DE423787C - Verfahren zur Reinigung von Rohbenzol - Google Patents

Description

• Verfahren zur Reinigung von Rohbenzol. Die aus den leichten Ölen der Teerdestillation, aus den Gasen von der Verkohlung von Steinkohle, aus der Hitzezersetzung von Mineralöl oder Erdölen oder aus anderen pyrogenen Prozessen stammenden Benzole müssen, um sie einer technischen Verwendung zuzuführen, einer Reinigung unterzogen werden, welche in bekannter Weise in Gestalt einer Behandlung mit Chemikalien und nachfolgender Destillation vorgenommen wird.
• Bei der chemischen Reinigung, die insbesondere auf der Einwirkung von Schwefelsäure hoher Konzentration beruht, werden die im Rohbenzol enthaltenen Harzbildner (Zyklopentadien, Dizyklopentadien usw.), die den schlechten Geruch, die schlechte Schwefelsäurereaktion und das Gelbwerden am Licht verursachen, gewaltsam entfernt oder vollkommen zerstört. Es entstehen dadurch erhebliche Z'erluste in Gestalt der sogenannten Brandharze oder Säureharze, die für den Betrieb ein lästiges Abfallprodukt darstellen.
• Zur Nutzbarmachung dieser Brandharze oder Säureharze sind bereits eine Reihe von Verfahren vorgeschlagen «-orden, doch ist hierbei immer noch die Entstehung der Säureharze als etwas Unabänderliches angenommen und nur deren nachträgliche Verwertung ins Auge gefaßt. Einen Schritt weiter geht-ein anderes Verfahren, das durch Verwendung von schwächerer Säure (etwa q.6° Be) bei höherer Temperatur (6o bis 70° C) die Entstehung der Brandharze bei der Reinigung des Benzols überhaupt zu vermeiden sucht.
• Die Forschungen der Erfinder haben nun ergeben, daß es möglich ist, gereinigtes Benzol, und zwar in gleicher Qualität wie nach dem letzterwähnten Verfahren, auch ohne jede Behandlung mit Schwefelsäure dadurch zu erhalten, daß die Harzbildner einfach durch Fraktionierung bei starker Dephlegmierung abgetrennt werden. - Beispiel i. Aus einer Blasenfüllung von etwa 25t Rohbenzol erhält man mit einer gut wirkenden Kolonne und unter starker Kühlung des Dephlegmators etwa 2o Prozent eines Vorlaufs mit sogenannter schlechter Wäsche (schwarzer Schwefelsäurereaktion) und kann nach Abscheiden desselben ohne weiteres 50 bis 6o Prozent gereinigtes Benzol mit einer Schwefelsäurereaktion von 1,5 und darunter, mit oder ohne Benutzung des Dephlegmators, abdestillieren.
• Bei der betriebsmäßigen Ausführung dieses Verfahrens zeigte es sich, daß alsdann die Schwefelsäurereaktion des Destillates wieder schlechter wurde, so daß ein sogenannter schlecht gewaschener Nachlauf von etwa 2o Prozent entstand.
