DE891262C - Verfahren zur Herstellung von Thiophen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Thiophen

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DE891262C
DE891262C DES19745A DES0019745A DE891262C DE 891262 C DE891262 C DE 891262C DE S19745 A DES19745 A DE S19745A DE S0019745 A DES0019745 A DE S0019745A DE 891262 C DE891262 C DE 891262C
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DE
Germany
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reaction
thiophene
temperature
sulfur
butane
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Application number
DES19745A
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English (en)
Inventor
Rowland Curtis Hansford
Alexander Nicholas Sachanen
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ExxonMobil Oil Corp
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Socony Vacuum Oil Co Inc
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C08G61/123Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
    • C08G61/126Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one sulfur atom in the ring

Description

  • Verfahren zur Herstellung von Thiophen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Thiophen aus normalen aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit 4 Kohlenstoffatomen, d. h. aus n-Butan, n-Butenen und Butadienen.
  • Bekannt ist bereits, daß bei der Reaktion von Butan mit Schwefel auch in Spuren Thiophen entsteht (Baker und Reid, J. Am. Chem. Soc. Vol. 51, S. 1566 [192g]). Es wurde nun gefunden, daß man Thiophen in wesentlichen Mengen dadurch erhalten kann, daß einerseits Schwefel und andererseits n-Butan, n-Butene oder Butadiene für sich allein oder in Mischung getrennt so vorerhitzt werden, daß ihre nachfolgende Mischung eine Temperatur zwischen etwa 454 und etwa 76o° ergibt, daß die erhaltene Mischung bei diesen Temperaturen"umgesetzt und dann ihre Temperatur unter etwa 454' erniedrigt wird. In der Zeichnung stellt Fig. x eine Kurve dar, die die Ausbeute an Thiophen in Abhängigkeit von dem Gewichtsverhältnis Schwefel zu Kohlenwasserstoff angibt; Fig. 2 zeigt den Durchsatz an Schwefel in Abhängigkeit von der Temperatur; Fig. 3 zeigt das Verhältnis zwischen der Ausbeute an Thiophen und der Temperatur in einem Kreislaufsystem; Fig. 4 zeigt das Verhältnis zwischen der Ausbeute an Thiophen pro Durchgang und der Reaktionstemperatur; Fig. 5 zeigt eine Anlage zur Ausführung des Verfahrens.
  • Das Verfahren wird, wie schon erwähnt, in der Weise ausgeführt, daß einerseits Schwefel und andererseits n-Butan, n-Butene und Butadiene für sich allein oder in Mischung getrennt so vorerhitzt werden, daß ihre nachfolgende Mischung eine Temperatur zwischen etwa 454 und 76o° hat. Die Mischung kommt dann bei diesen Temperaturen während eines solchen Zeitraums zur Reaktion, daß die Entstehung von sekundären Produkten möglichst gering bleibt, worauf die Temperatur unter etwa 454' erniedrigt wird. Die Zeitdauer der Reaktion beträgt wenigstens o,oi Sekunde.
  • Bei dem Verfahren werden neben Thiophen noch andere Verbindungen erhalten, wie Schwefelwasserstoff und ein Teer mit einem Gehalt von 0,759, Schwefel. Der Schwefel in diesem Teer kann wiedergewonnen und erneut in dem Verfahren benutzt werden; ebenso wird Schwefelkohlenstoff in geringen-Mengen erhalten, dessen Schwefelgehalt ebenfalls wiedergewonnen werden kann.
  • Wie erwähnt, kann eine Mischung von n-Butan, n-Butenen und Butadienen verwendet werden. Es empfiehlt sich aber, aus wirtschaftlichen Gründen keine Mischung zu verwenden, bei denen der größte Teil aus Butadienen besteht, weil diese Stoffe dazu neigen, unter den Bedingungen des Verfahrens zu polymerisieren. Die bei der Petroleumraffinerie erhaltenen Gase sind eine brauchbare Quelle für n-Butan und n-Butene. Nach dem Verfahren kann Thiophen mit guten Ausbeuten und unter leichter Reinigung auf billige Weise erhalten werden, ohne daß Katalysatoren benötigt werden. In den Abgasen befindliche Mengen von Ausgangsstoffen können dabei im Kreislauf wieder verwendet werden.
