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Verfahren zur Abtrennung eines aromatischen Kohlenwasseistoffes aus
einem Kohlenwasserstoffgemisch Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von
aromatischen Kohlenwasserstoffen. Sie befaßt sich speziell mit der Abtrennung von
aromatischen Kohlenwasserstoffen aus ihren Mischungen mit nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen
und befaßt sich noch spezieller mit solchen '.Mischungen, in denen einige der nichtaromatischen
Kohlenwasserstoffe normale niedrigere Siedepunkte und einige normale höhere Siedepunkte
als der aromatische Kohlenwasserstoff oder die aromatischen Kohlenwasserstoffe besitzen,
der bzw. die in verhältnismäßig hoher Reinheit abgetrennt werden soll bzw. sollen.
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leicht zugängliche Quellen für aromatische Kohlenwasserstoffe sind
Kohlenwasserstoffmischungen, z. B. die Aromaten enthaltenden, durch thermische oder
katalytische Behandlung von Kohlenwasserstoffen, gegebenenfalls mit Hydrierung von
olefinischen Kohlenwasserstoffen und/oder Dehydrierung von naphthenischen Kohlenwasserstoffen
zu aromatischen Kohlenwasserstoffen erzeugten Kohlenwasserstoffmischungen. Durch
solche Verfahren ist es ohne weiteres möglich, insbesondere bei Durchführung geeigneter
fraktionierter Destillationen, an Aromaten reiche Kohlenwasserstoffmischungen herzustellen,
wie Mischungen, die bis zu 8o Gewichtsprozent aromatische Kohlenwasserstoffe von
verhältnismäßig engem Siedebereich in Mischung mit nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen
von ungefähr dem gleichen Siedebereich, sowie nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen,
von denen einige einen niedrigeren und andere einen
höheren normalen
Siedepunkt als den der aromatischen Kohlenwasserstoffe besitzen.
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Es ist schon von Dunn und Miterfinder in der U. S. Reissue Patentschrift
22 379 mitgeteilt worden, daß aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. das in geringen
Mengen in Erdölkohlenwasserstoffen natürlich vorkommende Toluol, durch fraktionierte
Destillation üblicherweise nicht zur Erzeugung von Konzentraten lnit mehr als 200/a
Toluol konzentriert werden können. Eine weitere Konzentration des Toluols durch
fraktionierte Destillation ist unmöglich, wegen des Bestehens von azeotropen Gemischen
mit niedrigem Siedepunkt aus Toluol und einigen der anderen Kohlenwasserstoffe der
Mischung. Dunn und Miterfinder schlugen deshalb vor, aus Erdöldestillaten, die aromatische
Kohlenwasserstoffe in verhältnismäßig geringen Konzentrationen enthalten, diese
aromatischen Kohlenwasserstoffe in hoher Reinheit herzustellen, indem man zunächst
ein Konzentrat herstellt, das, wie oben mitgeteilt, maximal ungefähr 2o0/0 Aromaten
enthalten kann, und dann dieses Konzentrat in Dampfphase einer Extraktion oder einer
extrahierenden Destillation in Gegenwart eines selektiven Lösungsmittels mit verhältnismäßig
hohem Siedepunkt unterwirft, das ein bevorzugtes Lösungsvermögen für die zu extrahierenden
Aromaten besitzt. Dunn und Miterfinder erkannten, daß es für ihren Zweck hinreicht,
ein solches Toluolkonzentrat herzustellen, so lange es auch bezüglich des Gehaltes
an Bestandteilen mit höherem Siedepunkt als Toluol sorgfältig beschränkt ist. Dies
ist ohne weiteres erreichbar durch Benutzung eines geeigneten Kerndestillats aus
einem rohen Erdöl, das so ausgewählt werden kann, daß es den gesamten Toluolgehalt
des Ausgangsstoffes enthält.
