Verfahren zur Entfärbung von aus Pyrolysebenzin gewonnenem, mit Farbträgern verunreinigtem Styrol Process for decolorization of styrene obtained from pyrolysis gasoline and contaminated with color carriers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfärbung von aus Pyrolysebenzin gewonnenem, mit Farbträgern verunreinigtem Styrol . - Pyrolysebenzin fällt bei der Dampfpyrolyse von Kohlenwasserstoffen, wie Naphtha, Kerosin und Leicht- oder Schweröl an, die in großem Umfang zur Erzeugung der Olefine Ethylen und Propylen durchgeführt. In der Praxis wird aus dem Pyrolysebenzin eine Reihe von Produkten gewonnen, wie z.B. Butadien und - nach Hydrierung der olefinischen Bindungen - Aromaten. Das nicht hydrierte Pyrolysebenzin enthält im Bereich der C8 -Aromaten neben Ethylbenzol und den Xylolen auch einen beachtlichen Anteil an Styrol sowie etwas Phenylacetylen. Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um Styrol aus dem Pyrolysebenzin zu extrahieren. Entsprechende Verfahren sind beispielsweise in US 3 763 015 oder US 3 684 665 beschrieben. Styrol wird hier durch Extraktivdestillation eines selektiv hydrierten Destillationsschnittes von dem Rohpyrolysebenzin abgetrennt. Die selektive Hydrierung des Destillationsschnittes wird insbesondere zur Entfernung von Phenylacetylen durchgeführt. Das auf diese Weise aus dem Pyrolysebenzin extrahierte Styrol ist jedoch relativ stark gefärbt, so daß hierdurch der Weiterverwendung Grenzen gesetzt sind. Das extrahierte Styrol enthält Farbträger, bei denen es sich insbesondere um Spuren von stark färbenden konjugierten Dienen und Polyenen handelt. Das extrahierte Styrol enthält beispielsweise Fulvene, die intensiv gelb bis rot gefärbt sind. Um die Möglichkeiten der Weiterverwendung des aus
Pyrolysebenzin extrahierten Styrols zu erweitern, ist es wünschenswert, die Färbung des Styrols zu eliminieren.The invention relates to a process for decolorizing styrene obtained from pyrolysis gasoline and contaminated with color carriers. - Pyrolysis gasoline is obtained in the steam pyrolysis of hydrocarbons, such as naphtha, kerosene and light or heavy oil, which are carried out on a large scale to produce the olefins ethylene and propylene. In practice, a number of products are obtained from pyrolysis gasoline, such as butadiene and - after hydrogenation of the olefinic bonds - aromatics. The non-hydrogenated pyrolysis gasoline contains not only ethylbenzene and the xylenes but also a considerable amount of styrene and some phenylacetylene in the area of the C 8 aromatics. Various methods are known to extract styrene from the pyrolysis gasoline. Corresponding methods are described, for example, in US Pat. No. 3,763,015 or US Pat. No. 3,684,665. Styrene is separated from the crude pyrolysis gasoline by extractive distillation of a selectively hydrogenated distillation cut. The selective hydrogenation of the distillation cut is carried out in particular to remove phenylacetylene. The styrene extracted in this way from the pyrolysis gasoline is, however, relatively strongly colored, so that this limits the further use. The extracted styrene contains color carriers, which are in particular traces of strongly coloring conjugated dienes and polyenes. The extracted styrene contains fulvens, for example, which are colored intensely yellow to red. To the possibilities of reusing the To expand pyrolysis gasoline extracted styrene, it is desirable to eliminate the color of the styrene.