  • Zur Ausführung des Verfahrens sind Einrichtungen zur Vorerhitzung der Kohlenwasserstoffe und des Schwefels erforderlich, die aus einer korrosionsfesten Legierung bestehen, weiter eine Reaktionsschlange aus einer entsprechenden Legierung und Trenneinrichtungen zur Trennung des Thiophens von den übrigen Bestandteilen.
  • Wie Fig. I zeigt, kann das Verhältnis des Schwefels zum Kohlenwasserstoff in weiten Grenzen schwanken. Wenn man zuviel Schwefel verwendet, so ist die Ausbeute an Thiophen pro Durchsatz gering, und es wird die Umsetzung des Kohlen-v#asserstoffs zu C S, begünstigt.
  • Eine zu geringe Menge Schwefel vermindert ebenfalls die Ausbeute infolge thermischer Zersetzung des Kohlenwasserstoffs. Die besten Ergebnisse werden erhalten unter Verwendung des Gewichtsverhältnisses von Schwefel zu Kohlenwasserstoff von etwa 0,5 bis etwa 4, obgleich bei der Verwendung von Butenen oder Butadienen als Hauptmenge der Kohlenwasserstoffe die untere Grenze auch geringer als o,5 sein kann.
  • Wesentlich für die Reaktion ist die Reaktionstemperatur, bei der die Kohlenwasserstoffe mit dem Schwefel in Berührung kommen, und die Reaktionszeit, Die Reaktionstemperatur soll zwischen etwa 454 und etwa 76o° liegen, vorteilhaft zwischen 538 und etwa 649°, wenn das Butan in vorherrschender Menge vorhanden ist, und zwischen etwa 482 und etwa 593', wenn Butene und - Butadiene vorherrschend sind. Unterhalb der unteren Grenze des Temperaturbereichs ist, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, die Reaktion so gering, daß ein großer Einsatz von Schwefel und ein höheres Verhältnis zum Kohlenwasserstoff für eine bestimmte Menge des Endproduktes erforderlich ist. Ferner verbraucht die sekundäre Reaktion der Teerbildung einen größeren Teil des Einsatzes. Oberhalb der oberen Grenze nimmt, wie Fig. 3 und 4 zeigen, die sekundäre Reaktion der Zersetzung von Kohlenwasserstoffen zu und die Ausbeute an Thiophen ab. Außerdem begünstigen hohe Temperaturen die Bildung von C S2. Auch ist bei diesen Temperaturen die Korrosionsgefahr größer.
  • Die Reaktionszeit hängt von der Temperatur ab, und zwar kann man im allgemeinen sagen, daß, je niedriger die Temperatur ist, um so länger die Reaktionszeit ist. Beide stehen infolge der Zersetzung der Kohlenwasserstoffe unter Bildung unerwünschter Produkte in einem- gewissen Verhältnis zueinander. Eine zu lange Kontaktzeit bei hohen Temperaturen ergibt ein Kracken der Kohlenwasserstoffe.
  • Die Reaktion gebt mit außerordentlicher Geschwindigkeit vor sich. Die einzige Begrenzung ist offenbar die Geschwindigkeit, mit der Wärme zu der Reaktionsmischung zugeführt werden kann. Die Reaktion ist endotherm und erfordert etwa 28 ooo Kalorien pro Grammöl Thiophen, hergestellt aus n-Butan. Die untere Grenze der Reaktionszeit ist abhängig von der Wärmeübertragung und von mechanischen Bedingungen, wie z. B. vom zulässigen Druckabfall im Reaktionsbehälter. Eine zu lange Reaktionszeit bei Temperaturen in der Nähe der unteren Grenze des genannten Temperaturbereichs hat geringe Durchschnittsausbeuten an Thiophen infolge der vermehrten Teerbildung zur Folge. Eine zu kurze Reaktionszeit bei diesen Temperaturen ergibt eine ungenügende Reaktion.
