DE567331C - Verfahren zum Trennen und Reinigen von o-, m- oder p-Xylol - Google Patents

Description

• Verfahren zum Trennen und Reinigen von o-, m- oder p-Xylol Die Abtrennung von o-, m- und p-Xylolen aus Rohxylol, technischem Reinxylol oder xylolhaltiger Solventnaphtha durch einfache physikalische Trennungsmethoden war bisher nicht bekannt. Im Gegenteil geht aus der Abhandlung von H. W. Fischer in der Zeitschrift für Elektrochemie, Band 16, Seite 161, besonders rechte Spalte, Absatz 2, hervor, daß eine direkte Trennung der isomeren Xylole und insbesondere die direkte Abscheidung des technisch wichtigen p-Xylols in reiner Form aus den Gemischen der isomeren Xylole praktisch nicht möglich ist. Aus dem Gemisch der Xylole scheiden sich bei Abkühlung selbst unter -5o- keine nennenswerten Mengen fester Substanz ab. Das bei dieser Trennung benutzte teure Rückwärtsauftauverfahren der mit flüssiger Luft zur Erstarrung gebrachten rohen Massen ist außerdem technisch wertlos, weil es keine reinen Produkte gibt, und hat auch mit dem nachstehend geschilderten direkten Ausfrierverfahren nichts Gemeinschaftliches.
• Zur Darstellung reiner Xylole war man bisher vielmehr gezwungen, umständliche chemische Trennungsmethoden, wie z. B. Sulfierung des technischen Reinxylols, Trennung der Sulfonsäuren oder deren Salze durch Kristallisation und darauffolgende hydrolytische Spaltung der so gewonnenen reinen Sulfosäuren in die entsprechenden Xylole, zu Hilfe zu nehmen.
• Diese Verfahren sind für technische Zwecke recht umständlich und kostspielig. Es wurde nun gefunden, daß man auf verhältnismäßig billige, einfache und glatte Weise aus Rohxylol, technischem Reinxylol oder auch aus xylolhaltiger Solventnaphtha die drei isomeren Xylole abtrennen und reinigen kann, wenn man die Ausgangsprodukte in gut wirkenden Destillations- (Rektifikations-) Apparaten beliebiger Herkunft und Konstruktion, gegebenenfalls wiederholt, , fraktioniert-destilliert, so daß im Vorlauf tunlichst vorhandene Fettkohlenwasserstoffe, Äthylbenzol u. a. niedriger als p- und m-Xylol siedende Stoffe und im Nachlauf das o-Xylol möglichst abdestilliert werden, was durch Prüfung der einzelnen Fraktionen auf Siedepunkt, spez. Gewicht und Ausfrierpunkt festgestellt werden kann.
• Die hierbei gewonnenen Hauptfraktionen bestehen dann hauptsächlich aus Gemischen wechselnder Mengen m- und p-Xylol und sind fast vollkommen frei von o-Xvlol. Aus den an p-Xylol reicheren Hauptfraktionen (z. B. mit 2o bis 30 °" p-Xylolgehalt neben etwa 6o bis 70 °(o m-Xylol) läßt sich überraschenderweise durch Tiefkühlung, z. B. bei etwa - 3o bis - So' C, fast das ganze p-Xylol in reiner Form, und zwar in gut ausgebildeten Kristallen, die leicht vom m-Xvlol (Mutterlauge) abfiltriert werden können, abscheiden.
• Die Fraktionen, die arm an p-Xy lol sind, werden gegebenenfalls durch wiederholte Fraktionierung an p-Xylol angereichert.
• Die an m-Xylol reichen, von der p-Xylolgewinnung herrührenden tiefgekühlten Mutterlaugen werden einer noch weitergehenden Tiefkühlung, vorteilhaft in einer zweiten Tiefkühlanlage, unterworfen und daraus das m-Xylol in kristallinischer Form abgeschieden und getrennt. Falls der abgeschiedene Kristallbrei zu dick ist, ist es vorteilhaft, die Kristallisation entweder in zwei Phasen bei verschiedenen Temperaturen oder unter Zusatz von passenden indifferenten Lösungsmitteln auszuführen.
• Die hierbei anfallenden Kristallisationsmutterlaugen finden, sofern sie nicht mehr genügend durch fraktionierte Destillation an m- und p-Xylol angereichert und ausgefroren werden können, als Lösungsxylol für Lacke in Seifensiedereien usw. Verwendung.
