DE914249C - Verfahren zur Herstellung fester organischer Komplexverbindungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung fester organischer Komplexverbindungen

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DE914249C
DE914249C DEN3689A DEN0003689A DE914249C DE 914249 C DE914249 C DE 914249C DE N3689 A DEN3689 A DE N3689A DE N0003689 A DEN0003689 A DE N0003689A DE 914249 C DE914249 C DE 914249C
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Carl Hosea Deal Jun
Allan Charles Nixon
Raymond Alfred Wilson
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Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
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Description

  • Verfahren zur Herstellung fester organischer Komplexverbindungen Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung neuer fester organischer Komplexverbindungen aus Tetrahalogenmethan und einer aromatischen Verbindung. Diese neuen Komplexverbindungen lassen sich in praktisch reiner Form auch gewinnen, wenn man als Ausgangskomponente flüssige Gemische verwendet, welche aromatische Kohlenwasserstoffe neben anderen organischen Flüssigkeiten bzw. verschiedene aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten. Im Hinblick hierauf ist das Verfahren zur Herstellung dieser Komplexverbindungen zur Zerlegung organischer Gemische oder zur Reinigung aromatischer Verbindungen geeignet.
  • Mischungen gewisser aromatischer Verbindungen, wie Benzol, Alkylbenzole (Toluol, Xylole), Oxy-Benzole (Phenol) und Oxyalkylbenzole (Kresole, Xylenole) werden als Nebenprodukte beim Verkoken von Kohle und auch bei bestimmten Erdölumwandlungs- und -trennungsverfahren erhalten. Mischungen weiterer aromatischer Verbindungen, wie der kernhalogenierten Derivate von Benzol, Toluol u. dgl. entstehen bei der geeigneten Halogenierung der entsprechenden aromatischen Verbindungen sowie bei der Alkylierung von z. B. halogenierten Benzolderivaten. Mischungen isomerer nitroaromatischer Verbindungen erhält man durch Nitrierung von Aromaten, z. B. Gemische isomerer Nitrotoluole durch die Nitrierung von Toluol ; die Reduktion der Nitrogruppen führt zu Mischungen von aromatischen Aminen, wie Toluidinen. Andere Gemische sind solche der verschiedenen Picoline, Lutidine und der isomeren substituierten Pyridine.
  • Man hat schon mannigfache Methoden vorgeschlagen, um wenigstens partielle Trennungen bei den obenerwähnten Mischungen zu erzielen. Wo ein ausreichender Unterschied in den Siedepunkten einiger Bestandteile der gegebenen Mischungen besteht, wird die Trennung durch fraktionierte Destillation bewirkt. So kann o-Xylol (Siedepunkt 144,q:° bei atmosphärischem Druck) aus einer Mischung, in der es neben m- und p-Xylol (Siedepunkte - 139,3 bzw. 138,g°) enthalten ist, durch fraktionierte Destillation abgeschieden werden. Jedoch lassen sich das m- und p-Xylol durch eine solche Methode nicht voneinander trennen. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei anderen Mischungen, z. B. einer solchen von o-, m- und p-Kresol. In anderen Fällen kann man die Trennung der o- von den m- und p-Isomeren durch Destillation erreichen, sogar wenn die Siedepunkte zueinander umgekehrt liegen, d. h. der Siedepunkt des o-Isomeren niedriger als derjenige der m- und p-Isomeren ist; dies trifft für den Fall der o-, m- und p-Chloroxybenzole, der Bromoxybenzole, der Toluylsäuren und der Dioxybenzole zu. Aber in manchen Fällen liegen die Siedepunkte aller drei Isorneren zu nahe beisammen, als daß sie eine wirksame Zerlegung durch fraktionierte Destillation in wirtschaftlichem Ausmaß zulassen, z. B. im Falle der isomeren Methylchlorbenzole, der isomeren Methylbrombenzole und der Dibrombenzole.
  • Eine Zerlegung durch fraktionierte Kristallisation wurde in manchen Fällen angewendet, doch bilden sich im allgemeinen nach nur partieller Abscheidung eines der Bestandteile eutektische Gemische, und dadurch ergibt sich, daß man nur einen Bestandteil von einigermaßen erheblichem Reinheitsgrad, aber keinen Bestandteil in praktisch reiner Form und ausreichender Ausbeute erhält.