  • Das Verhältnis zwischen der Reaktionstemperatur und der Reaktionszeit zeigt die folgende Tabelle.
    Tabelle I
    Veränderung der Reaktionszeit
    mit der Reaktionstemperatur
    Gewichts- Ausbeute
    I`r. Re- Re- verhältnis pro Einsatz
    des aktions- aktions- von von Thiophen,
    Ver- zeit in tempe- Schwefel bezogen auf
    suches Sekunden ratur zu n-Butan n-Butan,
    in der in Gewichts-
    ° C Charge prozent
    1 0,07 704 l,0 18,4
    2 1,23 540 1,0 1919
    3 5,66 478 1,0 l9,4
    Aus diesen Versuchen ergibt sich, daß bei steigender Reaktionszeit und abnehmender Temperatur die Ausbeute an Thiophen pro Einsatz im wesentlichen konstant bleibt. Die berechnete Endausbeute an Thiophen bleibt ebenfalls im wesentlichen konstant in der Nähe von 7o Gewichtsprozent, berechnet auf eingebrachtes Butan. Der Versuch 3 ist mit einer Reaktionsschlange aus einem 3/"zölligen Eisenrohr von 15,8 m Länge erhalten worden. Versuche über längere Zeiträume wurden infolge der dabei nötigen Länge der Rohre nicht durchgeführt.
  • Aus dem obigen ergibt sich, daß die Bestimmung der optimalen Arbeitstemperatur im Bereich von 454 bis 7 6o' und der Reaktionszeit entsprechend den Betriebskosten, wie;- B. W-ir mezuführung, und den Anlagekosten erfolgen muß, wobei zu beachten ist, daß in gewissen Grenzen der Satz gilt, daß, je kürzer die Reaktionszeit und entsprechend je höher die Temperatur ist, um so größer die Ausbeute ist.
  • Die geringste praktische Zeitgrenze der Reaktion liegt in der Größenordnung von etwa o,oi Sekunden und etwa 76o°; die obere Grenze entspricht der Größenordnung von mehreren Sekunden bei der unteren Grenze der Reaktionstemperatur.
  • Die getrennte Vorerhitzung der Kohlenwasserstoffe und des Schwefels und die Abkühlung der Reaktionsmischung ist nötig, um eine genaue Kontrolle der Reaktionszeit bei der gegebenen Reaktionstemperatur zu erzielen. Bei den auftretenden Nebenreaktionen erfolgt die Bildung leichterer Kohlenwasserstoffe und die Bildung von C S2 etwas langsamer als die Bildung des Thiophens. Infolgedessen ist eine geeignete Kontrolle der Reaktionszeit auf dem erfindungsgemäßen Wege nötig, um hohe Ausbeuten an Thiophen mit begrenzten Mengen an C S2 und Zersetzungsprodukten der Kohlenwasserstoffe zu erzeugen. Da die Bildungsgeschwindigkeit des Teers etwa der Bildungsgeschwindigkeit des Thiophens entspricht, ist die Kontrolle dieser Reaktion jedoch ziemlich schwierig.
  • Wenn man die Kohlenwasserstoffe und den Schwefel nicht getrennt erhitzt, sondern zusammen, so wird bei niedrigen Temperaturen die teerbildende Reaktion begünstigt, und weiter werden diese Teere nachher bei der Reaktion gekrackt und verursachen unerwünschte Verkokung. Wie Versuche gezeigt haben, tritt bei gemeinsamer Erhitzung die Teerbildung in solchem Maße auf, daß eine Verstopfung in der Reaktionszone eintritt. Deshalb werden die Kohlenwasserstoffe und der Schwefel getrennt auf Temperaturen im Bereich der Reaktionstemperatur erhitzt, bevor ein Kontakt zwischen ihnen stattfindet.
