DE865457C

DE865457C - Process for the production of carbazole and an anthracene-phenanthrene mixture by continuous distillation of coal tar

Info

Publication number: DE865457C
Application number: DEP45840A
Authority: DE
Inventors: Julius Dr Geller; Heinrich Dr Ratte
Original assignee: Ruetgerswerke AG
Current assignee: Ruetgers Germany GmbH
Priority date: 1949-06-15
Filing date: 1949-06-15
Publication date: 1958-01-16

Description

Verfahren zur Gewinnung von Carbazol und eines Anthracen-Phenanthren-Gemisches durch kontinuierliche Destillation von Steinkohlenteer Bei den höhers,iedenden Teerfraktionen bereitet besonders die Trennung von Anthracen und Carbazool Schwierigkeiten, weil die Dampfdrücke nicht sehr voneinander verschieden sind. Ferner besitzen zahlreiche weitere Teerbestandteile benachbarte Siedepunkte. Da Anthracen und Carbazol in organischen Lösungsmitteln die.gleiche Löslichkeit besitzen, ist es auch schwierig, diese beiden Bestand, teile durch Lösung und anschließende Kristallisation voneinander zu trennen. Trotzdem ist dieses Verfahren bisher vorzugsweise angewendet worden doch führte es selbst bei mehrstufiger Arbeitsweise zu einer verhältnismäßig niedrigen Ausbeute. Ein weiterer Nachbeil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Redestillation des Schleuderöles ziemlich viel Wärme erfordert. Schließlich bedingt das Verfahren zu seiner Durchführung umfangreiche Betriebseinrichtungen.Process for the production of carbazole and an anthracene-phenanthrene mixture through continuous distillation of coal tar in the higher, boiling tar fractions The separation of anthracene and carbazool is particularly difficult because the vapor pressures are not very different from one another. Furthermore, numerous have other tar constituents neighboring boiling points. Because anthracene and carbazole in organic Solvents which have the same solubility, it is also difficult to use these two Constituent parts to be separated from each other by solution and subsequent crystallization. In spite of this, this method has hitherto been used preferably but has resulted there is a relatively low yield even with a multistage procedure. Another disadvantage of the known process is that redistillation of the centrifugal oil requires a great deal of heat. After all, the process conditioned extensive operating facilities for its implementation.

Diese Nachteile werden dadurch vermieden, daß nach der Erfindung bei der kontinuierlichen Destillation von Steinkohlenteer aus einem von den leichter als Phenanthren siedenden Bestandteilen befreiten, erhitzten Steinkohlenteer in. einem Verdampfer mit Kolonne eine Roh-Carbazolfraktion abdestilliert und, .diese in einer Destillierkolonne mit Abtreibeteil in eine hauptsächlich Anthracen und Phenanthren enthaltende Kopffraktion, in eine oder mehrere Zwischenfraktionen und ein hauptsächlich Carbazol enthaltendes Bodenablaufprodukt zerlegt wird.These disadvantages are avoided in that according to the invention the continuous distillation of coal tar from one of the lighter ones heated coal tar in. a crude carbazole fraction is distilled off in an evaporator with a column and .this in a distillation column with stripping section in a mainly anthracene and Phenanthrene-containing top fraction, into one or more intermediate fractions and a floor drain product containing primarily carbazole is decomposed.