Bei dem aus US 3 763 015 bekannten Verfahren der eingangs genannten Art, von dem die Erfindung ausgeht, wird dem aus Pyrolysebenzin extrahierten Styrol Salpetersäure zugesetzt. Die resultierende Mischung enthält 1 bis 30 Gew.-% Salpetersäure und diese Mischung wird auf eine Temperatur zwischen 0 °C und 50 °C erhitzt. Mit Hilfe der Salpetersäure wird eine mehr oder weniger vollständige Entfärbung des extrahierten Styrols erzielt. US 3 763 015 erwähnt fernerhin Vergleichsversuche, in denen die Salpetersäure durch andere Substanzen, beispielsweise Schwefelsäure, Phosphorsäure, Kaliumpermanganat oder Maleinsäureanhydrid ersetzt wurde. Gemäß US 3 763 015 sind diese Substanzen für die Entfärbung des Styrols jedoch ungeeignet, weil nach dem Einsatz der Substanzen nichtsdestoweniger ein gefärbtes Styrol zurückbleibt. Obwohl mit dem Einsatz von Salpetersäure nach dem bekannten Verfahren eine mehr oder weniger vollständige Entfärbung des Styrols erreicht wird, weist das bekannte Verfahren beachtliche Nachteile auf. Zunächst handelt es sich bei Salpetersäure um eine sehr starkes Oxidationsmittel , das unerwünschte Nebenreaktionen mit den Kohlenwasserstoffen der Mischung veranlaßt. Eine umweltgerechte Entsorgung diese Nebenprodukte ist aufwendig und schwierig. Außerdem ist die Durchführung des bekannten Verfahrens relativ kostspielig. Nach der Behandlung mit der Salpetersäure muß das entfärbte Styrol von den weiteren Mischungskomponenten abgetrennt werden. Auch die Ausbeute an entfärbtem Styrol läßt bei dem
bekannten Verfahren zu wünschen übrig und ist verbesserungsbedürftig .In the process of the type mentioned at the beginning, which is known from US Pat. No. 3,763,015 and from which the invention is based, nitric acid is added to the styrene extracted from pyrolysis gasoline. The resulting mixture contains 1 to 30% by weight of nitric acid and this mixture is heated to a temperature between 0 ° C and 50 ° C. With the help of nitric acid, a more or less complete decolorization of the extracted styrene is achieved. US Pat. No. 3,763,015 also mentions comparative experiments in which the nitric acid was replaced by other substances, for example sulfuric acid, phosphoric acid, potassium permanganate or maleic anhydride. According to US Pat. No. 3,763,015, however, these substances are unsuitable for the decolorization of styrene because, after use of the substances, a colored styrene remains nonetheless. Although a more or less complete decolorization of the styrene is achieved with the use of nitric acid according to the known method, the known method has considerable disadvantages. First of all, nitric acid is a very strong oxidizing agent that causes undesirable side reactions with the hydrocarbons in the mixture. Environmentally friendly disposal of these by-products is complex and difficult. In addition, the implementation of the known method is relatively expensive. After the treatment with the nitric acid, the decolorized styrene must be separated from the other mixture components. The yield of decolorized styrene also leaves the known methods to be desired and is in need of improvement.
Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem einerseits eine möglichst vollständige Entfärbung des Styrols erreicht wird, mit dem andererseits eine hohe Ausbeute an reinem entfärbtem Styrol erzielt wird und bei dem die obengenannten Nachteile vermieden werden.In contrast, the invention is based on the technical problem of specifying a method of the type mentioned at the outset with which, on the one hand, the most complete decolorization of the styrene is achieved, with which on the other hand a high yield of pure decolorized styrene is achieved and in which the abovementioned disadvantages are avoided.
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung ein Verfahren zur Entfärbung von aus Pyrolysebenzin gewonnenem, mit Farbträgern verunreinigtem Styrol,To solve this technical problem, the invention teaches a process for decolorizing styrene obtained from pyrolysis gasoline and contaminated with colorants,
wobei eine Mischung aus dem verunreinigten Styrol, aus zumindest einem Dienophil und aus zumindest einem Polymerisationsinhibitor hergestellt wird,a mixture of the contaminated styrene, at least one dienophile and at least one polymerization inhibitor being produced,
wobei die Mischung auf eine Temperatur zwischen 50 °C und 140 °C erhitzt wird und wobei anschließend das entfärbte Styrol von weiteren Mischungskomponenten getrennt wird.wherein the mixture is heated to a temperature between 50 ° C and 140 ° C and then the decolorized styrene is separated from other mixture components.