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Durch thermische und katalytische Verfahren, wie oben angedeutet und
wie dem Fachmann bekannt, kö inen an aromatischen Kohlenwasserstoffeh verhältnismäßig
reiche Kohlenwasserstoffmischungen, wie z. B. 75 Volumenprozent Toluol enthaltende,
leicht aus Erdölbehandlungs- und Raffi-iierungsverfahren erhalten werden. Wenn solche
Ausgangsstoffe oder Konzentrate der extraktiven Destillation mit selektiven Lö3ungsmitteln
unterworfen werden, wie Phenol, Alkylphenole, ist es unmöölich, Toluol von hinreichend
hoher Reinheit herzustellen und gleichzeitig eine zafriedensteller:de Ausbeute an
Toluol zu sichern. Zum Beispiel kann, wie gefunden wurde, aus solch einem 75 Volumprozent
Toluol enthaltenden Ko: zentrat unmöglich ein Raffinat aus der extraktive-i D2stillationszone
mit weniger als 5o Volumprozent Toluol hergestellt werden und doch der Gehalt an
paraffinischen Kohlenwasserstoffeh in den aus dem Extrakt durch Destillation erhaltenen
Toluolspitzen unter ein Volumprozent gehalten wertiei. So ist es, um den Gehalt
an paraffinischen Kohlepwasserstoffel, die normalerweise einen höheren Siedepunkt
als der gewünschte Kohlenwasserstoff besitzen, in dem gewon -e_ien aromatischen
Produkt zu vermindern, notwendig, ungewöhnlich große Mengen des aromatischen Kohlenwasserstoffes
bei dem Kopfprodukt der extraktive-i Destillation -^i opfern. Unter den normalen
Siedepunkten werden die Siedepunkte der eir-:zelnen reinen Kohlenwasserstoffe bei
Atmosphärendruck verstanden. Es ist infolgedessen ein Hauptgegenstand der Erfindung,
ein verbessertes Verfahren für die Gewinnung von aromatischen Kohlenwasserstoffeh
aus ihren Mischungen mit nichtaromatischen Kohlenwasserstoffei zu schaffen. Ein
weiterer Gegenstand richtet sich auf ein Verfahren zur Erhaltung eines aromatischen
Produkts von hoher Reinheit aus einem aromatischen Konzentrat mit hoher (mindestens
5o°/0) Konzen-
tration an aromatischen Kohlenwasserstoffez und einem wesentlichen
Teil nichtaromatischer Kohlenwasserstoffe von höherem normalem Siedepunkt als den
des enthaltenden aromatische-i Kohlenwasserstoffes. Ein anderer speziellerer Gege
:stand ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens für die wirksamere Gewinnung
von Toluol hoher Reinheit aus einem toluolreichen Kohlenwasserstoffko^zentratdurch
geignete Zusammenfassung von Destillationsmaßnahmen. Diese Gege-.istände und andere
werden a#_s der folgenden Beschreibung der Erfindung besser verständlich.
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Es wurde gefunden, daß die Gewinnung e'.n@s aromatischen Kohlenwasserstoffproduktes
vo i hoher Reinheit wie Toluol oder Xylolgemischen aus einer aromatenreichen, eine
wesentliche Me-ige nichtaromatischer Kohlenwasserstoffe von merklich höherem (ii
° oder mehr) normale-i Siedepunkt als der aromatische Kohlenwasserstoff enthaltenden
Kohlenwasserstofffraktion verbessert werden ka-in durch ein Verfahren, das aus der
Kombination von Destillation der Aromatenfraktio i in Gegenwart einer zugesetzten
Menge von nichtaromatischen Kohle:iwasserstoffen niedrigeren oder wesentlich des
gleichen normalen Siedebereiches des aromatischen Kohlenwasserstoffes unter Erzeugung
einer den größeren Teil der aromatischen Kohlenwasserstoffe enthaltenden und von
wesentlich höher siedenden nichtaromatischen Kohlenwasserstoffeh wesentlich freien
Dampffraktion und der extraktiven Destillation der abgetrennten Dampffraktion mit
einem ein bevorzugtes Lö3ungsvermögen für den aromatischen Kohlenwasserstoff besitzenden
selektiven Lösungsmittel besteht. Die Wirksamkeit des Gesamtprozesses wird durch
die Kreislaufführung des zugesetzten leichten nichtaromatischen Kohlenwasserstoffes,
der als Dampfphase-Kopfprodukt der extraktiven Destillation abgetrennt wird, zu
der vorangegangenen fraktionierten Destillationsstufe für die Abtrennung des gewünschten
aromatischer Kohlenwasserstoffes als Dampf von den höhensiedenden nichtaromatischen
Kohlenwasserstoffeh, erhöht, womit sich die Erfindung befaßt.