  • Nach der Reaktion wird die Temperatur der Reaktionsmischung sofort unter etwa q54° abgekühlt, und zwar praktisch wesentlich darunter, beispielsweise durch Besprühen mit einer Kühlflüssigkeit.
  • Die Verwendung von Kohlenwasserstoffen, die in der Hauptsache aus Butadienen bestehen, ist, wie bereits bemerkt, wirtschaftlich unvorteilhaft. Wenn aber Butadien in Mischung mit vorherrschenden Mengen von Butan und/oder Butenen oder geeigneten Verdünnungsmitteln, die gegen Schwefel und die Reaktionsprodukte des Verfahrens inert sind, verwendet wird, so können hohe Ausbeuten an Thiophen erzielt werden. Im allgemeinen kann gesagt werden, daß zur wirksamen Durchführung des Verfahrens die Butadiene nur den geringeren Anteil an der Charge darstellen sollen.
  • Die Reaktion wird vorteilhaft bei Atmosphärendruck oder unter einem geeigneten Druck ausgeführt, um die Reagenzien durch die Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens strömen zu lassen.
  • Versuche haben gezeigt, daß die Ausbeute an Thiophen mit zunehmendem Druck abnimmt; doch wird sogar bei erheblichen Drucken noch Thiophen in wesentlichen Mengen erhalten. Zur Erreichung einer guten Wärmeübertragung und einer innigen Vermischung der reagierenden Dämpfe ist es vorteilhaft, wenn die Dämpfe den aus einer Rohrschlange bestehenden Reaktionsbehälter in turbulenter Strömung durchlaufen. Diese Strömung kann durch einen Druckabfall von etwa 0,07 bis 1,4 kg, je nach dem Durchmesser des Rohres und seiner Länge, erreicht werden.
  • Man kann den nicht zur Reaktion gekommenen Teil der Kohlenwasserstoffe aus dem abfließenden Strom wieder im Kreislauf zurückführen, um die Endausbeute an Thiophen zu vergrößern. Dieser Rücklauf wirkt sich wie eine Verlängerung der Reaktionszeit aus, ohne daß der schon erwähnte unerwünschte Zerfall der Kohlenwasserstoffe eintritt. Es ist aber zu bemerken, daß bei alleiniger Verwendung von Butenen als Ausgangsprodukt ein solcher Rücklauf wegen der hohen Konzentration von Butadienen im Reaktionsprodukt nicht erwünscht ist. Man kann indessen in diesem Falle, wie erwähnt, Butan und andere Verdünnungsmittel zugeben und dann gute Ausbeuten an Thiophen erhalten.
  • In Fig. 5 ist eine Anlage zur Ausführung des Verfahrens dargestellt. In dieser Anlage wird n-Butan von einem Vorratsbehälter 4 mittels einer Pumpe 5 durch eine Vorerhitzerschlange 6 gepumpt. Geschmolzener Schwefel wird vom Vorratsbehälter i durch die Pumpe 2 zu einer Vorerhitzerschlange 3 gepumpt. Die vorerhitzten Dämpfe von Butan und Schwefel werden bei 7 gemischt, und das Dampfgemisch geht dann durch eine Reaktionsschlange B. Die Vorerhitzer 3 und 6 und die Reaktionsschlange 8 können sich entweder in getrennten Öfen befinden oder, wenn sie im selben Ofen liegen, wie dargestellt, können sie verschiedene Länge haben, um die gewünschte Vorerhitzungs- und Reaktionstemperatur zu erzeugen.