Bei dem im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten verunreinigten Styrol handelt es sich vorzugsweise um Styrol, das durch Extraktivdestillation eines teilhydrierten C8-Destillationsschnittes aus Pyrolysebenzin gewonnen wird. Die Teilhydrierung des Destillationsschnittes findet insbesondere zur Entfernung von Phenylacetylen statt. Die Extraktivdestillation des C8 -Destillationsschnittes wird vorzugsweise mit zumindest
einem polaren Lösungsmittel aus der Gruppe "N- Formylmorpholin, N-Acetylmorpholin, Sulfolan, Dimethyl- formamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfon, Dimethyl- sulfoxid, Ethylenglykol , Triethylenglykol , Polyethylen- glykol" durchgeführt, wobei auch Gemische dieser polaren Lösungsmittel untereinander oder Gemische zumindest eines der polaren Lösungsmittel mit Wasser eingesetzt werden können .The contaminated styrene used in the process according to the invention is preferably styrene which is obtained from pyrolysis gasoline by extractive distillation of a partially hydrogenated C 8 distillation cut. The partial hydrogenation of the distillation cut takes place in particular to remove phenylacetylene. The extractive distillation of the C 8 distillation cut is preferably carried out with at least a polar solvent from the group "N-formylmorpholine, N-acetylmorpholine, sulfolane, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfone, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol" carried out, mixtures of these polar solvents with one another or mixtures of at least one the polar solvent can be used with water.
Dienophil meint im Rahmen der Erfindung eine ungesättigte Verbindung, die mit einem Dien und/oder Trien und/oder Polyen in einer Diels-Alder-Reaktion reagieren kann. Insoweit sind verschiedene Dienophile bekannt, die eine solche Cykloaddition eingehen können. Das Dienophil weist zweckmäßigerweise eine C-C-Doppelbindung oder eine C-C- Dreifachbindung auf. Zweckmäßigerweise enthält das Dienophil eine C-C-Doppelbindung mit einer angeschlossenen funktioneilen Gruppe, beispielsweise einer Aldehyd- Gruppe, Keton-Gruppe, Carboxyl -Gruppe oder Ester-Gruppe. Nach bevorzugter Ausführungsform, der im Rahmen der Erfindung besondere Bedeutung zukommt, wird als Dienophil ein Maleinsäurederivat eingesetzt. Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird als Maleinsäurederivat Maleinsäureanhydrid eingesetzt. Vorzugsweise enthält die Mischung 0,5 bis 3 Gew.-% des Dienophils, bevorzugt 0,5 bis 3 Gew.-% Maleinsäureanhydrid.In the context of the invention, dienophile means an unsaturated compound which can react with a diene and / or triene and / or polyene in a Diels-Alder reaction. In this respect, various dienophiles are known who can enter such a cycloaddition. The dienophile expediently has a C-C double bond or a C-C triple bond. The dienophile expediently contains a C-C double bond with an attached functional group, for example an aldehyde group, ketone group, carboxyl group or ester group. According to a preferred embodiment, which is of particular importance in the context of the invention, a maleic acid derivative is used as the dienophile. According to a very preferred embodiment of the invention, maleic anhydride is used as the maleic acid derivative. The mixture preferably contains 0.5 to 3% by weight of the dienophile, preferably 0.5 to 3% by weight of maleic anhydride.
Polymerisationsinhibitor meint im Rahmen der Erfindung insbesondere eine Verbindung, die die Polymerisation von Styrol zu Polystyrol inhibiert. Vorzugsweise wird als Polymerisationsinhibitor 2-sec-Butyl-4 , 6-dinitrophenol (DNBP) eingesetzt. Vorzugsweise enthält die Mischung 10
ppm bis 2500 ppm, bevorzugt 100 ppm bis 1000 ppm, des Polymerisationsinhibitors .In the context of the invention, polymerization inhibitor means in particular a compound which inhibits the polymerization of styrene to polystyrene. Preferably 2-sec-butyl-4,6-dinitrophenol (DNBP) is used as the polymerization inhibitor. The mixture preferably contains 10 ppm to 2500 ppm, preferably 100 ppm to 1000 ppm, of the polymerization inhibitor.
