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Verfahren zum Entfernen öliger Verunreinigungen aus Naphthalin Die
Erfindung bezieht sich auf die Reinigung von Rohnaphthalin durch die Entfernung
der öligen Verunreinigungen, die üblicherweise daran haften.
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Geschmolzenes Naphthalin kristallisiert normal durch Abkühlung, Die
Kristalle sind dünne, an der Oberfläche mit öligen Verunreinigungen bedeckte Plättchen.
Die Plättchen verzahnen sich bis zu einem gewissen Grade ineinander und kleben zusammen,
so daß die erstarrte Masse aus Kristallanhäufungen mit den darin eingeschlossenen
Verunreinigungen besteht. Zur Herstellung reinen Naphthalins wird die Masse in heißem
Zustand gepreßt, um das Öl teilweise herauszuquetschen, und darauf mit Schwefelsäure
gewaschen und zentrifugiert. Gemäß der Erfindung wird das unreine Naphthalin dadurch
kristallisiert und gereinigt, daß es in flüssigem oder gasförmigem Zustand in einen
wasserfreien, kalten oder kühlen aliphatischen Alkohol mit nicht mehr als vier Kohlenstoffatomen
oder in eine Mischung solcher Alkohole eingeführt wird. Die Erfindung beruht auf
der Erkenntnis, daß die Löslichkeit von Naphthalin in solchen Alkoholen, insbesondere
Methylalkohol, bei entsprechend niedrigen Temperaturen gering ist, so daß der größte
Teil des Naphthalins praktisch sofort bei der Berührung mit dem Alkohol kristallisiert,
wenn das Volumenverhältnis des Alkohols zum Naphthalin nicht zu hoch ist. Eine sehr
geringe Menge Naphthalin wird in einer sehr großen Menge Alkohol fast völlig gelöst;
bei einem Verhältnis des
Alkohols zum Naphthalin in dem Bereich
von z. B. 1,4 : 1 und bei Zimmertemperatur kristallisiert das Naphthalin aber zum
größten Teil. Während der Alkohol dabei nur einen geringen Teil des Naphthalins
löst, löst er alle oder praktisch alle öligen Verunreinigungen, vorausgesetzt, daß
für diesen Zweck genügend Alkohol vorhanden, das Verhältnis des Alkohols zum Naphthalin
also nicht zu niedrig ist. Die Anwesenheit von Wasser verringert die Löslichkeit
der öligen Verunreinigungen sehr stark, so daß der Alkohol ganz oder fast ganz wasserfrei,
d. h. mit weniger als 1% Wasser, gehalten werden muß.
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Da die Löslichkeit des Naphthalins proportional zur Temperatur steigt,
ist der Alkohol hei so niedriger Temperatur wie mühelos möglich zu halten und muß
notfalls durch mittelbare oder unmittelbare Kühlung kalt oder kühl gehalten werden.
Praktisch liegt die obere Grenze bei 5o°; darüber hinaus wird das Verfahren unwirtschaftlich.
Die bevorzugte Temperatur liegt bei Verwendung von Methylalkohol im Bereich von
2o bis 45°.
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Durch die Erfindung wird die unmittelbare Herstellung von Naphthalin
großer Reinheit möglich. Teilweise gehen die Verunreinigungen auf der Kristalloberfläche
schon bei oder unmittelbar nach Kristallbildung im Alkohol in Lösung, so daß die
Kristalle von vornherein reiner sind als die nach bekannten Verfahren gewonnenen.
Darüber hinaus kann geschmolzenes Naphthalin unmittelbar aus einer Fraktionierkolonne
bei der Kohlenteer-Destillation oder aus einem anderen Destillierapparat kontinuierlich
in den Alkohol geleitet werden, wobei die Kristallisation als getrennte Verfahrensstufe
ausscheidet.