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Die Erfindung wird verdeutlicht bei einer Betrachtung von bestimmten
Dampfdruckverhältnissen, die bei verschiede: ei Mischungen aromatischer und nichtaromatischer
Kohlenwasserstoffe existieren. Betrachtet sei zum Beispiel eine Mischung voh Benzol
(Sieiepunkt 8o0) und Heran (Siedepunkt 68,5°), einem paraffinische-i Kohlenwasserstoff
von niedrigerem Siedepunkt als Benzol, das ein Beispiel für einca aromatischen Kohlenwasserstoff
ist. Das Zugegensein einer wesentlichen Menge dieses leichteren paraffiaischen Kohlenwasserstoffes
wirkt sich in einer verhältnismäßigen Erhöhung des Dampfdruckes des B.2_@zols aus,
so daß ein effektiver Siedepunkt in der Mischung
| auf 67,5° vermindert w'rr, eine Verminderung um |
| i2,5°, wenn die Berzolko. zentration an Null heran- |
| reicht. Der sog ena,inte y-Wert, der ein Maß des ver- |
| hältnismäßigen Ansteigens des Dampfdruckes eines |
| gegebe :ei) Bestandteiles ist und ebenso die Änderung |
| des effektiven Siedepunktes anzeigt, erreicht für |
| Bei-,zol bei niedrigen Berzolko:izentrationen ungefähr |
| 1,48, währe:id der entsprechende y-Wert für das |
| Hexan ungefähr eine Einheit ist. Jedoch sinkt bei |
| Erhöhung des Anteils an aromatischem Kohlenwasser- |
| stoff und Erniedrigung des Anteils an nichtaroma- |
| tischem Kohlenwasserstoff der y-Wert des ersteren |
| progressiv und der ;-Wert des letzteren wächst, bis |
| die beiden Werte ungefähr gleich sind; die beiden |
| Werte werden gleich im allgemeinen in dem Bereich |
| von ungefähr 4o0,7, bis ungefähr 6o°/, des aromatischen |
| Kohlenwasserstoffes abhä-igig, in gewissem Maße |
| wenigstens, von de;i relativen Siedepunkten der Be- |
| standteile. |
| Nun erhöht bei Mischungen von aromatischen und |
| nichtar omatischea Kohlei- wasserstoffen bei hohen |
| Ko::zeritratio:ieri der Aromatcn, im allgemeinen ober- |
| halb ungefähr 5o0, o Aroinaten, die Gegenwart der |
| Aromate i bei verhältnismäßig hoher Ko:@zentration |
| merklich den effektiven Dampfdruck bzw. die Flüch- |
| tigkeit des vorhanden=en nichtaromatischen Kohlen- |
| wasserstoffes bzw. der Kohlenwasserstoffe. Wenn der |
| nichtaromatische 1sohlenwasserstoff, bzw. die Koh- |
| le,iwasserstoffe, einen normalerweise höheren Siede- |
| punkt besitzt als der aromatische Kohlenwasserstoff, |
| so ist daher der Einfluß des aromatischen Kohlen- |
| wasserstoffes auf den Dampfdruck des nichtaroma- |
| tischen Kohlenwasserstoffes derart, daß er leichter |
| mit dem aromatischen Kohlenwasserstoff bei der |
| Destillation verdampft. Dies bewirkt ernste Trenn- |
| schwierigkeiten, insbesondere wenn die normalen |
| Siedepunkte des aromatischen und des höheisiedenden |
| nichtaromatischen Kohlenwasserstoffes bis zu 5,5 bis |
| ii,o ° oder selbst bis zri 16,6' differiere i. Die nor- |
| malerweise wesentlich höher siedenden Nichtaromatea, |
| die mit den Aromaten in der Dampfphase eine.- solchAz |
| D_stillatio i mitgeführt werden, werden in dem Raf- |
| finat durch eine folgende extraktive Destillation mit |
| eisern selektivere I_ö;ungsmittel nicht entfernt, es sei |
| denn mit Schwierigkeit und nicht ohne Benutzung |
| einer Temperatur, die auch die Entfernung eines we- |
| sentlichen Teils des aromatischen Kohlenwasserstoffes |
| mit sich bringt. |
| Die urierwünschte 1.a-e der Dinge bei einer einen |
| wesentlichen Anteil von höhensiedenden nichtaroma- |
| tischen liohle#iwasserstoffen e:ithalte :den aromatea- |
| reichen Fraktion, wie sie oben betrachtet wurde, wird |
| durch die vorliegende Erfindung geändert durch den |
| Zusatz einer wesentliclie:i Me:ige eines wesentlich |
| leichteren, niedriger siedende=r und/oder ähnlich sie- |
| dencler@, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffes oder |
| einer '.Vlischtwg solcher Kohlenwasserstoffe zu einem |
| solchen Gemisch in einer Menge, die hinreicht, die |
| effektiven Siedepunkte der aromatischen Kohlen- |
| wasserstorffe und der normal höhensiedenden nicht- |
| aromatischen Kohlenwasserstoffe in ihm so zu Widern, |
| daß ihre effektiven Siedepunkte in dem resultierenden |
| Gemisch hinreichend für ihre Abtr-ennui,g durch frak- |
tionierte Destillation verschieden sind, d. h. der nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe,
die durch eine folgende extraktive Destillation nicht leicht abgetrennt w er 'den.