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird die Mischung auf eine Temperatur zwischen 60 °C und 100 °C, vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 70 °C und 85 °C, erhitzt. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, daß die Reaktionspartner, d.h., das mit Inhibitor versetzte gefärbte Styrol und das Dienophil, zunächst auf die genannten Temperaturen erhitzt werden und erst anschließend gemischt werden. Es versteht sich, daß die Mischung in einen geeigneten Reaktionsbehälter gegeben wird. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, die einzelnen, auf die Reaktionstemperatur erhitzten Komponenten in den Reaktionsbehälter einzuleiten. Bei dem Reaktionsbehälter kann es sich um einen Rührkessel handeln. Nach einer anderen Ausführungsform kann als Reaktionsbehälter auch ein isothermer Rohrreaktor verwendet werden, dem zweckmäßigerweise eine Mischzone vorgeschaltet ist. Die Reaktionszeit bzw. die Verweilzeit der Mischung in dem Reaktionsbehälter beträgt zumindest 5 Minuten, vorzugsweise wird mit einer Reaktionszeit bzw. Verweilzeit von 0,5 bis 1,5 Stunden gearbeitet. In dem Reaktionsbehälter findet die Entfärbung des Styrols statt und hier läuft somit die entsprechende Entfärbungs- reaktion ab. Zweckmäßigerweise wird hierbei mit geringem Überdruck gearbeitet. Vorzugsweise wird mit einem Druck oberhalb des Styroldampfdruckes, bevorzugt bei einem Druck zwischen 1 bar und 3 bar, gearbeitet.According to a preferred embodiment of the invention, the mixture is heated to a temperature between 60 ° C and 100 ° C, preferably to a temperature between 70 ° C and 85 ° C. It is also within the scope of the invention that the reactants, i.e. the colored styrene containing the inhibitor and the dienophile, are first heated to the temperatures mentioned and only then mixed. It is understood that the mixture is placed in a suitable reaction container. It is within the scope of the invention to introduce the individual components heated to the reaction temperature into the reaction container. The reaction vessel can be a stirred tank. According to another embodiment, an isothermal tubular reactor can also be used as the reaction vessel, which is advantageously preceded by a mixing zone. The reaction time or the residence time of the mixture in the reaction vessel is at least 5 minutes, preferably a reaction time or residence time of 0.5 to 1.5 hours is used. The decolorization of the styrene takes place in the reaction vessel and the corresponding decolorization reaction therefore takes place here. It is expedient to work with a slight excess pressure. A pressure above the styrene vapor pressure, preferably at a pressure between 1 bar and 3 bar, is preferably used.
Nachdem die Entfärbungsreaktion beendet ist bzw. nachdem die erfindungsgemäße Verweilzeit bzw. Reaktionszeit
abgelaufen ist, muß das entfärbte Styrol von den weiteren Mischungskomponenten oder Reaktionsprodukten getrennt werden. Das entfärbte Styrol kann durch fraktionierte Destillation von weiteren Mischungskomponenten abgetrennt werden. Vorzugsweise erfolgt die Abtrennung des entfärbten Styrols von weiteren Mischungskomponenten dadurch, daß das Reaktionsprodukt mit Wasser gewaschen wird, die organische Phase von der wäßrigen Phase getrennt und getrocknet wird und das reine Styrol aus der getrockneten organischen Phase abdestilliert wird. Die Destillation ist als Vakuum-Flash-Destillation ausführbar, wobei zweckmäßig mit einem Druck zwischen 60 mbar und 80 mbar gearbeitet wird. Das entfärbte Styrol fällt als Kopfprodukt an. Vor der Destillation kann der getrockneten Mischung ein Polymerisationsinhibitor zugegeben werden.After the decolorization reaction has ended or after the residence time or reaction time according to the invention has expired, the decolorized styrene must be separated from the other mixture components or reaction products. The decolorized styrene can be separated from other mixture components by fractional distillation. The decolorized styrene is preferably separated from other mixture components by washing the reaction product with water, separating and drying the organic phase from the aqueous phase and distilling off the pure styrene from the dried organic phase. The distillation can be carried out as a vacuum flash distillation, it being expedient to work with a pressure between 60 mbar and 80 mbar. The decolorized styrene is obtained as an overhead product. A polymerization inhibitor can be added to the dried mixture prior to distillation.