DE935903C - Verfahren zur Abtrennung eines fuer die Herstellung von Diisocyanaten geeigneten Isomerengemisches aus einem Dinitrotoluolrohgemisch - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 1. DEZEMBER 1955

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Das bei der Dinitrierung von Toluol anfallende Isotnerengemisch besteht im wesentlichen, aus 2, 4-, 2, 6-, 3, 4-, 2, 3- und 3, 6-Dinitroitoluoil. Ein solches Rohgemisch ist für die Herstellung· von Diiso^ cyanaten, wie sie für die Weiterverarbeitung· auf Kunststoffe verwendet werden, nicht brauchbar, da es bei der Diisocyanatherstellung zu Verharzungen und bei der Polykondensation zu Nebenreaktionen Anlaß gibt. Für die Kunststoffherstellumg geeignete Toluylendiisocyanate hat man daher bisher über solche Dinkrotoluole hergestellt, die durch weitere Nitrierung von reinem oi-Nitrotoluol oder Gemischen aus o*- und p-Nitrotoluol erhalten werden. Hierbei erfolgte die Abtrennung des· im Rohnitrotoluol enthaltenen m-Nitrotoluols aus dem Isotnerengemisch, durch Destillation. Dieses Verfahren ist nicht nur relativ umständlich, sondern es führt auch häufig zu, Produkten mit nicht ausreichendem Reinheitsgrad.

Es wurde nun gefunden, daß man ein Dinitroitoluol vom den geforderten Eigenschaften in ausgezeichneter Ausbeute erhält, wenn man ein geschmolzenes Rohgemisch von Dinitrotoluol, "wie es durch Nitrierung vom Toluol über Momonitrotoluol ohne Einschaltung von Reinigungsproizessen erhalten wird, in Gegenwart eines Lösungsmittels durch Abkühlen auf ο bis — 10 ° kristallisieren läßt. Überraschenderweise gelingt es hierbei, bei geeigneter Wahl des· zur Anwendung kommenden Lösungsmittels praktisch nur die unbrauchbaren Dinitrotoluolisomeren in Lösung zu halten. Darüber hina-us ist es möglich, ohne merklichen

Ausbeuteverlust solch große Lösungsmittelmengen anzuwenden, daß die Abtrennung der sich in der flüssigen Phase befindenden! störenden Dinitrotoluoilisotneren in technisch einfacher Weise durch Nutschen, Abschleudern u. dgl, durchgeführt werden kann. Gegebenenfalls kann das nach der Abtrennung· der Mutterlauge erhaltene Kristallisationsgut mit maximal der gleichen Menge Lösungsmittel, die zur eigentlichen Kristallin sation benutzt wird, gewaschen und die hierbei anfallende Ablauge zur Kristallisation von frischem Rohdinitrotoluol ohne Beeinträchtigung der Qualität des gewünschten Produktes im Kreislauf wieder verwendet werden. Die bei der Dinitrierung anfallenden unerwünschten Isomerem, die erst unter o° erstarren, befinden sich nach 4er "Ab-' trennung des Kristallisatiotisgutes. praktisch vollständig in der Ablauge. Auf Grund dieses. Verfahrens, das diskontinuierlich, oder auch kontiao nuierlich durchgeführt werden kann, läßt sich eine Ausbeute von über 93 °/o erreichen.

Als. Lösungsmittel zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, haben sich insbesondere Alkohole, wie z. B. Methylalkohol und Äthylalkohol, als besonders geeignet erwiesen. Diese Lösungsmittel werden vorzugsweise im Gemisch mit Wasser angewendet, da, es· sich gezeigt hat, daß durch eine Verdünnung des. Lösungsmittels, die Weiterverarbeitung vereinfacht werden kann, ohne den. Reinheitsgrad des Produktes und die erzielbare Ausbeute zu beeinträchtigen. Sa kann beispielsweise zur Entfernung der gleichen Mengen an unerwünschten Nitrierungsprodukten mit der 8,3fachen Menge 97°/oigem Methylalkohol, der i8,4fachen Menge 87%igem Methylalkohol oder der 29fachen Menge 83%igem Methylalkohol ge^- arbeitet werden.