  • Wie vorher angegeben, muß aus wirtschaftlichen Gründen eine möglichst kurze Reaktionszeit verwendet werden. Das erfordert ein rasches Mischen der Reagenzien und eine rasche Wärmeübertragung auf die Reaktionsmischung. Die Reaktionsprodukte kommen in eine Sprühkammer 9, wo sie durch Besprühen mit rohem Thiophen oder einem anderen flüssigen Produkt des Verfahrens auf eine Temperatur von etwa i5o° abgekühlt werden. Die abgekühlten Reaktionsprodukte gehen dann in den Teerabscheider io, in dem Teer ausgeschieden wird, der zu einer Anlage ig zur Wiedergewinnung des Schwefels gelangt.
  • Die von der Hauptmasse des Teers befreiten Reaktionsprodukte gehen zu einem Filter ii, um hier noch den Teernebel abzutrennen. Die filtrierten Produkte kommen dann in einen Kondensatabscheider 12, wo die bei normaler Temperatur flüssigen Reaktionsprodukte zum größten Teil abgetrennt werden. Dieser Abscheider kann als Absorptionsvorrichtung arbeiten, in der Thiophen als Absorptionsflüssigkeit benutzt wird. Die flüssigen Produkte des Abscheiders 12 gehen zu einem Schwefelkohlenstoffturm 17 und die flüchtigen Produkte zu einem Kompressor 13 und dann zu einer Säule 14, in der C3 Kohlenwasserstoffe, leichtere Gase als C3 Kohlenwasserstoffe und Schwefelwasserstoffe als obere Fraktion entfernt und zu der Schwefelrückgewinnungsanlage ig geschickt werden. Die Bodenfraktion der Säule 14, die aus C4 Kohlenwasserstoffen und Stoffen mit höheren Siedepunkten als C4 Kohlenwasserstoffen besteht, gelangt zur Säule i5, in der C4 Kohlenwasserstoffe als obere Fraktion erhalten und durch einen Meßapparat 16 zu dem Vorerhitzer 6 zurückgeführt werden und so im Kreislauf in das Verfahren zurückkehren. Die Bodenfraktion der Säule 15 wird mit der Bodenfraktion des Kondensators 12 vereinigt und kommt in den Schwefelkohlenstoffturm 17. C SZ wird als obere Fraktion aus dem Turm 17 abgezogen und kommt in einen Sammelbehälter, während die Bodenfraktion des Turms 17 in einen Thiophenturm 18 gelangt. Dort wird Thiophen als obere Fraktion abgenommen und kommt in einen Sammelbehälter, während die Bodenfraktion in einen anderen Sammelbehälter gelangt, um im Kondensator 12 und/oder als Abkühlmittel verwendet zu werden.
  • Bei einer für die Erfindung typischen Ausführungsform des Verfahrens besteht der in die Vorerhitzerschlange 6 eingeführte Kohlenwasserstoff aus einer normalen Butanfraktion, die wechselnde Mengen von Butenen enthält und einer Krackanlage zur Umwandlung von Gasöl in Benzin entnommen ist. Der Schwefel wird in den Vorerhitzer 3 in solchen Mengen eingebracht, daß bei 7 eine Mischung mit einem Gewichtsverhältnis des Schwefels zur Butanfraktion von etwa 1 entsteht, und die Geschwindigkeit des Durchlaufs wird so eingestellt, daß sich eine Reaktionszeit von etwa 0,05 Sekunden in der Reaktionsschlange 8 bei Temperaturen von 649° ergibt. Beispiel 1 Eine :Mischung aus 30 Volumprozent 1, 3-Butadien und 70 Volumprozent n-Butan wurde in einen Vorerhitzer in einer Menge von 359 pro Minute eingebracht und auf eine Temperatur von 593° erhitzt. Der Schwefel wurde in einem getrennten Vorerhitzer in einer Menge von 28 g pro Minute auf eine Temperatur von 593° erhitzt. Die beiden Ströme wurden durch eine Mischdüse gesandt und dann durch ein mit Prallplatten versehenes Rohr von 50 ccm Volumen, das aus nichtrostendem 27°/olgem Chromstahl hergestellt war und auf einer Temperatur von 7o5° gehalten wurde. Das Reaktionsprodukt wurde durch Besprühen mit Wasser abgekühlt, ging durch einen kleinen Abscheider, um den Teernebel zu entfernen, und wurde dann in einem Turm mit heißen Alkalien im Gegenstrom ausgewaschen.