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine vollständige Entfärbung des aus Pyrolysebenzin gewonnenen Styrols erreicht werden kann sowie das entfärbte Styrol in einer hohen Ausbeute erhalten werden kann, wenn nach den Maßgaben der erfindungsgemäßen Lehre gearbeitet wird und die erfindungsgemäßen Parameter eingehalten werden. Bei den Farbträgern in dem aus Pyrolysebenzin gewonnenen Styrol handelt es sich insbesondere um konjugierte Diene,The invention is based on the knowledge that complete decolorization of the styrene obtained from pyrolysis gasoline can be achieved and that the decolorized styrene can be obtained in a high yield if the procedure according to the teaching of the invention is followed and the parameters of the invention are observed. The color carriers in the styrene obtained from pyrolysis gasoline are in particular conjugated dienes,
Triene und Polyene, die mit dem Dienophil nach der Diels- Alder-Reaktion reagieren können. Der Erfindung liegt insoweit die Erkenntnis zugrunde, daß hierbei im Vergleich zum Styrol höher siedende Produkte entstehen, die von dem entfärbten Styrol einfach und effektiv abgetrennt werden können. Obwohl in der Patentschrift US 3 763 015 Maleinsäureanhydrid als nicht geeignete
Verbindung für die Entfärbung von Styrol dargestellt wird, hat die Erfindung erkannt, daß insbesondere Maleinsäureanhydrid hervorragend für eine Entfärbung des verunreinigten Styrols geeignet ist, wenn die erfindungsgemäßen Maßgaben und Parameter eingehalten werden. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann nach Abtrennung von den übrigen Mischungskomponenten oder Reaktionsprodukten das reine entfärbte Styrol in einer überraschend hohen Ausbeute erhalten werden. Insbesondere eine unerwünschte Polymerisation des Styrols zu Polystyrol kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren überraschend effektiv ausgeschlossen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich weiterhin durch den beachtlichen Vorteil aus, daß im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren unkontrollierte Nebenreaktionen, die zu unerwünschten Nebenprodukten führen, nicht stattfinden oder kaum stattfinden. Bei der erfindungsgemäßen Entfärbungsreaktion entstehen lediglich Nebenprodukte, die Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff enthalten und problemlos entsorgt werden können. Wenn diese Nebenprodukte in wäßriger Phase anfallen, ist im übrigen eine leichte biologische Abbaubarkeit gewährleistet . Im Vergleich zu dem eingangs erläuterten bekannten Verfahren ist die erfindungsgemäße Verfahrensführung auch weniger kostspielig.Trienes and polyenes that can react with the dienophile after the Diels-Alder reaction. To this extent, the invention is based on the knowledge that, compared to styrene, products with higher boiling points are produced which can be separated from the decolorized styrene simply and effectively. Although in US Pat. No. 3,763,015 maleic anhydride is not suitable Compound for the decolorization of styrene, the invention has recognized that maleic anhydride in particular is excellently suitable for decolorization of the contaminated styrene if the requirements and parameters according to the invention are observed. In the process according to the invention, the pure decolorized styrene can be obtained in a surprisingly high yield after separation from the other mixture components or reaction products. In particular, undesired polymerization of styrene to polystyrene can be surprisingly effectively ruled out with the method according to the invention. The process according to the invention is furthermore distinguished by the considerable advantage that, in contrast to the known process, uncontrolled side reactions which lead to undesired by-products do not take place or hardly take place. In the decolorization reaction according to the invention, only by-products are formed which contain carbon, hydrogen and oxygen and can be disposed of without problems. If these by-products occur in the aqueous phase, easy biodegradability is guaranteed. Compared to the known method explained at the outset, the method according to the invention is also less expensive.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert .The invention is explained in more detail below on the basis of a drawing which represents only one exemplary embodiment.
