DE856679C

DE856679C - Verfahren zur Gewinnung reiner aromatischer Kohlenwasserstoffe aus Gemischen mit nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE856679C
Application number: DEB6789D
Authority: DE
Inventors: Hellmut Dr Jochinke
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1943-11-04
Filing date: 1943-11-04
Publication date: 1952-11-24

Description

Verfahren zur Gewinnung reiner aromatischer Kohlenwasserstoffe aus Gemischen mit nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen Es ist bekannt, daß man Gemische von aromatischen Kohlenwasserstoffen mit anderen insbesondere aliphatischen Kohlenwasserstoffen dadurch zerlegen kann, daß man sie mit selektiven Lösungsmitteln behandelt. In den dabei erhaltenen Schichten sind die zu gewinnenden Kohlenwasserstoffe angereichert. Es gelingt jedoch in der Regel nicht, die Stoffe, z. B. aromatische Kohlenwasserstoffe, auf diese `'eise rein zu gewinnen.
Zur Abtrennung aromatischer Kohlenwasserstoffe aus Gemischen hat man auch schon vorgeschlagen, die Gemische unter Zusatz einer Flüssigkeit, die mit den nichtaromatischen Begleitstoffen azeotrope Gemische bildet, einer rektifizierenden Destillation zu unterwerfen. Auch diese Arbeitsweise führt jedoch nur zu einer Anreicherung an aromatischen Kohlenwasserstoffen, nicht dagegen zu den reinen aromatischen Kohlenwasserstoffen.
Es wurde nun gefunden, daß man die Zerlegung von Kohlen«-asserstoffgemischen zur Gewinnung reiner aromatischer Kohlenwasserstoffe wesentlich vereinfachen kann, wenn man die Gemische mit solchen selektiven Lösungsmitteln extrahiert, die mit den nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen azeotrope Gemische bilden, und den Extrakt ohne Abtrennung des Extraktionsmittels rektifizierend destilliert.
Der gleichzeitig als Extraktionsmittel wie als Destillationshilfsmittel in Frage kommende Stoff läßt sich durch Vorversuche leicht ermitteln. Vielfach eignen sich dafür die für die Extraktion üblichen selektiven Lösungsmittel. Zur Gewinnung von reinem Toluol und Xylol verwendet man 1.B. Methanol, Acetonitril oder verflüssigtes Schwefeldioxyd. Diese Stoffe haben sowohl ein hohes Extraktionsvermögen für aromatische Kohlenwasserstoffe als auch die Eigenschaft, mit den dem Toluol oder Xylol beigemischten aliphatischen Kohlenwasserstoff en azeotrope Gemische zu bilden, die eine praktisch restlose Abtrennung der unerwünschten Kohl,enwasserstoffe von den aromatischen ermöglichen.
Das bei der rektifizierenden Destillation erhaltene Gemisch von Lösungsmittel und nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen kann entweder durch Auswaschen mit Wasser, z. B. wenn Methanol als Extraktionsmittel diente, oder durch Kühlung des Destillats, wobei sich zwei Schichten bilden, z. B. bei der Verwendung von verflüssigtem Schwefeldioxvd oder Acetonitril als Extraktionsmittel, in seine Bestandteile zerlegt werden. Das abgetrennte Extraktionsmittel wird zweckmäßig zum Teil als Rücklauf in die Destillationskolonne zurückgeführt, zum Teil erneut für die Extraktion von Kohlenwasserstoffgemischen verwendet.
Die Extraktion sowie die azeotrope Destillation können diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden. plan arbeitet bei der Extraktion z,#veckmäßig bei tiefen Temperaturen mit oder ohne Temperaturgefälle unter Verwendung von Gegenstronikolonen, insbesondere von Glockenboden- oder Füllkörperkolonnen. Zur Kühlung des bei der RektifikatIon erhaltenen Destillats wird zweckmäßig die kalte Extraktlösung verwendet.
Das Verfahren eignet sich besonders zur Gewinnung von reinem Toluol und Xylol. Dabei ist es zweckmäßig, aus dem zu zerlegenden Kohlenwasserstoffgeinisch zunächst entsprechende enge Fraktionen, z. 13. für Toluol von ioo bis t 15° oder für \v101 vors 130 bis t45°, herauszuschneiden und diese dann in der angegebenen Weise zu extrahieren.

Bei den in den folgenden Beispielen angegebenen Mengen handelt es sich um Raumteile. Beispiel i 170o Teile einer zwischen ioo und i 15° siedenden Kohlenwasserstoffmischung mit 65 °/o aromatischen Kohlenwasserstoff en (D20: 0,8i i) werden mit einem Gemisch aus 1675 Teilen Methanol und 17o Teilen Wasser unter Rühren bei -33° extrahiert. Nach dem Absitzenlassen erhält man als Oberschicht 1.445 Teile Flüssigkeit (D2°: 0,8o4) mit 61% aromatischen und 39 °/0 aliphatischen Kohlenwasserstoffen, die zweckmäßig in die Extraktionsvorrichtun- zurückgeführt werden.

