DE733239C

DE733239C - Verfahren zur Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe

Info

Publication number: DE733239C
Application number: DEI57935D
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Kaufmann; Dr Walter Kroenig; Dr Mathias Pier; Dr Walter Simon
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1937-05-09
Filing date: 1937-05-09
Publication date: 1943-03-23

Description

Verfahren zur Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe Es ist bekannt, daß man die aus Steinkohle durch Druckhydrierung, Extraktion, Schw elung oder Verkokung gewonnenen Mittelöle und Schweröle durch spaltende Druckhydrierung und anschließende Diehydrierung zum Teil in niedrigersiedende aromatische Kohle;niva:s,serstoffe, wie Benzol, Toluol umv., umwandeln kaum. So hat man z. B. vorgeschlagen, die Ausgangsstoffe zunächst unter solchen BedInguAgen spaltend zu druckhydrieren, da.ß eine hohe Ausbeute an gesättigten Kohllenwasserstoffenentstellt, und die Produkte in bekannter Weise zu dehydrieren. Es wurde nun gefunden, daß man eine besonders weitgehende Umwandlung der genannten. Öle in aromatische Kohlenwassergtoffe erzielen und dabei vorwiegend Toluol, Äthylbenzel und Xylol erhalten kann, wenn man die Ausgangsöle zunächst in Gegen«.art stark hydrierend wirkender Katalysatoren unter solchen Bedingungen druckhydriert, da.ß keine oder nur wenig unter etwa 9o° siedenden Stoffe entstehen, und dann die erhaltenen Produkte in bekannter Weise in Gegenwart von Wasserstoff unter Druck bei einer über 450°, aber 5ooI nur wenig übersteigenden Temperatur und einem üldampfpartialdruck von 0,5 bis 3at in Gegenwart von Sulfiden oder Oxyden der Metalle der 5. und/,oder 6. Gruppe, zweckmäßig zusammen mit Oxyden oder Sulfiden der Schwermetalle der r. oder B. Gruppe, dehydriert und die gebildeten niederen aromatischen Kohlemvasserstoffe abtrennt.
Es genügt also zur Erzielung hoher Ausbeuten an aromatischen Kohlenwasserstoffei nicht, vor der Dehydrierung eine beliebige spaltende Druckhydrierung vorzunehmen, man muß vielmehr nach der Erfindung so airb.eiten, daß nur wenig unter etwa 9o" siedende Kohlenwasserstoffe entstehen. Nur in diesem Falle wird nämlich eine Umwandlung der Ausgangsstoffe, z. B. durch Isomerisierung, die bei der anschließenden D,ehydriertmg zu schlechten Ausbeuten an aromatischen Kohlenwasserstoffen führt, vermieden.
Die Bedingungen, die eingehalten werden müssen, um möglichst wenig unter 9osiedende Stoffe bei der spaltenden Hydrierung zu erhalten, lassen sich leicht durch Vorversuche ermitteln. Als Katalysatoren verwendet man zweckmäßig Verbindungen der Metalle der 5. oder 6. Gruppe des periodischen Systems vorteilhaft auf Trägern.
Das bei der Hydrierung der Ausgangsöle erhaltene Zwischenprodukt wird in der .oben angegebenen Weise dehydriert. Der Wasserstoffdruck beträgt dabei .etwa 3o bis rooa.t. Von den genannten Katalysatoren eignen sich besonders Mischungen von Nickel- und Wolframsulfid.
Aus den bei der Dehydrierung erhaltenen Produkten, die ein gutes Lösungsvermögen besitzen, lassen sich durch Destillation und!o.der Extraktion mit verflüssigtem Propan und Schwefeldioxyd Toluol, Äthylbenzol und Xylol in guter Ausbeute gewinnen. Die höheren Bestandteile können als Lösungsmittel für Lacke oder zur Verbesserung von klopfenden Benzinen, die dadurch für hochkomprimierte Flugzeugmotoren geeignet werden, dienen. Man kann diese höheren ar olmatischen Kohle @nwasserstoffe auch durch Behandeln bei Temperaturen über q.50'', zweckmäßig über 48o°, vorteilhaft in Gegenwart von Gasen, z. B. Wasserstoff, unter Druck und unter Zusatz der bekannten Druckhydrierungskatalysatoaren in niedrigersiedende Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol usw., umwandeln.