  • Anschließend wurde das Reaktionsprodukt in einem Wasserkühler und durch Eiskühlung kondensiert, getrennt und das verbleibende Gas gemessen. Insgesamt waren 49 °jo des eingebrachten Kohlenwasserstoffs in ein flüssiges Produkt und in Teer umge-vandelt worden. Eine Fraktionierung eines Teiles des von C4 Kohlenwasserstoffen und leichteren Bestandteilen befreiten Produktes zeigte die folgende Zusammensetzung: CS2 . . . . . . . . . . . . . . . . : . . . . . . . . . . . 9,0110 Thiophen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8o,5"/, Rest (im wesentlichen Thiophen) . . 10,5 0/a Beispiel e 4995 g technisches Buten-2 (o,9"/, Isobutylen, 98,5 °/o Buten-2 und o,6 °/o n-Butan) wurden in einer :Menge von 49 9 pro Minute in einer Vorerhitzerschlange, die aus einem 6,1 m langem Rohr aus nichtrostendem Stahl mit einer lichten Weite von 4 mm bestand und in ein Bleibad von 643° eingetaucht war, auf eine Temperatur von etwa 626° erhitzt. Des weiteren wurden 79,30 g geschmolzener Schwefel in einer Menge von 71,7 g pro Minute in einer Vorerhitzerschlange, die aus einem 6,1 m langen, 1/$zölligen Rohr aus nichtrostendem 27°/oigem Chromstahl bestand und in ein Bleibad von 7r5° eingetaucht war, auf eine Temperatur von 676° vorerhitzt. Die vorerhitzten Stoffe wurden durch eine Mischdüse in einen Reaktionsraum geleitet, der aus einem 3,66 m langen 1/8zölligen Rohr aus nichtrostendem 27°/oigem Chromstahl bestand und in ein Bleibad von 682° eingetaucht war, wodurch am Eingang des Kühlturms eine Temperatur von 677° erhalten wurde. Der Druckabfall im Reaktionsraum betrug etwa o,84 kg/cm1 und die Reaktionszeit 0,03 Sekunden.
  • Das Reaktionsprodukt wurde durch Sprühen mit Wasser abgekühlt und nach Durchgang durch einen mit Wasser gekühlten Kühler in einen Behälter zum Absetzen des Teers und dann durch ein Glaswollefilter zum Abfiltrieren des Teers geleitet. Das filtrierte Gas wurde dann in einen Skrubber geleitet, der im Gegenstrom mit Alkalien beschickt war und auf einer Temperatur von 8o° gehalten wurde, um Schwefelwasserstoff zu entfernen. Das verbleibende Reaktionsprodukt wurde vorgekühlt, und schließlich wurde unter Abkühlung in einem mit Eis beschickten Kühler das rohe Thiophen gesammelt: Die Abgase des Kühlers wurden einer Destillation unterworfen mit folgenden Ergebnissen
    Schwefelwasserstoff . . . . . . . . . 0,4 Molprozent
    Methan .................... 3,4 -
    C,- Kohlenwasserstoffe ....... 2,7 -
    C3-Kohlenwasserstoffe .......- 6,3 -
    Butene ...... ,............ 49,6 -
    Butadien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35,2 -
    Butan ..................... I,o -
    Rest . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . 1,4 -
    Folgende Reaktionsprodukte wurden erhalten: Schwefelwasserstoff . . . . . . . . . . . . . . 39829 flüssiges Produkt................. 33409 Abgase ......................... 161o g Teer...................... ..... 30209 Das flüssige Produkt wurde fraktioniert mit folgenden Ergebnissen:
    C¢-Kohlenwasserstoffe .. 17,1 Gewichtsprozent
    c s, .................. 8,9 -
    Thiophen ............. 71,5
    -
    Rest . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,5 -
    Beispiel 3 Der in Beispiel e beschriebene Durchlauf wurde wiederholt mit der Änderung, daß 487o g n-Butan mit einem Gehalt von 93 Molprozent n-Butan und 6 Malprozent Isobutan in einer Menge von 319 pro Minute in den Kohlenwasserstoffvorerhitzer zusammen mit 4370 g eines Rücklaufstroms eingebracht wurden, der in einer Menge von 28,6 g pro Minute zugeführt wurde. Dieser Rücklaufstrom wurde durch Kompression der Abgase erhalten, die aus dem Eiskühler von Beispiel 2 kamen. Die komprimierten Gase gingen durch einen mit Wasser gespeisten Kühler zu einem Vorratsgefäß für flüssige Kohlenwasserstoffe. Der Druck in diesem Gefäß wurde auf 5,6 kg/cm" gehalten.