  • In weiteren Fällen, besonders im Falle stark polarer, substituierter Derivate, wie phenolischer Verbindungen, wurden die Zerlegungen so ausgeführt, daß das Gemisch zunächst einer chemischen Umwandlung, wie Sulfonierung, Alkylierung, unterworfen, dann das entstehende Gemisch neuer Derivate zerlegt und hierauf die abgetrennten Verbindungen, z. B. durch Entsulfonierung, Entalkylierung, in die ursprünglichen Verbindungen zurückverwandelt wurden.
  • Im allgemeinen waren jedoch die bisher verfügbaren Methoden für die Trennung und Aufarbeitung isomerer aromatischer Verbindungen und anderer, mit ihnen gewöhnlich vermengter aromatischer Verbindungen, ,die ähnliche Siedepunkte haben, nicht völlig befriedigend.
  • Es wurde gefunden, daß eine Trennung und Reinigung organischer, besonders aromatischer Verbindungen, z. B. auch von Isomeren, dadurch erreicht werden kann, daß ein Gemisch der genannten Verbindungen mit einem bestimmten Halogenkohlenwasserstoff gemischt und die Temperatur der Mischung so eingestellt wird, daß sich praktisch nur einer der Mischungsbestandteile als feste Komplexverbindung mit dem Halogenkohlenwasserstoff abscheidet.
  • Praktisch wird z. B. wie folgt gearbeitet: Man fügt einen bestimmten Halogenkohlenwasserstoff zu einer mindestens zwei schwer trennbare organische Verbindungen enthaltenden Mischung, deren einer Bestandteil mindestens eine feste Komplexverbindung mit dem zugesetzten Halogenkohlenwasserstoff bildet, wobei die Temperatur der Mischung so eingestellt wird, daß sich nur eine der Komponenten als feste Komplexverbindung abscheidet; dann kühlt man dieses Gemisch so ab, daß sich kein eutektisches Gemisch bildet oder sich mehr als eine der organischen Bestandteile als feste Phase ausscheidet. Die festen Komplexverbindungen werden abgeschieden und zerlegt. Wenn auch ein anderer Bestandteil der Mischung zur Bildung einer Komplexverbindung mit dem Halogenkohlenwasserstoff fähig ist, ist es notwendig, einen Teil des Halogenkohlenwasserstoffs aus der anfallenden Mutterlauge zur Änderung ihrer Zusammensetzung zu entfernen, so daß, wenn die Mutterlauge wieder gekühlt wird, eine andere Komponente sich als feste Komplexverbindung mit dem Halogenkohlenwasserstoff frei von der zuerst abgetrennten Komponente abscheidet. Die erhaltene Lösung wird dann gekühlt, damit diese feste Komplexverbindung abgetrennt werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung beruht darauf, daß Tetrahalogenmethane, d. h. Verbindungen, in welchen alle Wasserstoffatome von Methan durch Halogenatome, und zwar gleiche oder verschiedene, ersetzt sind, feste Komplexverbindungen mit verschiedenen aromatischen Kohlenwasserstoffen, besonders den Cg und C9 aromatischen Kohlenwasserstoffen, die mindestens zwei Alkylgruppen enthalten, bilden, und daß die Bildung dieser festen Komplexe zur Abtrennung von Komponenten aus ihren Mischungen, die isomere aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten, benutzt werden können; z. B. bildet Kohlenstofftetrabromid äquimolekulare feste Komplexverbindungen mit o-Xylol, p-Xylol und m-Xylol. Gleicherweise bildet Kohlenstofftetrachlorid äquimolekulare Festphasenkomplexe mit p-Xylol und Hemimellithol; auch andere Halogenmethane, z. B. Bromtrichlormethan, Dibromdichlormethan, geben feste Komplexverbindungen mit aromatischen Kohlenwasserstoffen, z. B. mit p-Xylol. Andere geeignete Halogenmethane sind Kohlenstofftetrafluorid, Kohlenstofftetrajodid, Chlortribrommethan, Jodtrichlormethan, Dijoddichlormethan und alle die verschiedenartigen anderen Tetrahalogenmethane. Nach dem Verfahren der Erfindung sollen vor allem Gemische der verschiedenen Alkylpyridine, wie Mischungen der Lutidine und Picoline, sowie auch Mischungen der verschiedenere Derivate von Pyrrol, Thiophen, Chinolin und Furan, besonders deren Alkylderivate, in ihre Bestandteile zerlegt werden.
  • Fig. 1 ist ein vier einzelne Kurven enthaltendes Diagramm, die die Beziehungen von flüssiger zu fester Phase der vier getrennten binären Systemei. Kohlenstofftetrabromid : p-Xylol, a. Kohlenstofftetrabromid : m-Xylol, 3. Koblenstofftetrabromid o-Xylol und 4. Kohlenstofftetrabromid : Athylbenzol zeigen.
