Verfahren zur Gewinnung des Anhydrids einer organischen Po lycarbonsäure aus einem dasselbe enthaltenden Gasgemisch. Die Erfindung bezieht sich auf die Wie dergewinnung des Anhydrids einer organi schen Polycarbonsäure aus einem dasselbe enthaltenden Gasgemisch, beispielsweise auf ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Haleinsäureanhydrid aus Gasgemischen, vor zugsweise aus solchen, die aus der Dampf phase katalytischer Partialoxydation organi scher Verbindungen resultieren. Das Verfah ren ist dadurch gekennzeichnet, dass das An hydrid in Gegenwart einer mit Wasser nicht mischbaren flüssigen Substanz kondensiert wird.
Bei der Herstellung organischer Produkte durch die Partialoxydation organischer Ver bindungen nach einem der bekannten und bisher allgemeinen benutzten Verfahren wer den Dämpfe einer organischen Verbindung, zum Beispiel Benzol, Naphtalin, Anthracen, Phenanthren, Aeenaphthen, Phenol, Teer säuren, deren Derivate usw. mit Luft oder einem andern oxydierenden Gase gemischt. Die Mischung wird unter geregelten Reak tionsbedingungen mit einem oxydierenden Katalysator in Berührung gebracht, und das sich ergebende Reaktionsgemisch wird ge kühlt, um das gewonnene Oxydationsprodukt der Partialoxydation zu kondensieren.
Die Reaktionsgemische aus der katalytischen Oxydation enthalten neben den gewünschten Produkten noch eine Anzahl anderer Stoffe in verschiedenen Mengen, die manchmal mit den gewünschten Produkten zusammen kon densieren. Dabei verunreinigen sie dieselben so, dass eine nachfolgende Reinigung der ge wünschten Produkte im allgemeinen notwen dig ist, ehe .sie ihren üblichen Verwendungs zwecken zugeführt werden können . Es ist schon vorgeschlagen worden, eine teilweise Reinigung des gewünschten Pro duktes durch fraktionierte Kondensation der gasförmigen Reaktionsgemische herbeizufüh ren.
Dieses Verfahren hat jedoch den Nach teil, .dass nur eine verhältnismässig kleine Menge des gewünschten Produktes in Form einer verhältnismässig reinen Fraktion kon densiert wird. Infolgedessen muss der grö ssere Teil des gewünschten Produktes im all gemeinen nochmals gereinigt werden, ehe es gebrauchsfertig ist.
Im Verlauf der katalytischen Oxydation wird als eines der Reaktionsnebenprodukte Wasser gebildet, und es kondensiert häufig mit einem Teil der Partialoxydationspro dukte, namentlich bei niedriger Temperatur. Wenn nun das gewünschte Produkt bei der Kondensationstemperatur gegen Wasser reaktiv ist, wie das zum Beispiel bei Malein säureanhydrid zutrifft, so war es bis jetzt üblich, das gasförmige Reaktionsgemisch in Wasser zu absorbieren und dann das gewon nene Erzeugnis durch ein besonderes Verfah ren zu entwässern.
Bei der Herstellung von Maleinsäure anhydrid durch katalytische Oxydation einer geeigneten organischen Verbindung in der Dampfphase ist es zum Beispiel üblich, die Reaktionsprodukte in Wasser zu absorbieren oder die Produkte einschliesslich des Wasser dampfes zu kondensieren, dann zu sammeln und die resultierende Maleinsäure zu trennen. Die abgetrennte Maleinsäure wird durch ein besonderes Dehydratisierungsverfahren in Gegenwart von Dehydratisierungsmitteln, wie zum Beispiel Phosphorpentoxyd, entwäs sert. Das so erzeugte Maleinsäureanhydrid hat die Form von Kristallen, die eine gelb weisse Farbe besitzen.
Gemäss einer Ausführungsform der Er findung werden organische Partialoxyda tionsprodukte, die mit Wasser reaktiv sind, unmittelbar aus Gasgemischen, die dieselben zusammen mit Wasser enthalten, gewonnen und dabei eine Reaktion mit dem Wasser verhindert.