Die einzige Figur verdeutlicht schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahrensführung. Über
die Zuleitung 1 wird das mit Farbträgern verunreinigte Styrol zugeführt. Es mag sich hier um ein aus der Extraktivdestillation von Pyrolysebenzin stammendes, weniger als 0,5 Gew.-% Verunreinigungen enthaltendes und leicht gelblich gefärbtes Styrol handeln. Über die Zuleitung 2 wird nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung Maleinsäureanhydrid und über die Zuleitung 3 Polymerisationsinhibitor, beispielsweise 2-sec-Butyl-4 , 6- dinitrophenol (DNBP) , zugeführt. Die drei Komponenten werden vorzugsweise mit Reaktionstemperatur in den Rührkessel 4 eingeleitet. Die Temperatur der Mischung im Rührkessel 4 beträgt vorzugsweise 60 °C bis 100 °C, sehr bevorzugt 70 °C bis 85 °C. Die Verweilzeit der Mischung im Rührkessel 4 bzw. die Reaktionszeit beträgt vorzugs- weise 0,5 bis 1,5 Stunden. Bevorzugt wird im Rührkessel 4 ein geringer Überdruck, zweckmäßigerweise ein Druck zwischen 1 bar und 3 bar eingestellt .The single figure schematically illustrates an embodiment of the method according to the invention. about the feed line 1 is fed with styrene contaminated with color carriers. This may be a slightly yellowish styrene which comes from the extractive distillation of pyrolysis gasoline and contains less than 0.5% by weight of impurities. According to a preferred embodiment of the invention, maleic anhydride is fed in via feed line 2 and polymerization inhibitor, for example 2-sec-butyl-4, 6-dinitrophenol (DNBP), is fed in via feed line 3. The three components are preferably introduced into the stirred tank 4 at the reaction temperature. The temperature of the mixture in the stirred tank 4 is preferably 60 ° C to 100 ° C, very preferably 70 ° C to 85 ° C. The residence time of the mixture in the stirred tank 4 or the reaction time is preferably 0.5 to 1.5 hours. A slight excess pressure, preferably a pressure between 1 bar and 3 bar, is preferably set in the stirred tank 4.
Nach der genannten Verweilzeit und nach Ablauf der Entfärbungsreaktion wird die Mischung über eine Verbindungsleitung 5 einem Flüssig-Flüssig-Extraktor 6 zugeführt, in dem die Mischung ggf. nach Kühlung zweckmäßigerweise im Gegenstrom mit deionisiertem Wasser gewaschen wird, das über die Zuführung 7 in den Flüssig- Flüssig-Extraktor 6 eingeführt wird. Abwasser wird am Fuß des Flüssig-Flüssig-Extraktors 6 abgezogen und vorzugsweise einer nicht dargestellten biologischen Reinigungsstufe zugeführt. Das Waschen im Flüssig-Flüssig-Extraktor dient insbesondere dazu, das entfärbte Styrol säurefrei zu waschen. Die gewaschene Mischung wird am Kopf des Flüssig-Flüssig-Extraktors 6 abgezogen und über die Verbindungsleitung 8 einem Trocknungsfestbett 9 zuge-
leitet. Das Trocknungsfestbett 9 enthält geeignete Trocknungsmittel, beispielsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid oder Molekularsieb.After the above-mentioned residence time and after the decolorization reaction has ended, the mixture is fed via a connecting line 5 to a liquid-liquid extractor 6, in which the mixture, if necessary after cooling, is expediently washed in countercurrent with deionized water which is fed into the liquid via the feed 7 - Liquid extractor 6 is introduced. Waste water is drawn off at the foot of the liquid-liquid extractor 6 and is preferably fed to a biological cleaning stage, not shown. Washing in the liquid-liquid extractor is used in particular to wash the decolorized styrene acid-free. The washed mixture is drawn off at the top of the liquid-liquid extractor 6 and fed to a fixed drying bed 9 via the connecting line 8. directs. The fixed drying bed 9 contains suitable drying agents, for example sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide or molecular sieve.
Die im Trocknungsfestbett 9 getrocknete Mischung wird anschließend über eine Zuleitung 10 einer Flash-Vakuumdestillation 11 zugeführt. Die getrocknete Mischung wird hier vorzugsweise bei etwa 70 mbar Druck über Kopf destilliert. Zweckmäßigerweise wird der Mischung vor der Destillation Polymerisationsinhibitor zugesetzt. Das entfärbte reine Styrol wird am Kopf der Flash- Vakuumdestillation 11 abgezogen und über die Abführleitung 12 abgeführt . Das Sumpfprodukt der Flash- Vakuumdestillation 11 wird einer Verbrennung zugeführt. - Das so erhaltene reine entfärbte Styrol weist eine vorteilhafte Farbzahl von weniger als 10 mg Pt/1 auf.The mixture dried in the fixed drying bed 9 is then fed via a feed line 10 to a flash vacuum distillation 11. The dried mixture is preferably distilled overhead at about 70 mbar pressure. The polymerization inhibitor is expediently added to the mixture before the distillation. The decolorized pure styrene is drawn off at the top of the flash vacuum distillation 11 and discharged via the discharge line 12. The bottom product of the flash vacuum distillation 11 is fed to a combustion. - The pure decolorized styrene thus obtained has an advantageous color number of less than 10 mg Pt / 1.