Der aromatische Kohlenwasserstoff, bzw. die aromatischen Kohlenwasserstoffe, werden
dann von dem Gemisch mit den zugesetzten niedriger siedenden Kohlenwasserstoffes
im wesentlichen frei von den besagten höhensiedenden nichtaromatischen Kohlenwasserstoffes
als Dampf abgetrennt. Es ist natürlich wesentlich, daß die niedriger siedenden nichtaromatischen
Kohlenwasserstoffe hinsichtlich ihres Siedens so ausgewählt werden, daß sie nicht
getrennt von den Aromaten als Kopfprodukt abdestillieren, da sonst der Zweck ihres
Zusatzes verfehlt wäre. Die abgetrennte Dampffraktion wird dann der extraktiven
Destillation mit einem selektiven Lösungsmittel unterworfen, unter Abtrennung der
enthaltenen nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe und im allgemeinen eines Anteils
der Aromaten als Kopfraffinat und des aromatischen Kohlenwasserstoffes, b.-w. der
Kohlenwasserstoffe, als Extrakt in dem selektiven Lösungsmittel. Der aromatische
Kohlenwasserstoff, die Kohleawasserstoffe, werden aus dem Extrakt im allgemeinen
durch Destillation gewonnen und das Lösungsmittel wird zur extraktiven Destillation
zurückgeführt. Die leichten nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe und Aromaten im
Raffinat der extraktiven Destillation werden im Kreislauf zu einem weiteren Anteil
der aromatischen Fraktion zurückgeführt für die Wiederverwendung in dem Verfahren.
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Die Menge des zu der aromatenreichen Fraktion vor der Destillation
zwecks Abtrennung des aromatischen Kohlenwasserstoffes von den höhensiedenden nichtaromatischen
Kohlenwasserstoffes zuzugebenden leichteren Kohlenwasserstoff e hängt von einer
Reihe voneinander unabhängiger und änderbarer Faktoren ab. Wie schon bemerkt, bewirkt
der Verdünnungseffekt allein unter Verminderung der Aromatenkonzentration eine Verminderung
der Wirkung dieser Aromaten bei der Herabsetzung des effektiven Siedepunktes der
höhensiedenden nitlitaromatischen Kohlenwasserstoffe, wobei das Ausmaß dieser Äderung
abhängt auch von der Differenz der normalen Siedepunkte der aromatischen und nichtaromatischen
Kohlenwasserstoffe. Gleichzeitig verringert eine Erhöhung der Konzentration der
nichtaromatischen Kohlenwässerstoffe den effektiven Siedepunkt der aromatischen
Kohlenwasserstoffe, wobei diese Änderung sowohl von den relativen Konzentrationen
als auch von der Differenz der normalen Siedepunkte der aromatischen Kohlenwasserstoff@
und leichteren nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe abhängt. Im allgemeinen soll
die Menge der zugegebenen leichteren Kohlenwasserstoffe hinreichen für die Verminderung
der Aromatenkonzentration auf nicht über ungefähr 6o°/0, vorzugsweise nicht über
5o°/0, und auf nicht weniger als 20°/a, wobei sich eine Konzentration der niedriger
siedenden nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe von ungefähr 30°/o bis ungefähr 7,°;`o
ergibt. Hierbei besitzt ein wesentlicher Anteil dieser Kohlenwasserstoffe einen
normalen Siedepunkt, der im allgemeinen 5,5' oder noch niedriger liegt als
der des aromatischen Kohlenwasserstoffes, vorzugsweise mindestens 8,3' niedriger
und vorzugsweise
unter Erzeugung eines Gemisches, in dem der Anteil
der nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe mit normalen Siedepunkten unterhalb und
gleich dem des aromatischen Kohlenwasserstoffes mindestens ungefähr gleich ist dem
Anteil an höhersiedenden nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen, die ungefähr 5,5
oder mehr höher als der aromatische Kohlenwasserstoff sieden.