Insbesondere soll aus einem dasselbe ent haltenden Gasgemisch Maleinsäureanhydrid gewonnen werden, und zwar insbesondere aus einem gleichfalls wasserhaltigen Gas gemisch. Das Produkt soll unmittelbar in Form des Anhydrids in wirksamer und wirt schaftlicher Weise anfallen. Beispielsweise soll Maleinsäureanhydrid aus einem gasförmigen Reaktionsgemisch ge wonnen werden, welches aus der katalytischen Partialoxydation einer organischen Verbin dung in der Dampfphase stammt.
Die Erfindung soll anhand der Gewin nung von Maleinsäureanhydrid aus Gas reaktionsgemischen beschrieben werden, die aus der katalytischen Partialoxydation einer organischen Verbindung in der Dampfphase resultieren. Die Erfindung beschränkt sich hierauf nicht. Es sind verschiedene Ände rungen möglich, und zwar in bezug auf das behandelte Material, auf das Verfahren und auf Einzelheiten des Verfahrens, ohne dass dadurch vom Sinne der Erfindung abge wichen wird.
Bei der katalytischen Herstellung von Maleinsäureanhydrid aus organischen Ver bindungen, wie zum Beispiel Benzol, ist es in der Praxis allgemein üblich, das Benzol in der Dampfphase und mit Sauerstoff (Luft oder andere Gasgemische, die freien Sauer stoff enthalten) durch einen geschlossenen Raum, wie zum Beispiel eine sogenannte Kanventerröhre, zu schicken, der mit dem Katalyten gefüllt ist. Letzterer liegt üb licherweise auf einem Träger. Das Reaktions gemisch enthält Maleinsäureanhydrid, Was serdampf, Stickstoff, Kohlenmonoxyd, Koh lendioxyd und andere Verbrennungsprodukte.
Es wird der Kondensation oder der Absorp tion in Wasser unterworfen und aus der Was serlösung wird Haleinsäure gewonnen.
Wenn ein Gasgemisch mit Maleinsäure- anhydrid und Wasserdampf - besonders ein aus der katalytischen Partialoxydation einer organischen Verbindung in der Dampf phase - mit einem mit Wasser nicht misch baren Stoff, der unter den Behandlungsbedin gungen flüssig ist, in Berührung gebracht wird, so wird :das Maleinsäureanhydrid ab sorbiert und kann dann aus dem Absorptions mittel mit günstigem Wirkungsgrade unmit telbar gewonnen werden.
Der Wasserdampf wird dagegen nicht in wesentlichem Grade absorbiert und zieht mit den abströmenden Gasen ab. Nach den früheren Verfahren wurde die Maleinsäure in Form der Säure durch Kondensation der Reaktionsprodukte oder deren Absorption in Wasser gewonnen und dann durch einen Dehydrationsprozess in das Anhydrid übergeführt. Das neue Ver fahren führt eine Ersparnis herbei, indem es das Maleinsäureanhydrid unmittelbar ge winnt und den besonderen Entwässerungs prozess entbehrlich macht.
Es hat sich gezeigt, dass bei Behandlung von gasförmigen Reaktionsgemischen aus der Partialoxydation einer organischen Verbin dung in der erfindungsgemässen Weise, das Maleinsäureanhydrid begieriger absorbiert wird als manche Unreinigkeiten, und dass in folgedessen das Maleinsäureanhydrid sich aus dem Absorptionsmittel in reinem Zustande gewinnen lässt. Die Reinigung des Malein säureanhydride kann dadurch bewirkt wer den, dass man es bei einer Temperatur ober halb seines Schmelzpunktes in einem Lö sungsmittel auflöst, dann die Lösung ab kühlen lässt, um eine Kristallisation herbei zuführen, und die Kristalle abscheidet.