Die bei der Herstellung der Ausgangsöle aus Steinkohle durch Druckhydrierung in Sumpfphase neben Mittel- und Schweröl gewonnenen Benzine kann man für sich oder zusammen mit den aus den Mittel- und Schwerölen durch Hydrierung in der angegebenen Weise erhaltenen Produkten dehydrieren. Beispiel I Steinkohle wird mit einem aus der gleichen Kohle durch Druckhydrieren gewonnenen hochsiedenden Öl angepastet und in Gegenwart von o,o60'o Zinnaxalat und r, i2o'o Ammo:niumchlorid, bezogen auf Kohle, bei 46o" unter einem Druck von 27oat mit Wasserstoff behandelt.
Das aus dem Hydrierungsprodukt durch Destillation gewonnene Mittelöl wird ohne Entfernung vorn Phenolen in Gegenwart vorn Wolframsulfid unter einem Wasserstoffdruck von 200 at bei 400- druckhydriert. Der Durchsatz beträgt hierbei r.5 kg je Liter Katalysatorraum und Stunde.
Das erhaltene Produkt, das nur 8()o unter 9o ' siedende Bestandteile enthält, wird in Gegenwart einer Mischung aus Nickelsulfid und Wodframsulfid bei 495-' dehydriert, wobei der Wasserstoffpartialdruck 5o at und der Oldampfpartialdruck r at beträgt.
In gleicher Weise wie das bei der Druckhydrierung von Kohle gewonnene Mittelöl wird das dabei erhaltene Benzin dehydriert und so in ein an aromatischen Kohlenwasserstoffei reiches Produkt umgewandelt, aus dem praktisch reines Benzol und Toluol neben höheren Kohlenwasserstoffei gewonnen werden. Beispiel 2 Ein durch Druckhydrierung von Steinkohle in flüssiger Phase erhaltenes, von den über 325` siedenden Stoffen befreites rohes 01 wird in Gegenwart von Wolframsulfid unter einem Wasserstoffdruck von 20o at bei 400 druckhydriert. Der Durchsatz beträgt hierbei I,5 kg je Liter Katalysatürr.aum und Stunde.
Aus dem Produkt, das 8 Gewichtsprozent unter 9o- siedende Stoffe enthält und praktisch frei von aromatischen Kohlenwasserstoffei ist, destilliert man das bis r 8o- siedende Leichtöl (55 Gevzchtspro-zent des Produktes ab und dehydriert es bei 495 unter einem Wasserstoffpartialdruck von 5oat und einem Ölpartialdruck von rat in Gegen wart einer Mischung aufs Nickel- und Wolframsulfid. Man erhält im einer Ausbeute von 53,5 Gewichtsprozent, bezogen auf angewandtes Leichtöl, ein Benzin, das 46011o aromatische Kohlenwasserstoffe enthält.
Führt man die Vorhydrierung des rohen Schweröls bei 415' unter sonst gleichen Bedingungen durch, so erhält man ein von aromatischen Kohlenwasserstoffgin praktisch freies Produkt, das r4 Gewichtsprozent unter 9o° siedende Stoffe enthält. Aus diesem wird durch Destillation in einer Menge von 560:o eine bis i So--' siedende Leichtölfraktion gewonnen, die etwa den gleichen Siedeverlauf zeigt wie das erwähnte beim Arbeiten nach der Erfindung erhaltene Leichtöl. Diese wird unter den gleichen Bedingungen wie im ersten Fall dehydriert. Man erhält in einer Ausbeute von 5q. Gewichtsprozent, bezogen auf die angewandte Leichtölfraktion, ein. Benzin mit nur 39% aromatischen Kohlenwasserstoffgin.

Claims

PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Gewinnung .eines an Toluol, Äthylbenzol -und Xylol reichen. Gemisches aromatischer Ko'hlenw@mserstaffe aurs Mittelölen und Schwerölen, .die aus Steinkohle durch Druckhydrierung, Extraktion, S@chwelung oder .Verkokung gewonnen wurden, durch spaltende Druckhydrierung und anschließende äro-matisierende Dehydrierung der erhaltenen Hydrierungspradukte in Gegenwart vom Sulfiden oder Oxyden der Metalle der 5. und/oder 6. Gruppe des periodischen Systems, zweckmäßig zusammen mit Oxyden oder Sulfiden der i. oder B. Gruppe, und Wasserstoff unter Druck, dadurch gekennzeichnet, daß die spaltende Druckhydrierung in Gegenwart stark hydrierend wirkender Katalysatoren unter solchen Bedingungen erfolgt, daß keine oder nur wenig unter etwa 9o° siedende Stoffe entstehen und daß die aromatisierende Diehydrierung in an sich bekannter Weise be einer über q.50°, aber 5oo° nur wenig übersteigenden Temperatur und einem öldampfpartialdruck von o-,5 bis 3 at durchgeführt wird.