raum
geschwindigkeit durch den rohrförmigen Reaktor von etwa
0,5 bis etwa 2,0 h-1.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß es durchgeführt wird, um die Guajacol-Entfernung zu
maximieren, wobei die Temperatur bei etwa 530°C bis etwa
580°C, der Druck bei etwa Atmosphärendruck und die lineare
stündliche Raumgeschwindigkeit bei 0,6 bis 1,4 h-1 gehal
ten werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß es durchgeführt wird, um den Ausgangsmaterial-Durch
satz maximal zu gestalten, wobei die Temperatur bei etwa
575°C bis etwa 600°C, der Druck bei etwa 2 bis etwa 4 At
mosphären und die lineare stündliche Raumgeschwindigkeit
bei etwa 1,7 h-1 oder größer gehalten werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es durchgeführt wird, um die Koksbil
dung minimal zu halten, wobei der verdampfte bzw. vergaste
Beschickungsstrom mindestens etwa 3 Gew.-% Wasser enthält.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der beheizte rohrförmige Reak
tor aus rostfreiem Stahl besteht und mit einem inerten
Füllungsmaterial gefüllt ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem die Stufen der Ab
kühlung des abgeschreckten Pyrolysestroms und der Recycli
sierung einer ausreichenden Menge des abgekühlten, abge
schreckten Pyrolysestroms in die Abschreckung des Pyroly
seproduktsstroms umfaßt.
8. Verfahren zur Entfernung von Guajacol aus einem in
der Natur vorkommenden Cresolsäure-Gemisch, dadurch ge
kennzeichnet, daß es umfaßt:
das Filtrieren des Cresolsäure-Gemisches zur Entfernung von Pech,
das Destillieren des Gemisches zur Entfernung von Phenol und Verunreinigungen mit niedrigen Siedepunkten,
das Verdampfen bzw. Vergasen des von Pech und Phenol be freiten Cresolsäure-Gemisches, das Guajacol enthält,
das Hindurchführen des verdampften bzw. vergasten Gemi sches durch einen rohrförmigen Reaktor, der auf eine Tem peratur von 530 bis 580°C erhitzt worden ist, bei etwa At mosphärendruck mit einer stündlichen Raumgeschwindigkeit von 0,6 bis 1,2 h-1, um durch Pyrolyse praktisch das ge samte Guajacol in Pyrolyseprodukte umzuwandeln, wobei das Cresolsäure-Gemisch im wesentlichen frei von Guajacol zu rückbleibt,
das Abschrecken des von Guajacol befreiten Cresolsäure-Ge misches mit einem Strom des gekühlten Cresolsäure-Gemi sches in einem Abschreckungs-Kondensator-Behälter, um die Bildung von Pyrolyse-Nebenprodukten abzustoppen und Cre solsäure zu kondensieren,
die Entnahme eines Stroms von nicht-kondensierten Gasen aus dem Abschreckungs-Kondensator-Behälter als Überkopf strom und des kondensierten Cresolsäure-Stroms als Boden produktstrom,
das Abkühlen des Bodensproduktsstroms bis auf eine Tempera tur von 55 bis 65°C unter Bildung eines gekühlten Cresol säure-Gemisches,
das Recyclisieren von 1/4 bis 3/4 des gekühlten Cresol säure-Gemisches in den Kondensator-Behälter und
das Gewinnen (Abtrennen) des Restes der Cresolsäure.
das Filtrieren des Cresolsäure-Gemisches zur Entfernung von Pech,
das Destillieren des Gemisches zur Entfernung von Phenol und Verunreinigungen mit niedrigen Siedepunkten,
das Verdampfen bzw. Vergasen des von Pech und Phenol be freiten Cresolsäure-Gemisches, das Guajacol enthält,
das Hindurchführen des verdampften bzw. vergasten Gemi sches durch einen rohrförmigen Reaktor, der auf eine Tem peratur von 530 bis 580°C erhitzt worden ist, bei etwa At mosphärendruck mit einer stündlichen Raumgeschwindigkeit von 0,6 bis 1,2 h-1, um durch Pyrolyse praktisch das ge samte Guajacol in Pyrolyseprodukte umzuwandeln, wobei das Cresolsäure-Gemisch im wesentlichen frei von Guajacol zu rückbleibt,
das Abschrecken des von Guajacol befreiten Cresolsäure-Ge misches mit einem Strom des gekühlten Cresolsäure-Gemi sches in einem Abschreckungs-Kondensator-Behälter, um die Bildung von Pyrolyse-Nebenprodukten abzustoppen und Cre solsäure zu kondensieren,
die Entnahme eines Stroms von nicht-kondensierten Gasen aus dem Abschreckungs-Kondensator-Behälter als Überkopf strom und des kondensierten Cresolsäure-Stroms als Boden produktstrom,
das Abkühlen des Bodensproduktsstroms bis auf eine Tempera tur von 55 bis 65°C unter Bildung eines gekühlten Cresol säure-Gemisches,
das Recyclisieren von 1/4 bis 3/4 des gekühlten Cresol säure-Gemisches in den Kondensator-Behälter und
das Gewinnen (Abtrennen) des Restes der Cresolsäure.
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FR2680170B1 (fr) | 1994-10-07 |
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