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Es empfiehlt sich, die Kristalle im Alkohol in Bewegung zu halten,
um sie zu waschen und ihr Aneinanderhaften so weit wie möglich zu verhindern. Auf
diese Weise wird praktisch nichts von der anhaftenden C)lschieht in die Kristallanhäufungen
eingeschlossen, die Reinheit des Naphthalins also erhöht. Natürlich hängt der Rein-Ileitsgrad
des Enderzeugnisses auch von dem Reinheitsgrad des Rohnaphthalins ab; um Kristalle
großer Reinheit zu erhalten, muß das Rohnaphthalin einen Naphthalingehalt von mindestens
25 %, vorzugsweise jedoch mindestens 55 % aufweisen.
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Bei der Destillation von Kohlenteer wird das Rohnaphthalin in einer
Fraktion mit einem Siedepunkt zwischen 200 und 23o° gefunden. Das Verfahren gemäß
der Erfindung läßt sich entweder unmittelbar auf diese Fraktion oder auf ein durch
ltedestillation daraus gewonnenes Erzeugnis mit oder ohne vorheriges Waschen in
Wasser oder Alkalien zur Entfernung saurer Bestandteile anwenden. Wenn aus irgendwelchen
Gründen das Einfrieren der naphthalinhaltigen Fraktion erforderlich ist, kann sie
wieder geschmolzen und darauf der Behandlung gemäß der Erfindung unterzogen werden.
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Bei der Ausführung der Erfindung in kontinuierlichem Verfahren kann
der Alkohol, uni kalt oder kühl zu bleiben, entweder unmittelbar oder in einem Kreislauf
gekühlt werden. Er wird vorzugsweise mehrfach durch den Kreislauf geführt, bis er
mit Verunreinigungen fast gesättigt ist, oder auch in beständigem Umlauf gehalten,
wobei ständig ein Teil des Alkohols abgezogen und eine entsprechende Menge frischen
Alkohols zugesetzt wird. Der aus dem Apparat abgezogene, mit Naphthalin und Verunreinigungen
gesättigte Alkohol kann beispielsweise durch Destillation unter Hinterlassung eines
Niederschlags der unreinen Beimischungen mit einer geringen Menge Naphthalin gereinigt
werden. Das in dem Niederschlag enthaltene Naphthalin läßt sich ebenfalls wiedergewinnen,
beispielsweise durch Wiedereinfiällen. des Niederschlags in eine Fraktionierkolonne,
wenn das Rohnaphthalin ummittelbar aus einer solchen gewonnen wurde.
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In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung wurden
ioo Gewichtsteile Rohnaphthalin aus Vertikalretortenteer mit einem Siedebereich
von 211 bis 220° mit i4o Gewichtsteilen wasserfreiem, kaltem lfethvlalkohol behandelt.
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Die Behandlung vollzog sich durch Einführen des geschmolzenen Naphthalins
bei einer Temperatur von ioo° in den Alkohol, um das Naphthalin zu kristallisieren.
Die Kristalle wurden mit dem Alkohol ständig bewegt, um sie zu waschen, und darauf
abgezogen und an der Luft getrocknet. Der Methylalkohol wurde erneut in Umlauf gesetzt
und gekühlt, so wurde seine Temperatur am Naphthalineinlaß 35° betrug. 52 Gewichtsteile
des Naphthalins mit einem Schmelzpunkt von 79,8° wurden nach dem Trocknen gewonnen,
was eine Ausbeute von etwa 87 % des Ausgangsnaphthalins bedeutet. Die restlichen
130/0 waren im Methylalkohol gelöst. Der Alkohol wurde durch Destillation wiedergewonnen,
wobei ein Niederschlag aus ölhaltigen Verunreinigungen und Naphthalin zurückblieb.
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Bei einer anderen Behandlung wurde Rohnaphthalin mit einem Schmelzpunkt
von 72° durch Frieren einer vorbereiteten Kohlenteerfraktion aus vertikaler Retorte
gewonnen, auf etwa 100° erhitzt, in kalten, wasserfreien Methylalkohol einlaufen
gelassen und dann wie oben beschrieben weiterbehandelt. Das Ergebnis war ein Naphthalin
mit einem Schmelzpunkt von 79,8°.
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Die Kristalle können an der Luft bei Atmosphärentemperatur getrocknet
werden. Wird eine Beschleunigung des Trocknungsvorganges gewünscht, so trocknet
man sie bei erhöhter Temperatur und/oder vermindertem Druck.