(Die hier angegebenen Farbzahlen beziehen sich auf die(The color numbers given here refer to the
Bestimmungsmethode nach ASTM D 1209.) Dieses reineDetermination method according to ASTM D 1209.) This pure
Styrolprodukt erfüllt alle Anforderungen und kann in vielfacher Weise einer Weiterverwertung zugeführt werden. Die Ausbeute an dem reinen entfärbten Styrol ist überraschend hoch und liegt in der Regel deutlich über 95 Gew.-%, meistens deutlich über 99 Gew.-%.Styrene product meets all requirements and can be recycled in many ways. The yield of the pure decolorized styrene is surprisingly high and is generally well above 95% by weight, mostly well above 99% by weight.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Vergleichsversuchen näher erläutert: In den Ausführungsbeispielen und Vergleichsversuchen wird von einem Styrol ausgegangen, das aus einem Pyrolysebenzin aus einer Olefinanlage auf Basis von Naphta gewonnen wurde. Dabei wurde das Styrol aus einem C8 -Destillationsschnitt durch Selektivhydrierung zur Entfernung von Phenylacetylen und anschließender
Extraktivdestillation mit N-Formylmorpholin als Lösungsmittel erhalten. Dieses mit Farbträgern verunreinigte Styrol wies einen Styrolgehalt von 99,7 Gew.-% sowie eine Farbzahl von etwa 200 mg Pt/1 auf.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and comparative experiments: The exemplary embodiments and comparative experiments assume a styrene which has been obtained from a pyrolysis gasoline from an olefin plant based on naphtha. The styrene was removed from a C 8 distillation cut by selective hydrogenation to remove phenylacetylene and subsequent Extractive distillation obtained with N-formylmorpholine as the solvent. This styrene contaminated with color carriers had a styrene content of 99.7% by weight and a color number of about 200 mg Pt / 1.
Ausführungsbeispiel 1:Example 1:
100 g Styrol, 1 g Maleinsäureanhydrid und 0,1 g DNBP wurden in einem mit Rückflußkühler versehenen Glaskolben auf 80 °C unter Stickstoff-Schutzgasatmosphäre erwärmt. Die Mischung wurde etwa 1 Stunde auf dieser Temperatur gehalten. Danach wurde die Mischung auf 25 °C abgekühlt und in einem Scheidetrichter mit 30 g Wasser etwa 5 Minuten lang geschüttelt. Nach Abtrennung der wäßrigen Phase wurde diese Auswaschung wiederholt. Die gewaschene organische Phase wurde zur Trocknung auf ein ca. 15 cm hohes Festbett aus 30 g zerstoßenen Natriumhydroxid- Pellets gegeben. Das ablaufende Styrol enthielt 5,5 mg/1 Maleinsäureanhydrid und 80 ppm Wasser. Es war nur noch schwach gefärbt. Diese getrocknete Mischung wurde anschließend in einem Rotationsverdampfer bei einem absoluten Druck von 70 mbar destilliert. . Der Destillationsrückstand betrug 0,94 Gew.-% des Destillationseinsatzes. Das Destillat enthielt 99,8 Gew.- % Styrol. Dieses Destillat war völlig farblos und wies eine Farbzahl unter 10 mg Pt/1 auf. Die Farbzahl wurde auf etwa 3 mg Pt/1 geschätzt. - Dieses erhaltene entfärbte reine Styrol erfüllt alle Anforderungen, insbesondere im Hinblick auf eine Weiterverarbeitung zu Polystyrol.