  • Fig. II ist ein der Fig. I ähnliches Diagramm, das zwei Kurven für die beiden binären Systeme i. Kohlenstofftetrachlorid : p-Xylol und 2. Kohlenstofftetrachlorid : o-Xylol enthält.
  • Fig.III ist ein ähnliches Diagramm, das drei Kurven für die drei binären Systeme i. Bromtrichlormethan : p-Xylol, 2. Dibromdichlormethan p-Xylol und 3. Dibromchlormethan : p-Xylol aufweist.
  • Fig. IV ist ein Diagramm, das die Temperaturzusammensetzung (flüssige - feste Phase) von handelsüblichen Xylolmischungen in Gegenwart von 1. 35 Molprozent Bromtrichlormethan und 2. 35 Molprozent Dibromdichlormethan zeigt.
  • Fig. V ist ein Diagramm, das in Molprozent die Beziehungen zwischen flüssiger und fester Phase des ternären Systems ' Kohlenstoff tetrabromid m-Xylol : p-Xylol zeigt und Kurven enthält, die eine Stufenkombination in Anwendung der Erfindung auf diese besondere Ausführung darstellen.
  • Fig. VI ist ein Diagramm, das in Molprozent die Beziehungen zwischen flüssiger und fester Phase beim ternären System Kohlenstofftetrabromid p-Xylol : Äthylbenzol zeigt.
  • Fig. VII ist ein Diagramm, das in Molprozent die Beziehungen zwischen flüssiger und fester Phase beim ternären System Kohlenstofftetrabromid : m-Xylol : Athylbenzol zeigt.
  • Fig. VIII ist ein Strömungsschema für eine Ausführungsform der Erfindung, angewendet auf die Trennung und Gewinnung von m-Xylol und p-Xylol aus ihren Mischungen.
  • Es wird nun auf Fig. I Bezug genommen, um die Bildung von festen Komplexverbindungen zwischen Kohlenstofftetrabromid und den verschiedenen Xylolen zu zeigen. Die Temperaturzusammensetzungskurven in Fig.I zeigen, daß Kohlenstofftetrabromid bei etwa +48' äquimolare Verbindungen mit jedem der Xylole bildet. Die p-Xylol-Kohlenstofftetrabromidkomplexverbindung ist stabil bis zu ihrem Schmelzpunkt von etwa 540; der o-Xylolkomplex und der m-Xylolkomplex schmelzen unscharf bei etwa io bzw. -2o°.
  • Die Systeme Kohlenstofftetrachlorid : aromatische Kohlenwasserstoffe (C8) verhalten sich etwa ähnlich wie die entsprechenden Kohlenstofftetrabromidsysteme. Zwei der binären Systeme sind in Fig. II dargestellt:. i. Kohlenstofftetrachlorid p-Xylol und 2. Kohlenstofftetrachlorid : o-Xylol. Ein äquimolekularer Komplex mit p-Xylol vom Schmelzpunkt o° wird angezeigt, doch tritt offenbar kein Komplex mit o-Xylol auf. Wie im Falle von Kohlenstofftetrabromid erscheint Kohlenstofftetrachlorid in zwei kristallinen Formen, wobei der Übergangspunkt bei etwa -48° liegt.
  • Fig. III zeigt die Bildung von äquimolekularen, stabilen, festen Zweikomponentenkomplexen zwischen p-Xylol und den zwei Tetrahalogenmethanen, nämlich Bromtrichlormethan und Dibromdichlormethan, mit Schmelzpunkten von etwa 12 bzw. a5°. Die dritte Kurve in dieser Figur zeigt jedoch an, daß sich zwischen p-Xylol und dem Trihalogenmethan Dibromchlormethan kein Komplex bildet.
  • Fig. IV zeigt für zwei Mehrkomponentensysteme Kurven (Isoplethen) für die Gleichgewichte zwischen fester und flüssiger Phase bei konstanter Konzentration der genannten Tetrahalogenverbindungen und konstanter Gesamtkonzentration der C.- Kohlenwasserstoffe. Dabei stellen die C.- Kohlenwasserstoffe eine Mischung von p-Xylol, m-Xylol, o-Xylol und Äthylbenzol dar, wobei die drei letzten Komponenten in den annähernden Gewichtsverhältnissen: 32,51/o m-Xylol, 181/o o-Xylol und 37,51/o Äthylbenzol vorhanden sind. Obwohl diese besonderen Kurven nur der Veranschaulichung dienen und nicht unbedingt die optimale Konzentration der Zusammensetzung darstellen, zeigen sie, daß hohe Ausbeuten an p-Xylol aus Mischungen mit anderen aromatischen C.- Kohlenwasserstoffen bei tiefen Gefriertemperaturen (-7o bis -8o°) wie mit Kohlenstoff tetrachlorid erzielt werden können. Allerdings hat Kohlenstofftetrachlorid die Vorteile, daß es haltbarer und wirtschaftlicher zurückgewinnbar ist.