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Um die Art der Erfindung noch weiter zu erläutern, wird sie im einzelnen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung im folgenden beschrieben, in der eine Ausführungsform
einer für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeigneten Apparatur mehr
oder weniger schematisch in Ansicht dargestellt ist.
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Ein aromatische Kohlenwasserstoffe von verhältnismäßig engem Siedebereich
und sowohl leichtere als auch schwerere nichtaromatische Kohlenwasserstoffe enthaltendes
Kohlenwasserstoffgemisch, in dem das Gewichtsverhältnis dieser aromatischen Kohlenwasserstoffe
zu den schwereren nichtaromatischen Kohlenwasserstoffeh mindestes ungefähr i : i
beträgt, wie eine. hydrierte durch thermische und/oder katalytische Spaltung erhaltene
aromatenreiche zum Beispiel toluolreiche Benzinfraktion, wird durch die Leitung
ii mittels der Pumpe 12 in eine Fraktionierkolonne eingeleitet. In dieser Fraktionierkolonne
14 wird eine Dampffraktion gebildet, die aus einem bei niedrigerer Temperatur als
der effektiven Siedetemperatur des gewünschten aromatischen Kohlenwasserstoffes
oder der Mischung von nahe beieinander siedeiden aromatischen Kohlenwasserstoffeh,
siedendem Kohlenwasserstoffgemisch besteht. Dieses Gemisch wird aus dem oberen Teil
durch eine Leitung 15 entfernt. Während der Trennung in der Fraktionierkolonne 14
wird eine Mischung von leichteren Kohlenwasserstoffeh, die reich an nichtaromatischen,
normalerweise in dem gleichen Bereich und unterhalb des normalen Siedepunktes des
gewünschten aromatischen Kohlenwasserstoffes siedenden Kohlenwasserstoffeh ist,
in eine untere Abteilung der Fraktionierkolonne mittels einer Pumpe 16 und einer
Leitung 17 eingeführt.
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Ein geeignetes Material ist zum Beispiel ein bei 143' durch Destillation
gewonnener Kohlenwasserstoff mit 6 C-Atomen im Molekül.
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Die Stoffe mit einem effektiven Siedepunkt unter dem des aromatischen
Kohlenwasserstoffes (Toluol) in der Mischung werden als Kopfprodukt durch die Leitung
15 entfernt. Die relativen Verhältnisse der durch die Leitungen ii und 17 zugegebenen
Ströme werden unter Beachtung ihrer Zusammensetzungen und der Zusammensetzung des
Kopfproduktes so eingestellt, daß in der Leitung i9 sich ein flüssiges Produkt ergibt,
das nicht über ungefähr 6o°/, Toluol enthält und ein Verhältnis der leichteren zu
den schwereren nichtaromatischen Kohlenwasserstoffeh von mindestens ungefähr i :
i.