Das Rohcar#bazol wsm#derfindungsgemäß in htinte,reinandergeschalteten Kolonnen in die drei Fraktionen: Carbazol, Zwischenfraktion und Anthracen + Phenanthren durch Destid4@ation aufgeteilt. Darüber hinaus kann man nach der Erfindung diese Aufteilung auch in einer Hauptkolonne mit einer Seitenkolonne vornehmen, wobei die Carbazolfraktion am Sümpf, die Zwischenfraktion in der Seitenkolonne und die Fraktion Phenanthren+Anthracen am Kolonnenkopf anfallen. Außer einer Fraktion mit etwa go% Carbazol gewinnt man bei dem neuen Verfahren ein gut vorfraktioniertes Gemisch von Anthracen+Phenanthren, aus dem die Einzelbestandteile leichter rein gewonnen werden können, als dieses bisher möglich ist. Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens besteht in der hohen Ausbeute der hier in -Betracht gezogenen Teerbestandteile.The Rohcar # bazol wsm # according to the invention in back, interconnected Columns in the three factions: Carbazole, intermediate fraction and Anthracene + phenanthrene divided by Destid4 @ ation. In addition, one can according to the invention this division also in a main column with a side column undertake, with the carbazole fraction at the sump, the intermediate fraction in the side column and the phenanthrene + anthracene fraction is obtained at the top of the column. Except for a parliamentary group With about 100% carbazole, the new process produces a well-pre-fractionated one Mixture of anthracene + phenanthrene, from which the individual components are more easily pure can be won than has been possible up to now. Another benefit of the new process consists in the high yield of the tar constituents considered here.

Das Verfahren wird- an Hand einer in der Zeichnung schematisch beispielsweise dargestellten Vorrichtung näher erläutert.The method is shown schematically on the basis of one in the drawing, for example illustrated device explained in more detail.

Der von leichtsiedenden Bestandteilen bereits befreite Teer geht durrch die Leitung 1 nach dem Einsatzboden 2 der vorgeschalteten Kolonne I. Durch ein Heizsystem 3 wird der Kolonne I im Sumpf 4 so- viel Wärme (z. B. ausreichend zur dreifachen Verdampfung .des Rückstandes) zugeführt, daß bei einer entsprechenden Bodenzahl (z. B. bei zwanzig Böden) zwischen dem Einsatzboden 2 und dem Kolonnensumpf 4 der Rückstand nur eine gewisse kleine Menge (2 bis 51/o) der leichter als Phenanthren siedenden Teerbestandteile, jedoch praktisch das gesamte Phenanthnen und alle höhersiedenden Teerbestandteile enthält. Der Rückfluß durch die Leitung nach dem Kolonnenkopf 6 wird so geregelt, daß .die Temperatur im Kolonnensumpf praktisch unverändert bleibt.The tar, which has already been freed of low-boiling components, goes through the line 1 after the insert tray 2 of the upstream column I. By a heating system 3 is the column I in the bottom 4 as much heat (z. B. sufficient to three times Evaporation .des residue) supplied that with a corresponding number of plates (z. B. with twenty trays) between the insert tray 2 and the column bottom 4 of the Residue only a certain small amount (2 to 51 / o) which is lighter than phenanthrene boiling tar constituents, but practically all of the phenanthene and all higher-boiling components Contains tar constituents. The reflux through the line after the top of the column 6 is regulated so that .the temperature in the column bottom remains practically unchanged.

Der Rückstand der vorgeschalteten Kolonne I. -gelangt nach der Erwärmung in einem Röhrenofen 7 auf etwa 35o° nach dem Einsatzboden der Kolonne II. Die höher als Carbazol siedenden und auf dem Einsatzboden 8 der Kolonne II verdampfenden Bestandteile des Teeres werden in den zwei Seitenkolonnen 9 und io abgenommen. Durch Regulierurig des durch die Leitung i i zugeführten Rückflusses wird am Kopf 12 der Kolonne bei gegebenem Kolonnendruck (z. B. 35 mm Hg- absolut) eine solche unveränderte Temperatur (z. B. etwa 235°) gehalten, daß bei entsprechendem Rückfluß (z. B. bei einem Rückflußverhältnis 8: 1) und entsprechender Bodenzahl (z. B.---bei' fünfzehn Böden) vom Köpf 12 bis nach dem Abnähsneboden i3 der niedrigstsnedenden Seitenfraktion der Seitenkolonne io die am Kopf übergehenden Dämpfe praktisch das gesamte Carbazol, jedoch nur eine gewisse geringe Menge (z. B. 2 -b!iis 5 0/0) der höher als Cäi@bazol s-iledenden Teerbestandteile enthalten.The residue from the upstream column I. -After being heated in a tube furnace 7 to about 35o °, reaches the insert tray of column II and io removed. By regulating the reflux fed in through line ii, an unchanged temperature (e.g. about 235 °) is maintained at the top 12 of the column at a given column pressure (e.g. 35 mm Hg absolute) that at a corresponding reflux (e.g. E.g. with a reflux ratio of 8: 1) and the corresponding number of trays (e.g. --- with fifteen trays) from the top 12 to after the sewing bottom 13 of the lowest side fraction of the side column io the vapors passing over at the top practically all of the carbazole, but only contain a certain small amount (e.g. 2 -b! iis 5 0/0) of the tar constituents higher than Cäi @ bazol s-ileden.