• Die bei den obigen Tiefkühlungskristallisationen erhaltenen m- und p-Xylole sind nach der ersten Abscheidung noch nicht vollkommen rein und werden durch Umkristallisation bei entsprechend tiefer Temperatur gegebenenfalls unter Zusatz eines geeigneten indifferenten Lösungsmittels, wie z. B. Toluol, Benzin, Methanol, Äthanol, Aceton, Äther usw., gereinigt. Die bei der Umkristallisation anfallenden Mutterlaugen kehren nach Entfernung des Lösungsmittels in die Destillation oder in die Anfangskristallisation, je nach Zusammensetzung derselben, zur Aufarbeitung zurück.
• Das bei der fraktionierten Destillation im Nachlauf verbleibende o-Xylol enthält gewöhnlich 8o bis go °/o o-Xylol. Zwecks vollständiger Reinigung wird es bei entsprechend tiefen Temperaturen, z. B. bei etwa - 3o bis - 5o' C, gegebenenfalls unter Zusatz eines indifferenten Lösungsmittels, umkristallisiert. Die Trennung der Xylole von den Lösungsmitteln geschieht vorteilhaft durch Destillation.
• Das Ausfrieren, Kristallisieren und Abtrennen der Kristalle der Xylole kann technisch in gewöhnlichen doppelwandigen oder mit Kühlschlangen für Tiefkühlung eingerichteten gut isolierten Rührwerkskesseln, Nutschapparaten, Schleudern usw. ausgeführt werden.
• Entsprechend der Zusammensetzung des Rohxylols und der einzelnen Destillationsfraktionen der Xylole werden die Temperaturen der Tiefkühlungskristallisationen in weiten Grenzen variiert. Beispiel i In einem Kühlkessel mit Kühlmantel und Kühlschlangen werden 225o kg eines über 140 ' C siedenden Xylolfraktionierungsnachlaufs auf -40° unter Rühren abgekühlt. Nach Verlauf von etwa 11/2 Stunden ist das o-Xylol auskristallisiert, worauf der Kesselinhalt auf eine mit entsprechender Kühlvorrichtung ausgestattete Nutsche gedrückt wird, wo die Kristallmasse scharf abgesaugt wird.
• Ausbeute: i2o kg o-Xylol vom E. P. - 29'. Beispiel 2 In dem in Beispiel i erwähnten Kühlkessel werden 25o kg fraktioniertes Xylol mit etwa 2o °/o p-Xylol auf - 4o bis - 55 ° abgekühlt. Nach etwa 2 Stunden wird der Inhalt des Kessels auf der Kühlnutsche abgenutscht; man erhält etwa 6o kg go- bis 96 °/oiges p-Xylol. Um höherprozentiges p-Xylol zu erhalten, wird das Nutschgut mit abgekühltem Alkohol gewaschen, wodurch man nach Abdestillieren des beigemengten Alkohols ein etwa g9°/oiges p-Xylol erhält.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Trennung und Reinigung von o-, m- und p-Xylol, dadurch gekennzeichnet, daß man das xylolhaltige Produkt einer Tiefkühlung unterwirft, gegebenenfalls nach vorheriger oder mit folgender fraktionierter Destillation.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch x, dadurch gekennzeichnet, daß man Rohxylol, Reinxylol, xylolhaltige Solventnaphtha oder andere xylolhaltige Produkte einer scharfen, fraktionierten, gegebenenfalls wiederholten Destillation unterwirft, bis im Vorlauf die tiefer als p- und m-Xylol siedenden Stoffe und im Nachlauf hauptsächlich das o-Xylol sich befinden, dann die so erhaltenen Destillationsfraktionen und insbesondere die p-xylolreicheren Fraktionen zwecks Abscheidung von p-Xylol einer entsprechenden Tiefkühlung unterwirft und die erhaltenen Kristalle von p-Xylol auf bekannte Weise von dem noch flüssigen m-Xylol (Mutterlauge) abtrennt.
3. 3. Ausführungsform nach Anspruch i, darin bestehend, daß man die nach Anspruch i oder auf andere Weise, z. B. durch Destillation erhaltenen m-xylolreichen und möglichst p- und o-xylolarmen m-Xylolfraktionen durch stärkere Tiefkühlung zur Kristallisation bringt und das hierbei kristallinisch ausgeschiedene m-Xylol nach bekannten Methoden abtrennt.
4. 4. Ausführungsform des Verfahrens nach den Ansprüchen i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die nach den Ansprüchen i, 2 und 3 durch fraktionierte Destillation oder durch fraktionierte Kristallisation bei Tieftemperatur erhaltenen p-, m- und o-Xylole zwecks Reinigung derselben bei entsprechender Tiefkühlung mit oder ohne Zusatz von indifferenten Lösungsmitteln umkristallisiert.