Die 2ioo Teile betragende Unterschicht wird ohne

Abtrennung des darin enthaltenen 1letlianols rekti-

fizierend destilliert.

Man erhält i. von 56 bis 64` : 30o Teile Destillat,

bestehend aus 226 Teileis Methanol und 7:4 Teilen

Kohlenwasserstoffmischung mit 4611 '.'o aromatischen

Kohlenwasserstotfen; 2. von 64 bis 6d,5°: gooTeile

Destillat, bestehend aus 674Teilen Methanol und

226 Teilen ioo°/oigern Toluol (D20: 6,864).

Der Rückstand (goo Teile) besteht aus wäßrigem

Methanol. Aus der zweiten Fraktion wird das

Methanol durch Ausschütteln finit Wasser entfernt

und zusammen mit der ersten Fraktion und dem

Rückstand erneut zur Extraktion von Kohlenwasser-

stoffgeinischen verwendet. Durch inehrfacheWieder-

holung dieser Arbeitsweise oder durch kontinuier-

liche Extraktion und Destillation erhält man etwa

go °/o des in der Ausgarigsinischung enthaltenen

Toluols in ioo°/oiger Reinheit.

Beispiel e 53o Teile einer von ioo bis 115° siedenden Kohlenwasserstoffmischung finit 65 °/o aromatischen Kohlenwasserstoffen (D.,°: o,811) Nverden mit 44o Teilen Acetonitril hei -35' extrahiert. Nach dein Absitzenlassen erhält man 22o Teile Oberschicht und 75o Teile Unterschicht. Die Oberschicht besteht aus einem Kohlenwasserstoffgemisch mit 38 % aromatischen Kohlenwasserstoffen und enthält nur Spuren Acetonitril. Die Unterschicht ergibt bei der re'ktifizierendenDestillation i. von 62 bis8o° 222 Teile Destillat, bestehend aus 13o Teilen Acetonitril und 92 Teilen Kohlenwasserstoffgemisch mit 39°/o aromatischen Kohlenwasserstoffen; 2. von 8o bis iio,5, vorwiegend bei 81°: 373 Teile Destillat, bestehend aus 2g0 Teilen Acetonitril und 83 Teilen reinem Toluol (D.2°: o.86) ; 3. hei t i0,50 : 155 Teile reines Toluol (D20: o.865).

Aus der zweiten Fraktion wird das Acetonitril durch Ausschütteln mit Wasser abgetrennt. Die Ausbeute an reinem Toluol beträgt, bezogen auf die ange-,validten aromatischen Kohlenwasserstoffe, 68%. Beislriel 3 55o Teile eines hei der Kokerei erhaltenen Xylols (D20: 0,829, Sledel);#re1C11 i 20 bis i.13- Zusammensetzung: 26°/o paraftimsche. i i.5°/0 olefinische und (i2,5 % aromatische Kohlenwasserstoffe) werden mit 535 Teilen -i#cetonitril bei -35° extrahiert. Die 245 Teile Tretragende Oberschicht, die .16,5 °/o paraffinische, 18,5 0/0 olefinische und 35 % aromatische Kohlenwasserstoffe neben Spuren von Acetonitril enthält, wird in die Extraktionsvorrichtung zurückgeführt. Die Unterschicht (84o Teile) ergibt bei der rektifizierenden Destillation 1. von 72 Iris 80,50: 13o Teile Destillat, bestehend aus 95 Teilen Acetonitril und 35 Teilen Kohlenwasserstoffgemisch (68% paraffinische, 31 % olefinische und i % aromatische Kohlenwasserstoffe); 2. von 8o,5 bis 137°, vorwiegend bei 82°: 4g0 Teile Destillat, bestehend aus 44o Teilen Acetonitril und 5o Teilen Kohlenwasserstoffgemisch (20 % paraffinische, 18 °/° olefinische wild 62 % aromatische Kohlenwasserstoff e) ; 3. Von 137 bis 141°: azo Teile Destillat, bestehend aus 98,70/0 \ylol und 1,30/0 Olefinen.
Die zweite Fraktion wird in die Extraktionsvorrichtung zurückgeführt.

Claims

PATE\'I'A\SPRUCH: i Verfahren zur Gewimlung reiner aromatischer Kohlemv asserstofte aus Gemischen mit nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem Ausgangsstoff zunächst einen an aromatischen Kohlenwasserstoffen reichen Extrakt gewinnt, wobei eine mit den nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen azeotrope Gemische bildende Flüssigkeit als Extraktionsmittel dient, und die Extraktlösung ohne Abtrennung des Extraktionsmittels rektifizierend destilliert.