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Der flüssige Inhalt der Leitung i9 wird in den mittleren Teil einer
zweiten Fraktionierzone, Fraktionierkolonne 2o, eingeleitet. In der Fraktionierkolonne
20 wird die Fraktionierung zur Entfernung des Hauptteils des aromatischen Kohlenwasserstoffes
in dem Dampfkopfprodukt durch die Leitung 21 durchgeführt und zur Entfernung von
im wesentlichen der Gesamtheit der schwereren nichtaromatischen Kohle,:wasserstoffen,
mindestens derer, die sich praktisch nicht durch extraktive Destillation von dem
aromatischen Kohlenwasserstoff trennen lassen, durch die Leitung 22. Das aromatenreiche
Kopfprodukt in der Leitung2l wird dann in den mittleren Teil einer Zone extraktiver
Destillation eingeführt, bestehend aus einer dritten Fraktionierkolonne 24, in der
es im Gegenstrom mit einem hochsiedenden, bevorzugt den aromatischen Kohlenwasserstoff
lösenden Stoff in Kontakt gebracht, wie Phenol, ein Alkylphenol, Furfurol, Nitrobenzol,
Sulfolan, Alkylsulfolan, bei einer Temperatur oberhalb der Siedeblasentemperatur
der Kohle.iwasserstoffmischung und im allgemeinen unter Bedingungen der extraktiven
Destillation. Die Raffinatphase wird durch die Leitung 26 abgezogen. Je nach den
relativen Anteilen an nichtaromatische-a Kohlenwasserstoffeh unterschiedlicher Siedepunkte
in dem abgetrennten Raffinat und auch der Aromaten, kann ein Teil des gesamten Raffinats
durch die Leitung 27 zur Fraktionierkolonne 14 und/oder in die Leitung i9 rückgeführt
werden. Erwünschtenfalls kann das Raffinat in eire leichtere und in eine schwerere
Uraktion getrennt werden durch Fraktionierung in einer Fraktio-. nierkolonne 29
und es kann entweder die leichtere oder . die schwerere Fraktion daraus wie gewünscht
der Fraktionierkolonne 14 und; oder der Leitung i9 wieder zugeführt werden. Durch
Kreislaufführung nur' des leichteren Teils kann ein allmähliches Ansammeln der schwerere,i
und schwerer abtreanbaren nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe vermieden werden.
Bei der Rückführung des Raffinatanteiles brauchen nur geringe Anteile von frischem
Material durch die Leitung 17 zugeführt werden.
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Der Lösungsmittelaromatenextrakt wird aus der Fraktionierkolonne 24
durch die Leitung 3o abgezogen und durch sie einer Fraktionierzone, bestehend aus
der Fraktionierkolonne 31, zugeführt. In ihr wird der aromatische Kohlenwasserstoff
verdampft und durch eine Leitung 32 für das Kopfprodukt entfernt, während das Lösungsmittel
am Fuß durch die Leitung 34 abgezogen wird; ein geeigneter Anteil oder der gesamte,
wird der extraktiven Destillationszone durch die Leitungen 25 und 35 wieder zurückgeführt.
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Das folgende Beispiel veranschaulicht die Erzeugung eines Toluols
von hoher Reinheit, mit einem Gehalt von weniger als i °/o von paraffinischem Kohlenwasserstoff
im technischen Maßstab gemäß der Erfindung. Beispiel Alle genannten Drucke sind
Überdrucke.
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In kontinuierlichem Verfahren wurde eine hydrierte Mischung von ungefähr
3 Volumteilen einer bei 87,5/143' siedenden Aromatenfraktion und i Volumteil
eines bei 171,5'/199' siedenden durch katalytische Spaltung gewonnenen Benzins,
mit 25% Toluol und ungefähr 6o Volumprozent anderen Aromaten, in die erste Fraktionierkolonne
von ungefähr 6o Böden mit einem Durchsatz von ungefähr 569 m3 je Tag zugeführt.
Eine Kopftemperatur von 97,5' bei i,o6 at Druck wurde in der ersten Fraktionierkolonne
aufrecht erhalten. In den unteren Teil der Fraktionierkolonne wurde durch den Erhitzer
mit einem Durchsatz
voll ungefähr 233 m3 je Tag eine bei r43° durch
Destillatioa gewonne:,e Kohlenwasserstoffreaktion mit 6 C-Atomen im Molekül als
Verdünnungsmittel, die nur ungefähr 2,5 Volumprozent Toluol und annähernd 6 Volumprozent
andere Aromaten eltliielt, eingeführt. Ein Spitzenprodukt wurde in einer Menge von
ungefähr 192 m3 je Tag entfernt und ein Rückfluß von ungefähr 8i0 m3 je Tag aufrechterhalten
und ungefähr 610 m' je Tag als flüssiges Bodenprodukt mit einem Gehalt von ungefähr
25 Volumprozent Toluol und ungefähr 5o°/, Gesamtaromate-i bei ungefähr 149' lind
bei einem Druck von i,6 at abgezogen.