  • Aus Fig. V, die das Temperatur-Zusammensetzungs-Diagramm von flüssiger und fester Phase für m-Xylol und p-Xylol, wenn sie in wechselnden Mengen Kohlenstofftetrabromid gelöst sind, zeigt, ist zu ersehen, daß eine starke Verlagerung des m-Xylol-p-Xylol-Eubekbikums besteht, die sich mit der Gesamtkonzentration an Kohlenstoff tetrabromid ändert. Wie gleichfalls durch das Diagramm angezeigt wird, gibt es fünf Regionen, die durch eine feste Phase gekennzeichnet sind, die zusammen mit der flüssigen Phase bestehen kann. In der Region C ist der Feststoff Kohlenstofftetrabromid; in der Region C-P ein p-Xylol-Kohlenstofftetrabromidkomplex, der i Mol Kohlenstofftetrabromid je Mol p-Xylol enthält (C Br4 p-Xylol) ; in der Region P p-Xylol; in der Region M m-Xylol; in der Region C-M ein m-Xylol-Kohlenstofftetrabromidkomplex, der i Mol Kohlenstofftetrabromid je Mol m-Xylol enthält (CBr4 m-Xylol). Es ist zu beachten, daß das bezeichnende Verhalten in diesem .System die Krümmung der die Regionen C und C-P nach m-Xylol hin trennenden eutektischen Linie, d. h. die Abnahme des p-Xylolgehalts der eutektischen Zusammensetzung in bezug auf m-Xylol, ist, so wie die Kohlenstofftetrabromidkonzentration vermindert wird.
  • In Fig. VI gibt es fünf Bereiche im Diagramm, die durch die feste Phase gekennzeichnet sind, welche zusammen mit einer flüssigen Phase bestehen kann. In den Bereichen C, C-P, C-E, E und, P sind die festen Phasen Kohlenstofftetrabromi:d, Kohlenstofftetrabromiid-p-Xyaol-Komplex, der i Mol Kohlenstofftetrabromid je Mol p-Xylol enthält, Kohlenstofftetrabromid-Äthylbenzol-Komplex, der i Mol Kohlenstofftetrabromid je Mol Äthylbenzol enthält, Äthylbenzol bzw. p-Xylol. Gleicherweise befinden sich in dem Diagramm nach Flig.VII fünf Bereiche, die durch die feste eine Phase charakterisiert sind, die zusammen mit einer flüssigen Phase bestehen kann. In den Bereichen C, C-M, C-E, E und M sind die festen Phasen Kohlenstofftetrabromid, Kohlenstofftetrabromid-m-Xylol-Komplex, der i Mol Kohlenstofftetrabromid je Mol m-Xylol enthält, Kohlenstofftetrabromid-Äthylbenzol-Komplex, der i Moi Kohlenstofftetrabromid je Mol Äthylbenzol enthält, Äthylbenzol bzw. m-Xylol.
  • Eine Anwendung der Erfindung wird noch an Hand der Fig. V erläutert. Außer den eutektischen Linien des ternären Systems sind drei Linien, die drei Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellen, gezeichnet. Die erste Arbeitsstufe, durch Linie A wiedergegeben, besteht im Kristallisieren und Abscheiden des p-Xylol-Kohlenstofftetrabromid-Komplexes durch Kühlung, die zweite Stufe, durch Linie B angezeichnet, besteht in der Herabsetzung der Kohlenstofftetrabromidkonzentration der Mutterlauge; die dritte Stufe, die Linie C, ist die Kristallisation und Abtrennung des m-Xylol-Kohlenstofftetrabromid-Komplexes.