  • Der Rücklaufstrom zum Kohlenwasserstoffvorerhitzer hatte folgende Zusammensetzung:
    Schwefelwasserstoff . . . . . . . . . i,o Molprozent
    Methan .................... i,o -
    C.- Kohlenwasserstoffe ....... 4,2 -
    C,- Kohlenwasserstoffe ....... 8,o -
    Butene .................... 14,2 -
    Butadien................... 23,3 -
    Butan ..................... 47,2 -
    Rest....................... i,o -
    Bei diesem Durchlauf wurden 986o g Schwefel in den Schwefelvorerhitzer in einer Menge von 64,4 g pro Minute eingebracht. Der Druckabfall im Reaktionsbehälter betrug 0,56 kg/cm2 und die Reaktionszeit 0,04 Sekunden.
  • Folgende Reaktionsprodukte wurden erhalten:
    Leichte Gase . . . . . . . . . . . . . . . 10739
    Schwefelwasserstoff . . . . . . . . . i,o Molprozent
    Methan . . .... .... ... . . . .. . . 36,6 -
    C,- Kohlenwasserstoffe ....... 16,1 -
    C,-Kohlenwasserstoffe ....... 5,0 -
    Butadien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13,0 -
    Butene .................... i2,2 -
    Butan :.................... 15,6 -
    Rest....................... o,6 -
    Schwefelwasserstoff . . . . . . . . . 73209
    Teer....................... 26459
    Kohlenstoff .. . .. . . . . . . 25,2 Gewichtsprozent
    Wasserstoff . . . . . . . . . . . . i,8 -
    Schwefel.............. 73,0 -
    Rohes Thiophen ....... 3456 g
    C4 Kohlenwasserstoffe .. 15,4 Gewichtsprozent
    C S2 .................. 10,2 -
    Thiophen ............. 72,4 -
    Bodensatz............. 2,o -

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Thiophen, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits Schwefel und andererseits n-Butan, n-Butene oder Butadiene für sich allein oder in Mischung getrennt so vorerhitzt werden, daß ihre nachfolgende Mischung eine Temperatur zwischen etwa 454 und etwa 76o° ergibt, daß die erhaltene Mischung bei diesen Temperaturen umgesetzt und dann ihre Temperatur unter etwa 454° erniedrigt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Mischung zwischen etwa 482 und 649° gehalten wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von n-Butan die Temperatur der Mischung zwischen etwa 538 und etwa 649° gehalten wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von n-Butenen die Temperatur der Mischung zwischen etwa 482 und etwa 593° gehalten wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die n-Butan, n-Butene und Butadiene enthaltende Reaktionsmischung nach Abtrennung der übrigen Bestandteile im Rücklauf erneut als Ausgangsstoff dient.
DES19745A 1945-06-27 1950-09-28 Verfahren zur Herstellung von Thiophen Expired DE891262C (de)

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