Die Dämpfe vom Kopf der. Kolonne II, die außer den erwähnten geringen Restbestandteilen aus Phenanthren, Anthracen, Carbazol und der Zwischenfraktion bestehen, werden nach teilweiser oder völliger Kondensation und Kühlung aus dem Austauscher14nach dem Einsatzboden derKolonne III geleitet. Am Sumpf 15 dieser Kolonne fällt dlie angereicherte CarbaZOlfrajlztlon und am Köpf 16 die Fraktion Anthracen+ Phenanthren an, wähnend in der Seitenkolonne 17 die Zwischenfraktion abgenommen wird.The fumes from the head of the. Column II, except for the minor ones mentioned Residual components from phenanthrene, anthracene, carbazole and the intermediate fraction exist, after partial or total condensation and cooling from the Exchanger 14 passed to the feed tray of column III. At the bottom 15 of this column falls the enriched CarbaZOlfrajlztlon and on the head 16 the fraction anthracene + Phenanthrene on, while in the side column 17 the intermediate fraction was taken off will.

Um die Zersetzung der Teerbestandteile soweit wie möglfiah zu verringern und gleichzeitig die. Ölausbeute zu erhöhen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die letzte und vorletzte Kolonne, gegebenenfalls aber auch die weiter vorgeschaltete Kolonne unter Vakuum arbeiten zu lassen. Die günstigsten Verhältnisse ergeben sich dann, wenn in der vorletzten Kolonne ,das Vakuum am höchsten gehkalten wird.In order to reduce the decomposition of the tar constituents as much as possible and at the same time the. To increase oil yield, it has proven to be beneficial the last and penultimate column, but optionally also the one further upstream Let the column work under vacuum. The most favorable conditions arise when the vacuum is kept at its highest in the penultimate column.

Durch die Abstufung des Vakuums in den einzelnen Kolonnen kann man auch die Verschiebung der Siedepunkte der einzelnen Teerbestandteile weitgehend ausnutzen und damit die Anreicherung der einzelnen Fraktionen entsprechend verbessern.By grading the vacuum in the individual columns, you can also the shift in the boiling points of the individual tar components to a large extent exploit and thus improve the enrichment of the individual fractions accordingly.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of carbazole and an anthracene-phenanthrene mixture by continuous distillation of stone coal tar, characterized in that a crude carhazole fraction is distilled off in an evaporator with a column from a heated coal tar freed from the constituents that boil less than phenanthrene and this is distilled off in a distillery .ier column with stripping section is broken down into a top fraction mainly containing anthracene and phenanthrene, into one or more intermediate fractions and a bottom effluent product mainly containing carbazole.

2. The method according to claim i, characterized in that that the evaporator and the distillation column, optionally also further columns work under vacuum. 3. The method according to claim i and 2, characterized in that .that the vacuum in the evaporator is kept greater than in the distillation columns. Documents considered: German Patent No. 552 586; french U.S. Patent No. 574,204; Otto reports, May 1940, issue 7; U 1 l m a n n, encyclopedia of technical chemistry, vol.

3, p. 6o8, and vol. I, 1928, p. 29; "Glückauf", 1936, Pp. 184 to 188; K r ö ge r, ground plan d. techn. Chemistry, Part I, pp. 116 to 121.