  • So tritt nach Fig. V beim Kühlen einer 1lischung der Zusammensetzung, wie sie durch Punkt Q angegeben ist, nicht nur eine Temperaturänderung des Systems auf, sondern es erfolgt auch, durch diese Temperaturerniedrigung bedingt, Verfestigung und Abscheidung eines festen p-Xylol-Kohlenstofftetrabromid-Komplexes (CBr4 p-Xylol). Als Ergebnis der Ausscheidung dieses festen Komplexes ändert sich die Zusammensetzung der verbleibenden flüssigen Mischung fortschreitend. Diese Änderung in der Zusammensetzung und die Temperaturerniedrigung gehen so lange vor sich, bis- die flüssige Mischung die durch Punkt R angegebene Zusammensetzung erreicht hat. Punkt R liegt nahe der eutektischen Linie; die Abkühlung wird überwacht und kurz vor dieser Linie abgebrochen. Damit wird mit Sicherheit hohe Reinheit des festen p-Xylolkomplexes erzielt, ohne Gefahr einer Verunreinigung mit m-Xylol, die auftreten würde, wenn die Kühlung so lange fortgesetzt würde, bis die Zusammensetzung der flüssigen Mischung auf die eutektische Linie zu liegen käme und man einen Teil der eutektischen Massen sich verfestigen ließe. Die eutektische Linie stellt solche Zusammensetzungen von Mischungen dar, aus denen man durch Temperaturerniedrigung keine feste Phase ausscheiden kann, welche Kohlenstofftetrabromid als Komplex mit nur einer der aromatischen Komponenten enthält, statt dessen scheidet sich eine aus allen drei Komponenten zusammengesetzte feste Phase ab. Für die weitere Trennung nach Beseitigung von Kohlenstofftetrabromid kann direktes Ausfrieren verwendet «-erden.
  • Es ist also ersichtlich, daß die Ausscheidung nur einer einzigen Komponente einer :Mischung als fester Komplex mit Kohlenstofftetrabromid möglich ist, vorausgesetzt natürlich, daß die Zusammensetzung der Mischung keinem Punkt auf den eutektischen Linien entspricht.
  • Die Abtrennung einer aromatischen Verbindung aus ihrer entsprechenden festen Komplexverbindung mit Kohlenstofftetrabromid kann leicht durch Destillation bewirkt werden, z. B. läßt sich p-Xylol bequem von Kohlenstofftetrabromid, mit dem es als fester Komplex auftritt, durch Schmelzen und fraktioniertes Destillieren, gegebenenfalls unter vermindertem Druck, trennen.
  • Aus der abgezogenen Mutterlauge von der durch Punkt R in Fig. V dargestellten Zusammensetzung (dieser Punkt entspricht Mischungen mit 2 Gewichtsprozent p-Xylol auf Xylolbasis) wird in einem geeigneten Behälter das Kohlenstofftetrabromid entfernt, z. B. durch Destillation. Dadurch ändert sich die Zusammensetzung der Lösung bis zu einem Wert, der durch Punkt T wiedergegeben wird. Es sei betont, daß die Zusammensetzung der beim Entfernen von Kohlenstofftetrabromid entstehenden Flüssigkeit irgendwo entlang einer Linie liegt, die durch Punkt R und den Punkt des Dreiphasendiagramms, der iooo/o Kohlenstofftetrabromid bedeutet, gezogen ist. Während Kohlenstofftetrabromid entfernt wird, wird die auftretende Zusammensetzung der flüssigen Mischung durch einen Punkt auf dieser Linie in Richtung zum abnehmenden Kohlenstofftetrabromidgehalt angegeben. Da weiterhin Punkt T nun in dem m-Xylol - Kohlenstofftetrabromid - Komplexbereich liegt, tritt beim Abkühlen der Mischung mit der Zusammensetzung, die Punkt T anzeigt, Verfestigung und Ausscheidung des m-Xylolkomplexes auf.
  • Als Folge der Ausscheidung dieses zweiten festen Komplexes ändert sich die Zusammensetzung der entstehenden flüssigen Mischung fortschreitend. Die Abkühlung wird fortgesetzt, und es erfolgt eine Änderung in der Zusammensetzung, bis eine durch Punkt U angezeigte Zusammensetzung erreicht ist. Punkt U liegt nahe der eutektischen Linie; der Abkühlungsvorgang wird so überwacht und abgebrochen, daß eine flüssige Mischung dieser Zusammensetzung erreicht und sicher eine hohe Reinheit des festen m-Xylolkomplexes ohne Gefahr der Verunreinigung mit p-Xylol erzielt wird.