• Aus der theoretischen Erwägung, daß zwifi aktioniert, unterbrochen, wieder zugefüllt und dies nochmals wiederholt.
• Insgesamt wurden gefüllt 89 5oo 1 Rohbenzol, die ergaben: schen 8o° und i4o° keiner der die schlechte Waschung verursachenden Körper siedet, war die Entstehung dieses Nachlaufs nicht unbedingt nötig, und es gelang auch, den Grund für seine Entstehung zu finden und zu beseitigen. Der Grund lag nämlich darin, daß nach dem Abdestillieren der 5o bis 6o Prozent Benzol die Heizschlange in der, Blase teilweise 'frei wurde, so daß auf den oberen Windungen der Schlange die Temperatur entsprechend dem angewandten Dampfdruck von etwa 8 Atm. bis auf etwa i70° anstieg und daß das im Rückstand enthaltene Dizyklopentadien, das mit der siedenden Flüssigkeit auf die freien Schlangenrohre aufspritzte, auf seinen Depolymerisationspunkt erwärmt wurde und wiederum einfaches Zyklopentadien - ergab, welches mit dem Destillat überging und dessen Reaktion verschlechterte.
• :NTachdem dies erkannt war, wurden die Blasen vor dem Freiwerden der Schlange abgestellt. Es werden nun mehrere derartige Rückstände gesammelt, oder es wird auf- den ersten Rückstand neues Rohbenzol zugefüllt, wiederum in der beschriebenen Weise destilliert und dieses Zufüllen nochmals wiederholt. So gelingt es, außer dem Vorlauf bis auf einen geringen Rückstand sämtliches Benzol und seine Homolbgen (bis zu etwa 145' Siedebeginn des Rückstandes hinauf), also außer Benzol noch alles Toluol und Xylol mit guter Schwefelsäurereaktion zu gewinnen.
• Die weiteren Arbeiten über diesen Gegenstand haben nun ergeben, daß es möglich ist, das gleiche Ergebnis, das durch die Behandlung mit- Schwefelsäure erreicht wird, nämlich die Herstellung von gereinigten Handelsbenzolen mit mildem Geruch, fast farbloser bis höchstens gelblicher Schwefelsäurereaktion und völliger Lichtbeständigkeit, auch ohne jede Behandlung mit Schwefelsäure zu erhalten. Statt die erwähnten Harzbildner auf chemischem Wege zu zerstören, werden sie nach vorliegendem Verfahren durch physikalische Trennung restlos entfernt und können als solche gewonnen und weiter nutzbar gemacht werden. Diese physikalische Trennung wird dadurch bewirkt, daß man bei der Fraktionierung des Robbenzols den Dephlegmator so stark kühlt, daß nur die niedriger als -das Benzol siedenden Harzbildner (Zyklopentadien) mit sehr wenig Benzol überdestillieren, -worauf nach ihrer Abtrennung die Hauptmenge des Benzols selbst abdestilliert und als gereinigtes Handelsbenzol aufgefangen wird. Beispiel 2.
• Eine Blase von 314001 Inhalt an Rohbenzol wurde in der beschriebenen Weise ab-