Ausführungsbeispiel 2 :100 g of styrene, 1 g of maleic anhydride and 0.1 g of DNBP were heated in a glass flask equipped with a reflux condenser to 80 ° C. under a protective nitrogen atmosphere. The mixture was kept at this temperature for about 1 hour. The mixture was then cooled to 25 ° C. and shaken in a separatory funnel with 30 g of water for about 5 minutes. After the aqueous phase had been separated off, this washout was repeated. The washed organic phase was dried to dry on an approximately 15 cm high fixed bed of 30 g of crushed sodium hydroxide pellets. The running styrene contained 5.5 mg / 1 maleic anhydride and 80 ppm water. It was only faintly colored. This dried mixture was then distilled in a rotary evaporator at an absolute pressure of 70 mbar. , The distillation residue was 0.94% by weight of the distillation charge. The distillate contained 99.8% by weight of styrene. This distillate was completely colorless and had a color number below 10 mg Pt / 1. The color number was estimated to be about 3 mg Pt / 1. - This decolorized pure styrene obtained meets all requirements, in particular with regard to further processing to polystyrene. Example 2:
Die Mischungskomponenten wurden in gleichen Konzentrationen wie im Ausführungsbeispiel 1 eingesetzt. Die Mischung wurde anschließend auf 140 °C erwärmt und 0,5 Stunde auf dieser Temperatur gehalten. Daraufhin wurde die Mischung entsprechend dem Ausführungsbeispiel 1 weiter verarbeitet . - Der Destillationsrückstand betrug 5,9 Gew.-% des Destillationseinsatzes. Das Destillat war auch hier völlig farblos und die Farbzahl lag unter 10 mg Pt/1. Sie wurde auf etwa 7 mg Pt/1 geschätzt.The mixture components were used in the same concentrations as in embodiment 1. The mixture was then heated to 140 ° C. and held at this temperature for 0.5 hour. The mixture was then processed further in accordance with embodiment 1. - The distillation residue was 5.9% by weight of the distillation charge. The distillate was completely colorless and the color number was below 10 mg Pt / 1. It was estimated to be around 7 mg Pt / 1.
Vergleichsversuch 1Comparative experiment 1
100 g Styrol, 1 g Maleinsäureanhydrid und 10 ppm 4-tert.- Butylbrenzcatechin wurden auf 25 °C unter Stickstoff- Schutzgasatmosphäre erwärmt und unter leichtem Rühren 1 Stunde auf dieser Temperatur gehalten. Das Ausgangs- gemisch wies eine Farbzahl von 206 mg Pt/1 auf, die sich nach 1 Stunde auf 85 mg Pt/1 reduzierte. Nach 2 Stunden wurde eine Farbzahl von 44 mg Pt/1 festgestellt und nach 24 Stunden hatte die Mischung eine Farbzahl von 19 mg Pt/1. Die Weiterbehandlung der Mischung erfolgte entsprechend den Ausführungsbeispielen 1 bzw. 2. Der Destillationsrückstand betrug 1,3 Gew.-% des Destillationseinsatzes. Das Destillat wies eine Farbzahl von 21 mg Pt/1 auf.
Vergleichsversuch 2 :100 g of styrene, 1 g of maleic anhydride and 10 ppm of 4-tert-butylpyrocatechol were heated to 25 ° C. under a protective nitrogen atmosphere and kept at this temperature for 1 hour with gentle stirring. The starting mixture had a color number of 206 mg Pt / 1, which reduced to 85 mg Pt / 1 after 1 hour. After 2 hours a color number of 44 mg Pt / 1 was found and after 24 hours the mixture had a color number of 19 mg Pt / 1. The mixture was further treated in accordance with working examples 1 and 2. The distillation residue was 1.3% by weight of the distillation feed. The distillate had a color number of 21 mg Pt / 1. Comparative experiment 2:
Bei ansonsten gleichen Bedingungen wie im Vergleichsversuch 1 wurden 100 g Styrol und 5 g Maleinsäureanhydrid eingesetzt. Während die Anfangsentfärbung etwas schneller verlief als im Vergleichsversuch 1, wurde nach 24 Stunden eine höhere Farbzahl von 29 mg Pt/1 festgestellt. Auch das Destillat wies eine Farbzahl von 31 mg Pt/1 auf.100 g of styrene and 5 g of maleic anhydride were used under otherwise identical conditions as in comparative experiment 1. While the initial decolorization was somewhat faster than in comparative experiment 1, a higher color number of 29 mg Pt / 1 was found after 24 hours. The distillate also had a color number of 31 mg Pt / 1.
Ein Vergleich der Ausführungsbeispiele mit den Vergleichsversuchen zeigt, daß zur Erzielung des erfindungsgemäßen Erfolges die Maßgaben und Parameter kritisch sind, die von der Erfindung beansprucht werden.
A comparison of the exemplary embodiments with the comparative experiments shows that the measures and parameters which are claimed by the invention are critical for achieving the success according to the invention.