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Die Bodenfraktion wurde dann in einer zweite i Fraktionierkolonne
mit ungefähr 6o Böden oder Tellern fraktioniert mit einem Rückflußverhältnis ungefähr
von 1274 m3 je Tag unter Abtrennung eines die leichtesten Anteile enthaltenden Produktes
in einer Menge von ungefähr 241 m3 je Tag, bei einer Spitzentemperatur von 1o6,5°
bei 0,2 at. Die rückbleibende Flüssigkeit wurde am Boden mit einer Temperatur von
149' bei o,8 at abgezogen. Eine Analyse der Destillate zeigte, daß 98,7°/o des Gesamttoluols
in der Beschickung sowie in dem Verdünnungsmittel in dem Bodenprodukt der ersten
Fraktionierkolonne und 80,4"/, des Gesamttoluols in den Spitzenprodukten der zweiten
Fraktionierkolonne gewonnen wurden.
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Die leichtesten Anteile der zweiten Fraktionierkolonne, die ungefähr
5o°/, Toluol enthielten, während der Rest im wesentlichen Nichtaromaten waren, jedoch
im wesentlichen frei von Nichtaromaten mit einem normalen Siedepunkt von ungefähr
8,3' und besonders 1i ° über dem Siedepunkt des Toluols, wurden in einer
Menge von ungefähr 238 m3 je Tag einer extraktiven Destillation unterworfen unter
Verwendung einer Alkylphenolmischung als selektives Lösungsmittel in einer dritten
Fraktionierzone. Das Lösungsmittel wurde mit einer Menge von ungefähr
1328 m3 je Tag mit einer Lösungsmittelzuführungstemperatur von 135' verwendet.
Ein Raffinatkopfprodukt wurde mit 1o6,5 ° bei 0,14 at in einer Menge von ungefähr
139 m3 je Tag abgezogen, das ungefähr 21 1113 je Tag Toluol nur ungefähr
15 Volumprozent Toluol enthielt.
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Der Extrakt der extraktiven Destillationszone, bestehend aus ungefähr
1:I36 m3 je Tag wurde in einer Lösungsmittelwiedergewinnungskolonne unter Abtrennung
von ungefähr 99 m3 je Tag eines Toluolspitzenproduktes, enthaltend 81,7 Volumprozent
des der extraktiven Destillationszone zugeführten Toluols, was ungefähr 99,j°7,
Toluol ausmacht. Die Gesamtausbeute von 99,50a Toluol betrug ungefähr 65 Volumprozent
des Gesamttoluols im Ausgangsmaterial sowie in dem Verdünnungsmittel; ungefähr 400/,
des Resttoluols wurden in das Raffinat der extraktiven Destillation übergeführt,
das in das Verfahren, wie schon mitgeteilt, für die folgende Gewinnung zurückgeführt
werden konnte.
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In einem ähnlichen Verfahren, jedoch ohne Zusatz des Verdünnungsmittels,
war es notwendig, das Verfahren zur Erzielung von mindestens 5o°/, Toluol im Kopfprodukt
der extraktiven Destillation durch7uführen, um sicherzustellen, daß das aus dem
Lösungsmittel gewonnene Toluol weniger als i°/, Paraffinkohlenwasserstoffe enthielt,
wie für ein Toluol van guter Nitrierbarkeit gefordert wird. Eine andere Art des
Verfahrens ohne zugesetztes Lösungsmittel unter Bedingungen, die die Toluolgewinnung
in der zweiten Fraktionierzone von 8o auf 66 Volumprozent reduzierten, konnte das
Verfahren nicht verbessern. Dagegen wurde durch das Verfahren der Erfindung der
Endsiedepunkt der entaromatisierten Spitzenprodukte der zweiten Fraktionierung von
127,5° auf 1r8,5° herabgesetzt bei vergleichbaren Toluolausbeuten, die Gesamtausbeute
wurde von 42°/o auf ungefähr 65°/a erhöht, bezogen auf das zugeführte Toluol, und
die Reinheit des Produktes wurde auf 995°/o erhöht.
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Zwecks Klarstellung sei bemerkt, daß Teile der Apparatur, wie Pumpen,
Kühler, Wiedererhitzer, Kondensatoren, Ventile usw., für das Verständnis der Erfindung
nicht wesentlich sind und daher aus der Zeichnung weggelassen wurden. Die in der
Zeichnung durch einzelne Fraktionierkolonnen dargestellten Fraktionierzonen können
mehrfache Fraktionierkolonnen bei der Ausführung der Erfindung im praktischen Maßstab
umfassen.