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Publication number: DEB0028569MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 26. November 1953 Bekaimtgiemaoht am 30. Augiusit 1956Registration date: November 26, 1953 Bekaimtgiemaoht on Augiusit 30, 1956

DEUTSCHES PATENTAMT GERMAN PATENT OFFICE

Das Patent 938 788 betrifft ein Verfahren zur Oxydation von Benzol zu Phenol durch Umsetzen von Benzol mit Sauerstoff in der Gasphase in Gegenwart erheblicher Mengen von Wasserstoff. Das Verfahren liefert bei verhältnismäßig geringen Teerabscheidungen etwa 60% Phenol, bezogen auf umgesetztes Benzol.Patent 938,788 relates to a process for the oxidation of benzene to phenol by reaction of benzene with oxygen in the gas phase in the presence of considerable amounts of hydrogen. The process delivers about 60% phenol, based on relatively low tar deposits converted benzene.

Es wurde nun gefunden, daß man die Totalausbeuten noch erheblich steigern kann, indem man die Umsetzungen bei solchen Temperaturen und Verweilzeiten vornimmt, daß die Menge des je Durchgang umgesetzten Benzols 1 bis höchstens 5%>, vorzugsweise 2°/o, beträgt. Unter diesen Arbeitsbedingungen ist die Verbrennung von Wasserstoff verhältnismäßig gering, dementsprechend auch der Anteil an Totalverbrennungsprodukten, und demzufolge wird Phenol in Ausbeuten von 65 bis 70% und mehr erhalten.It has now been found that the total yield can still be increased considerably by carries out the reactions at temperatures and residence times such that the amount of each The passage of reacted benzene is from 1 to at most 5%, preferably 2%. Under these Working conditions, the combustion of hydrogen is relatively low, accordingly also the proportion of total combustion products, and consequently phenol becomes in yields from 65 to 70% and more.

Die praktischen Arbeitsbedingungen zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung lassen sich in weiten Grenzen variieren. Bei Temperaturen bis etwa 6oo° sind Verweilzeiten von etwa 2 Sekunden angebracht, indessen verlangen andere Arbeitsdrucke auch andere Temperaturen und Verweilzeiten. Umsätze bei niedrigeren Temperaturen, wie etwa 550⁰, gestatten im allgemeinen etwas größere Verweilzeiten bei gleichzeitigen geringen Totalumsätzen. Da aber auch die jeweilige Zusammen-The practical working conditions for carrying out the process of the invention can be varied within wide limits. At temperatures up to about 600 °, dwell times of about 2 seconds are appropriate, but other working pressures also require different temperatures and dwell times. Sales at lower temperatures, such as ⁰ 550, allow in general, somewhat greater residence times at the same time low total sales. However, since the respective

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B 28569 IVb/12 qB 28569 IVb / 12 q

Setzung des Reaktionsgemisches nicht völlig ohne Einfluß auf die Benzolumsätze vor Durchgang und die Bildung von Nebenprodukten ist, müssen die jeweils günstigsten Bedingungen von Zeit zu Zeit nach den gegebenen Richtlinien der Erfindung ermittelt werden.Settlement of the reaction mixture not completely without influence on the benzene conversions before passage and the formation of by-products must be the most favorable conditions from time to time be determined according to the given guidelines of the invention.

Es wurde weiter gefunden, daß die auch bei niedrigen Temperaturen auftretenden geringen Mengen an Krack- und PolymerisationsproduktenIt has also been found that the low temperatures which occur even at low temperatures Amounts of cracking and polymerization products