  20 3001- 22,66 Prozent Vorlauf mit schlech-

  ter Schwefelsäure-

  reaktion,

  63 ioo 1- 70,59 Prozent Benzol mit guter

  Schwefelsäurereak-

  tion bis herab zu

  i,o g und darunter,

  .4 200 1- 4,67 Prozent Rückstand,

  i goo 1- 2,o8 Prozent Destill'ationsv erlust.

  89 5äo 1- ioö rozent.

  Beispiel- 3-. i9 9oo 1 Gemisch von Vor- und Nachlauf mit schwarzer SchNvefelsäurereaktion ergeben bei Destillation in der beschriebenen Weise rund 27 Prozent Vorlauf mit schwarzer Waschung, 43 Prozent Benzol mit guter Schwefelsäurereaktion bis. herab zu 0,5, 27 Prozent Nachlauf und Rückstand zur weiteren Verarbeitung, 3 Prozent Destillationsverlust.
• -Das bei diesem Verfahren erhaltene gereinigte- Benzol usw. entspricht hinsichtlich seiner Schwefelsäurereaktion den Vorschriften des. Handels, zeigt- aber eine zu hohe Bromreaktion, was übrigens auch bei dem Benzol noch der Fall ist, welches nach dem Waschverfahren mit Säure von -46° Be in der Wärme erhalten wird.
• Es wurde nun gefundeh, daß Bromreaktion sich auf einfache Weise verbessern läßt, wenn das nach vorstehendem Verfahren oder auch das nach dem Warmwaschverfahren erhaltene gereinigte Benzol mit oxydierenden Mitteln behandelt wurde, beispielsweise mit Kaliumpermanganatlösung, mit Chlorkalklösung, mit verdünnter Salpetersäure, insbesondere auch mit- konzentrierter- Schwefelsäure, und daß hierbei direkt, ohne nochmalige Destillation, wasserhelles Benzol erhalten werden kann. Man arbeitet also wie folgt: Beispiel ¢. 15t des nach vorstehend beschriebenem Verfahren gewonnenen gereinigten Benzols, das einen Bromverbrauch von i,68 g auf ioo cc Benzol zeigte, wurden mit 4f2 Prozent konzentrierter Schwefelsäure bei gewöhnlicher Temperatur behandelt, wobei- nach dem Abziehen der Säure, die vollständig flüssig blieb, und Neutralisieren ohne nachfolgende Destillation unmittelbar ein wasserhelles Benzol mit einem Bromverbrauch von nur o,28 g erhalten wurde, das gleich aus dem Wäscher als sogenanntes Farbenbenzol verladen werden kann. Irgendeine Harzbildung tritt bei dieser Behandlung nicht ein; Waschverluste entstehen dabei in der Hauptsache nur dadurch, daß geringe Mengen Benzol beim Abziehen der Waschflüssigkeiten mit verlorengehen.
• Es ist schließlich noch zu bemerken, daß es zwar in der Benzolindustrie bekannt ist, Rohbenzole durch bloßes Fraktionieren so zu verarbeiten, daß sie bezüglich ihres Siedepunktes gereinigten Handelsbenzoltypen entsprachen, daß diese Rohbenzole aber dabei immer ihre Eigenschaft als solche behielten. Diese Eigenschaften kommen in Gelbwerden am Licht, häßlichem Geruch und schlechter Schwefelsäurereaktion zum Ausdruck und beruhen darauf, daß das Rohbenzol gewisse höher und gewisse niedriger siedende Anteile enthält, die die genannten unangenehmen Eigenschaften verursachen. Es war bisher nur bekannt, die höher siedenden, unerwünschten Bestandteile des Rohbenzols durch Fraktionieren abzutrennen, aber es war nicht bekannt, daß man durch geeignete, sorgfältig ausgeführte Fraktionierung - die eben den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet -auch die niedriger siedenden Bestandteile entfernen könne und müsse, um so die Schwefelsäurewäsche vollständig zu ersparen. So mußte man dann bisher, auch in den Zeiten größter Sch,#vefelsäurel;nappheit, monatlich Tausende von Tonnen konzentrierter Schwefelsäure verwenden, um das Rohbenzol damit zu waschen. Diesen großen Verlust an wertvollen Rohstoffen vermeidet die vorliegende Erfindung unter Ausnutzung einer bisher gewerblich nicht gewürdigten physikalischen Tatsache.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von gereinigtem Benzol aus rohen Benzolen beliebiger Herkunft, dadurch gekennzeichnet, daß die die schlechte Schwefelsäurereaktion verursachenden Bestandteile durch fraktioniertes Destillieren mit starker Dephlegmierung entfernt werden, ,vorauf die Hauptmenge des Benzols mit oder ohne Dephlegmierung abfraktioniert wird.
2. 2. Verfahren, um die Entstehung eines Nachlaufs mit schlechter Schwefelsäurereaktion zu vermeiden, darin bestehend, daß die Fraktionierung unterbrochen wird, bevor die Heizschlange freiliegt, worauf dann entweder durch Nachfüllen von neuem Rohbenzol die Destillation nach Anspruch i wieder vorgenommen wird, oder durch Einfüllung mehrerer gesammelter Rückstände der Rest des Benzols und seiner nächsten Homologen mit guter Schwefelsäurereaktion abgetrieben werden kann, und zwar so weit, bis der Blasenrückstand et-,va erst bei 145' zu sieden beginnt.
3. 3. Verfahren, um die Bromreaktion des nach Anspruch i und z dargestellten Benzols, Toluols und Xylols sowie auch des Benzols usw., das nach dem Verfahren der Warmwaschung mit Säure von 46° Be erhalten worden ist, auf den vorgeschriebenen niedrigen Betrag durch einfache Waschung mit oxydierenden Chemikalien, insbesondere starker Schwefelsäure, herabzudrücken, wobei das Benzol wasserhell bleibt, so daß eine nochmalige Umdestillation nach dem Waschen nicht erforderlich ist.