  • Es sei bemerkt, daß die Mutterlauge von der Zusammensetzung U oder R, die nach der Ausscheidung des m-Xylolkomplexes bzw. p-Xylolkomplexes zurückbleibt, in das Verfahren an jedem geeigneten, von den Arbeitsbedingungen abhängigen Punkt zurückgleitet oder, da sie praktisch reines m-Xylol enthält, nach Beseitigung des Kohlenstofftetrabromids jenes gewonnen werden kann. Ebenso kann man das Kohlenstofftetrabromid, das bei der Abtrennung der organischen Verbindungen aus den festen Komplexen und bzw. oder aus der Mischung, wobei Kohlenstofftetrabromid aus der flüssigen Mischung entfernt wird (d. h. dem Übergang von Punkt R zu Punkt T), anfällt, an jedem geeigneten, von den Arbeitsbedingungen abhängigen Punkt zurückführen. Die günstigste Art und Weise, in der der Kreislauf erfolgen kann, ist leicht zu ermitteln. Es wird noch darauf hingewiesen, daß Punkt W auf Linie W-Z, die die m- und p-Xylolbereiche trennt, etwa 15 % p-Xylol, auf Xylolbasis, entspricht.
  • Fig. VIII ist ein Verfahrens-Strömungs-Schema, das eine Anwendung der Erfindung auf die Abtrennung von m-Xylol und p-Xylol aus Mischungen, die diese enthalten, zeigt. Der Einfachheit halber und zum leichteren Verständnis des Verfahrens sind verschiedene Vorratsbehälter, Pumpen, Instrumente, Zusatzgeräte, ferner Wärmeaustauscher aus der schematischen Zeichnung weggelassen worden; die richtige Anordnung und Verwendung dieser Vorrichtungen ergibt sich von selbst. Die in dem Verfahren nach Fig. VIII verwendete Beschickung an Xylolen kann z. B. im Hinblick auf die verschiedenen komplexbildenden, darin befindlichen organischen Verbindungen (wie die Mengen an m-Xylol zu p-Xylol) weitgehend schwanken. Es wird zur Beschickung eine Mischung folgender annähernder Zusammensetzung in Mol-oder Gewichtsprozent verwendet: 2o bis 25 0/0 p-Xylol und 75 bis 8o% m-Xylol. Zu einer derartigen Xylolmischung gibt man eine Menge Kohlenstofftetrabromid, die ausreicht, um eine Vermischung zu erzielen, welche die dem Punkt Q im C-P-Bereich nach Fig. V entsprechende Zusammensetzung hat. Die die obigen Komponenten in den erwähnten Mengen enthaltende Mischung wird durch Leitung io in den Trockner i i eingeführt. Die getrocknete Mischung wird dann im Kühler 12 auf eine geeignete Temperatur unter Bildung einer Ausfällung gekühlt, die aus dem festen Komplex von Kohlenstoff tetrabromid mit p-Xylol (C-P) besteht; dieser enthält i Mol Kohlenstoff tetrabromid je Mol p-Xylol. Der erhaltene Brei aus Kühler 12 wird durch Leitung 13 in die Zentrifuge 14 übergeführt, in der die feste Phase von der Mutterlauge geschieden wird. Der Feststoff kann in der Zentrifuge zur Beseitigung von anhängendem m-Xylol mit einer kleinen Menge p-Xylol gewaschen werden; die Waschflüssigkeiten werden zur Mutterlauge gegeben oder für sich gesammelt und in den Kreislauf zurückgeleitet. Der abgetrennte feste Komplex wird dann, aus derZentri,fuge entfernt, geschmolzen und durch eine Übertragungsvorrichtung 15 in die Zersetzungsanlage 17 gebracht, die durch indirekte Heizvorrichtungen 16 oder direkt mit Dampf unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Heizmittels, wie überhitzten Dampf, erhitzt wird. Die Komponenten des Komplexes werden in der Zersetzungsanlage 17 getrennt und dabei reines, von m-Xylol freies p-Xylol als Destillat an der Spitze des Zersetzers 17 gewonnen. Der Rückstand im Zersetzer 17 ist hauptsächlich Kohlenstofftetrabromid und wird durch Leitung i9 entfernt.