Beispiel 1

In 1721g 83,l°/oigem Methylalkohol läßt man innerhalb 1 Stunde 1000 g eines bei der Dinitrierung von Toluol anfallenden geschmolzenen Dinitrotoluolgemisches (Erstarrungspunkt 52,8°) unter intensivem Rühren einlaufen. Der entstehende Kristallbrei wird sodann innerhalb ι Stunde bis auf — 10° weiter abgekühlt.. Sodann wird scharf abgesaugt und der Kristallbrei mit der gleichen Menge 83,i°/oigem Methylalkohol gewaschen, Das Waschmethanol wird zur Reinigung von weiteren 1000 g Dinitrotoluolgemisch (Erstarrungspunkt 52,8°)'in der beschriebenen Weise benutzt, wobei 1199 g methylalkoholfeuchtes Dinitrotoluol und i533 g methylalkoholische Ablauge anfallen. Die Ablauge hinterläßt nach Verdampfen des Methanols und Wassers 68 g eines Dinitrotoluolgemisches vom Erstarrungspunkt — 2,9 °, während der Kristallbrei 932 g eines Dinitrotoluolgemisches vom Erstarrungspunkt .57,2° liefert, das für die· Herstellung eines in der Kunststoffchemie verwendbaren Toluylendiisocyanates gut geeignet ist.

Beispiel 2

In einem Rührkessel (I) von 7001 Inhalt läßt man stündlich 156 kg eines geschmolzenen Rohgemisches von Dinitrotoluol (Erstarrungspunkt 56,2°) einlaufen. Gleichzeitig wird der Rührkessel mit der methylalkoholischen Waschlauge (II) des geschleuderten, gereinigten Dinitrotoluols beschielet. Die Dinitrotoluolsuspension läuft darauf in einen Rührkessel (II) von 700 1 Inhalt, der durch Kühlung auf 20 ° gehalten und gleichzeitig mit 24,11 Wasser stündlich beschickt wird, und fließt danach in "einen Rührkessel (III) von 700 1 Inhalt, der durch Kühlung auf —10 ° gehalten wird. Von dem Kessel (III) läuft das Produkt auf eine Schälschleuder, auf der die methylalkoholische Ablauge (I) abgeschleudert wird, worauf der_ Kristallbrei mit 92°/oigem Methylalkohol nachgewaschen wird. Angewandt zum Waschen werden stündlich 226,4 kg 92°/oiger Methylalkohol. Die hierbei anfallende Waschlauge (II) wird auf den Rührkessel (I) gepumpt (s. oben).

Die der Schälschleuder entfließende methyl- · alkoholische Ablauge (I) wird auf eine Abtreibekolonne von 400 mm Durchmesser und 8 m Länge gepumpt, aus der mit direktem Dampf (120 kg/Std.) 206,5 kg 92^D/oiges Methanol pro Stunde abgetrieben wird. Das Methanol wird als solches wieder zum Waschen des Schleudergutes mitbenutzt. Am Sumpf der Kolonnen wird stündlich 10,6 kg Dinitrotoluol vom Erstarrungspunkt — 3 ° neben Wasser abgezogen.

Das Schälgut selbst (162 kg/Std.) wird bei 60 ° aufgeschmolzen und läuft auf eine Abtreibekolonne von 6 m Länge und 150 mm Durchmesser, aus der mit direktem Dampf stündlich 13,4 kg 92°/oiger Methylalkohol wiedergewonnen wird; am Sumpf der Kolonne werden nach Abtrennen des Wassers stündlich 145 kg gereinigtes Dinitrotoluol vom Erstarrungspunkt 57,2°, entsprechend einer Ausbeute von 93,2%, erhalten. Dieses Dinitrotoliuol· ist als Ausgangsprodukt für die Herstellung von Diisocyanate!! in hervorragender Weise geeignet. .

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Verfahren zur Abtrennung eines für die Herstellung von Diisocyanaten geeigneten Isomerengemisches aus einem Dinitrotoluolrohgemi'sch, dadurch gekennzeichnet, daß man das geschmolzene Rohgemisch, gegebenenfalls stufenweise, auf ο bis —10 ° in Gegenwart von wasserhaltigem Methylalkohol abkühlt und die hierbei auskristallisierenden Dinitrotoluole abscheidet.

   . 509 585 11.55