ίο die Bildung unerwünschter Nebenprodukte begünstigen und daher tunlichst laufend oder von Zeit zu Zeit entfernt werden müssen. Auch die gasförmigen Nebenprodukte Kohlenoxyd und Kohlendioxyd müssen für den Fall, daß im Kreislauf gearbeitet wird, von Zeit zu Zeit abgetrennt werden, da sie sich schließlich in zu hohem Maße im Kreislaufgemisch anreichern und das für die Reaktion günstigste Verhältnis von Wasserstoff zu Benzol unzulässig verschieben. Das neue Verfahren sei an Hand des nachfolgenden Beispiels näher erläutert.ίο favor the formation of undesired by-products and therefore have to be removed continuously or from time to time whenever possible. Even the gaseous ones By-products carbon oxide and carbon dioxide must be used in the event that the system is operated in a cycle will be separated from time to time, as they will eventually become too high in the circulating mixture enrich and the most favorable ratio of hydrogen to benzene for the reaction move impermissibly. The new method is explained in more detail using the following example.

example

Durch ein Röhrenbündel, das im Metallbad auf 6oo° erhitzt wird und dessen einzelne Röhren mit einer stark borsäurehaltigen Emaille ausgekleidet sind, wird kontinuierlich ein Benzoldampf-Sauerstoff-Wasserstoff-Gemisch durchgeleitet. Das Benzol wird hierzu kontinuierlich einem Verdampfer zugeführt und in diesem mit Wasserstoff gemischt.Through a bundle of tubes, which is heated to 600 ° in a metal bath, and its individual tubes with it are lined with an enamel with a high concentration of boric acid, a mixture of benzene vapor, oxygen and hydrogen is continuously generated passed through. For this purpose, the benzene is continuously fed to an evaporator, where it is mixed with hydrogen.

Das Benzol-Wasserstoff-Gemisch passiert sodann eine Kammer, in der Sauerstoff zugegeben wird. Das Gasgemisch, das aus 42,4 Volumprozent Benzoldampf, 59,7 Volumprozent Wasserstoff und 7,9 Volumprozent Sauerstoff besteht, durchströmt nun mit einer Verweilzeit von 2 Sekunden das geheizte Röhrenbündel. Die den Reaktionsraum verlassenden Gase werden in einer Kühlkammer und in wassergekühlten Metallkühlern auf etwa 20° heruntergekühlt. Hierbei scheidet sich der größte Teil des nicht umgesetzten Benzöls und praktisch alles Phenol ab. Das flüssige Gemisch kann abgetrennt und destilliert werden, wonach das Benzol wieder in den Kreislauf eingebracht wird. Das Gas wird nach Verlassen der Kühler durch mit Aktivkohle gefüllte, umschaltbar eingerichtete Türme ^: geschickt, um von den geringen Mengen Krack- und Polymerisationsprodukten befreit zu werden, bevor es wieder mit Benzol vermischt wird. Man erhält bei einem Totalumsatz von 2% 70 Gewichtsprozent Phenol, bezogen auf verbrauchtes Benzol.The benzene-hydrogen mixture then passes through a chamber in which oxygen is added. The gas mixture, which consists of 42.4 percent by volume of benzene vapor, 59.7 percent by volume of hydrogen and 7.9 percent by volume of oxygen, now flows through the heated tube bundle with a dwell time of 2 seconds. The gases leaving the reaction space are cooled down to around 20 ° in a cooling chamber and in water-cooled metal coolers. Here, most of the unreacted benzoil and practically all of the phenol are separated out. The liquid mixture can be separated and distilled, after which the benzene is recycled. After leaving the cooler, the gas is sent through towers filled with activated charcoal, which can be switched over ^: in order to be freed from the small amounts of cracking and polymerisation products before it is mixed again with benzene. With a total conversion of 2%, 70 percent by weight of phenol, based on the benzene consumed, is obtained.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Process for the production of phenol by reacting benzene with oxygen or Air at elevated temperature in the presence of considerable amounts of hydrogen according to the patent 938788, characterized in that the

: Temperature7 and "the residence time of the gas * adjusts the mixture in the reaction vessel so that "the amount of Ben- 60 reacted per cycle" zols ι up to a maximum of 5%, preferably 2%,

. amounts to. ■

2. The method according to claim 1, characterized in that that the reaction is preferably carried out at temperatures of about 500 to 600 ° and residence times of about V2 to 5 seconds, especially 2 seconds,,.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the circulated Polymerization and cracking products as well as carbon dioxide and carbon dioxide are removed from the reaction mixture.