  • Die bei der Abscheidung des festen p-Xylolkomplexes entstehende Mutterlauge wird aus der Zentrifuge 14 durch Leitung 35 in einen Verdampfer 21 übergeführt, der durch indirekte Heizvorrichtung 2o unter Verwendung irgendeines geeigneten Heizmittels erhitzt wird. Hier wird die Mutterlauge in ihre Bestandteile, nämlich ein Destillatgemisch von mit etwas p-Xylol verunreinigtem m-Xylol und eine Bodenfraktion von Kohlenstofftetrabromid, zerlegt. Das m-Xylol, das ziemlich rein ist, kann als solches abgezogen oder durch Vorrichtung 22 und Zufügen eines Teils des aus dem Verdampfer 2i über Vorrichtung 24 kommenden Kohlenstoff tetrabromids weitergereinigt werden. Die sich ergebende Mischung aus p- und m-Xylol und Kohlenstofftetrabromid wird in einem Kühler 23 auf eine geeignete Temperatur gekühlt, so daß eine aus dem festen Kohlenstofftetrabromid-m-Xylol-Komplex bestehende Fällung erhalten wird. Die breiige Masse aus Kühler 23 wird durch Leitung 26 in die Zentrifuge 27 übergeführt und zentrifugiert. Der abgeschiedene feste Komplex wird dann aus der Zentrifuge abgezogen, geschmolzen und mittels Vorrichtung 28 in den Zerleger 30 gebracht, der durch eine indirekte Heizvorrichtung 29 unter Verwendung irgendeines geeigneten Heizmittels erhitzt wird. Die Komponenten des Komplexes werden bei geeigneter Temperatur undgeeignetem Druck k voneinander getrennt; gegebenenfalls wird verminderter Druck angewendet, so daß man sich niedrigerer Temperaturen bedienen kann. Reines, praktisch von p-Xylol freies m-Xylol wird als Destillat gewonnen. Die Bodenfraktion enthält hauptsächlich Kohlenstofftetrabromid und kann durch Leitung 32 entfernt werden.
  • Die bei der Abtrennung des festen m-Xylolkomplexes anfallende Mutterlauge kann aus der Zentrifuge 27 entfernt und durch Leitung 34 als Rücklauf mit einem frischen p- und m-Xylolgemisch in den Kreislauf geleitet werden. Gleicherweise kann das in den verschiedenen Zerlegern 17, 21 und 30 gewonnene Kohlenstofftetrabromid durch die Leitungen i9, 25 bzw. 32 zur Leitung 33 geführt und als Rücklaufmaterial für den Kreislauf verwendet werden.
  • Kohlenstofftetrachlorid kann in einem ähnlichen Verfahren für die Trennung von Xylolgemischen verwendet werden. In diesem Falle gewinnt man jedoch Kohlenstofftetrachlorid als Destillat in den Zerlegern und die Xylole als Bodenfraktionen.
  • Es wurde z. B. ermittelt, daß p-Xylol in einer Ausbeute von etwa 8o °/o oder mehr, bezogen auf den p-Xylolgehalt der Beschickung, und einer Reinheit von etwa 95 % aus einer Beschickung erhältlich ist, die im wesentlichen aus aromatischen C8 Kohlenwasserstoffen folgender Mengen besteht: o-Xylol 17,9'/0, m-Xy101 32,6%, p-XYTol 120/0, Äthylbenzol 37,5 0/0. Dies kann man erreichen, wenn man ioo Mol der aromatischen C8 Kohlenwasserstoffe mit etwa 33,6 Mol Kohlenstofftetrachlorid vermischt, die Mischung auf etwa -8o° abkühlt, um einen festen p-Xylolkomplex mit C C'4 im Molverhältnis i : i zu erhalten, den festen Komplex von der Mutterlauge durch Zentrifugieren trennt, den abgetrennten festen Komplex schmilzt und C C'4 vom p-Xylol abdestilliert. Demgemäß sind bei einer Zufuhrgeschwindigkeit von etwa 1645 kg des genannten aromatischen C$-Kohlenwasserstoffausgangsmaterials je Stunde etwa 18o kg p-Xylol erhältlich, das etwa 17o kg p-Xylol und den Rest als andere C$-Aromaten enthält.
  • Gleicherweise ist es, unter Bezug auf Fig. VI bzw. VII, durch Anwendung der gleichen Methoden möglich, p-Xylol und bzw. oder Äthylbenzol aus diese Stoffe enthaltenden Mischungen durch selektive Kristallisation einer festen Komplexv erbindung abzutrennen. Außerdem kann gemäß den Fig. V, VI und VII ein annähernd gutes Vierstoffphasendiagramm von Kohlenstofftetrabromid, Äthylbenzol, p- und m-Xylöl erhalten werden; dieses zeigt, daß es auch möglich ist, m- und p-Xylol und Äthylbenzol aus diese drei Komponenten enthaltenden Mischungen durch selektive Kristallisation mit Kohlenstofftetrabromid abzutrennen.
  • Es können auch zur Trennung tri- und tetrasubstituierte aromatische organische Verbindungen, besonders aromatische C9 und Clo Kohlenwasserstoffe, verwendet werden. Auch isomere aromatische organische Verbindungen, besonders oxysubstituierte aromatische Verbindungen, wie Kresole und Xylenole, aromatische Halogen- und Nitroverbindungen, aromatische Amine, wie Toluidine, ferner verschiedene alkylsubstituierte Pyridine, wie ß- und y-Picoline, Lutidine, und verschiedene isomere Derivate von Pyrrol, Thiophen, Chinolin und Furan, besonders deren Alkylderivate lassen sich trennen.
  • Bei den hier beschriebenen Verfahren können den zu trennenden Komponenten kleinere Mengen, bis zu etwa 4o Gewichtsprozent, o-Xylol zusammen mit jeder anderen der verschiedenen organischen Kohlenwasserstoffverbindungen, die normalerweise mit den zu, trennenden Verbindungen, besonders den Xylolen, vergesellschaftet sind, zugemischt sein. Natürlich ist o -Xylol im allgemeinen von den anderen Co Aromaten weitgehend durch Destillation trennbar. Auch kann man den Komponenten, die man trennen soll, kleinere Mengen von Korrosionsverhinderern und Stabilisatoren für die Tetrahalogenmethane zusetzen.
  • Es wurde auch gefunden, das flüssige Paraffinkohlenwasserstoffe sogar in größeren Mengen der Mischung aromatischer Kohlenwasserstoffe, die durch Komplexbildung mit einem Halogenmethan zerlegt werden soll, zugegeben werden können. Die Paraffinkohlenwasserstoffewirken als Verdünnungsmittel und haben wenig Einfluß auf die Konzentration der verschiedenen aromatischen Kohlenwasserstoffe, bei welcher die Eutektika auftreten.
  • Die festen Komplexverbindungen können auch _ für andere Zwecke verwendet werden, besonders zur Bekämpfung von tierischen und pflanzlichen Schädlingen, wie Insekten, Bodennematoden, Pilzen, z. B. kann der CBr4 p-Xylol-Komplex staubförmigen Insektiziden einverleibt werden und unterstützt sowohl den halogenierten Kohlenwasserstoff als auch den aromatischen Kohlenwasserstoff als toxisch wirkende Mittel. Die Komplexverbindungen können auch festen Reinigungsmitteln zugesetzt werden.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren. zur Herstellung fester organischer Komplexverbindungen bzw. zur Trennung einer mindestens zwei organische Verbindungen enthaltenden Mischung, dadurch gekennzeichnet, daß man eine aromatische Verbindung oder auch eine eine solche Verbindung enthaltende Mischung mit Tetrahalogenmethan behandelt und die Temperatur so einstellt, daß sich eine feste, insbesondere äquimolekulare Komplexverbindung der genannten Komponenten bildet, die in ihre Bestandteile zerlegt werden kann.
  2. 2. Verfahren zur Herstellung einer festen organischen Komplexverbindung aus einer mindestens zwei organische Verbindungen enthaltenden Mischung, z. B. isomerer aromatischer Co Kohlenwasserstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dieser Mischung mit einem Tetrahalogenmethan, wie Kohlenstofftetrachlorid oder Kohlenstofftetrabromid, ein flüssiges Gemisch bei einer geeigneten Temperatur herstellt, so daß nur eine der in der Mischung enthaltenen Komponenten mit dem Tetrahalogenmethan eine feste Komplexverbindung bildet, die dann abgetrennt und gewünschtenfalls in ihre Bestandteile zerlegt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsgemisch eine Mischung aus p-Xylol und m-Xylol verwendet. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemenge des genannten Gemisches mit einem Tetrahalogenmethan herstellt und die Temperatur des Gemenges so einstellt, daß im wesentlichen nur eine der Komponenten eine feste Komplexverbindung mit dem Tetrahalogenmethan bildet, die man von der verbleibenden Lösung abtrennt, und daß man einen Teil des Tetrahalogenmethans aus der Lösung entfernt, die erhaltene Restlösung abkühlt und daraus im wesentlichen nur eine andere Komponente als feste Komplexverbindung mit dem Tetrahalogenmethan abscheidet.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1242585B (de) * 1958-03-17 1967-06-22 California Research Corp Verfahren zur Abtrennung von sehr reinem p-Xylol und m-Xylol aus einem Kohlenwasserstoffgemisch, das vorwiegend aus Xylolisomeren besteht, durch mehrfache Destillation und Kristallisation

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1242585B (de) * 1958-03-17 1967-06-22 California Research Corp Verfahren zur Abtrennung von sehr reinem p-Xylol und m-Xylol aus einem Kohlenwasserstoffgemisch, das vorwiegend aus Xylolisomeren besteht, durch mehrfache Destillation und Kristallisation

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