Die Farbe der Maleinsäureanhydridkristalle, die bei der Kristallisation seiner Lösungen ge wonnen werden, hängt von dem Grade der Bewegung ab, die man während der Kri stallisation angewendet hat.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des neuen Verfahrens wird ein maleinsäure- anhydridhaltiges Gasgemisch, wie zum Bei spiel das Reaktionsgemisch aus der kata lytischen Oxydation von Benzol oder eines andern geeigneten organischen Stoffes in der Dampfphase, durch eine im wesentlichen inerte Flüssigkeit hindurchgeschickt oder in anderer Weise mit ihr in Berührung ge bracht, die mit Wasser nicht mischbar ist und vorzugsweise auf einer Temperatur von unge fähr 45 bis 60 C gehalten wird. Das Malein säureanhydrid wird absorbiert und aus dem Gemisch entfernt.
Der nicht absorbierte Teil des Gemisches wird dann in einen Wasser- skrubber geschickt, wo die Rückstandspro- dukte kondensiert und entfernt werden. Das Maleinsäureanhydrid lässt sich aus dem Ab sorptionsmittel in irgend einer geeigneten Weise abscheiden, beispielsweise durch Küh lung der Lösung auf eine so niedrige Tem peratur, wie es zweckmässig ist, um die Kri stallisation und die Abscheidung der Malein säureanhydridkristalle durch Filtration, Zen trifugieren oder dergleichen zu gestatten.
Wenn das Maleinsäureanhydizd in einem ver- liältnismässig ruhigen Zustande der Lösung kristallisiert, so. sind die resultierenden Kri stalle gelbweiss bis weiss, je nach hem Grade ihrer Reinheit.
Das Absorptionsmittel kann irgend eine geeignete, mit Wasser nicht mischbare Flüs sigkeit sein. Es ist vorzugsweise eine orga nische Verbindung, die verhältnismässig inert gegenüber dem Reaktionsgemisch ist und worin das zu gewinnende Produkt sich löst. Zur Erleichterung und Verstärkung der Ab scheidung des gewonnenen Produktes aus dem Absorptionsmittel sollte dieses zweckmässig folgende Eigenschaften besitzen: Es soll bei höheren Temperaturen bedeutend mehr von dem Partialoxydationsprodukt lösen als bei niedrigen Temperaturen.
Es soll, wenn es bei gewöhnlicher Temperatur fest ist, bei einer verhältnismässig niedrigen Temperatur jeden falls aber bei .den Absorptionsbedingungen schmelzen; vorzugsweise soll es bei ungefähr 0 C flüssig sein. Eine als Absorptionsmittel verwendbare Flüssigkeit kann einen verhält nismässig hohen Dampfdruck oder einen ver hältnismässig niedrigen Dampfdruck haben, und man kann ebensowohl Flüssigkeiten mit einer verhältnismässig hohen Siedetemperatur, wie auch solche mit verhältnismässig nie driger Siedetemperatur, zum Beispiel unter <B>100'</B> C,
verwenden. Es ist jedoch nicht we sentlich, dass das Absorptionsmittel alle oben erwähnten Eigenschaften besitzt, denn es werden befriedigende Ergebnisse mit solchen Absorptionsmitteln erzielt, die die obigen Merkmale in einem mehr oder weniger grossen Masse besitzen.
Verwendet man als Absorptionsmittel eine Flüssigkeit mit verhältnismässig hohem Siedepunkt und/oder verhältnismässig hoher Dampfspannung, so kann die Absorption unter höherem Druck als dem atmosphä- rischen vorgenommen werden, um den Ver lust an Absorptionsmittel durch abziehende Gase oder Dämpfe auf ein Geringstmass zu bringen. Die Absorption erfolgt vorzugs weise bei erhöhter Temperatur, um sie mög lichst wirksam zu gestalten.
Der Druck, unter dem das Absorptionsmittel gehalten wird, hängt von der Flüssigkeit ab, die man für die Absorption verwendet, ferner von der Temperatur, hei der die Absorption ausge führt wird, und von der Löslichkeit des Produktes im Absorptionsmittel. Wenn man zwecks Herbeiführung möglichst grosser Wirtschaftlichkeit ein Absorptionsmittel ver wendet, dessen Kosten beträchtlich sind, so benutzt man einen Druck, bei dem der Ver lust an Absorptionsflüssigkeit in Form von austretenden Gasen bis auf ungefähr 5%, zweckmässig etwa 2 %, eingeschränkt ist.
Ver wendet man eine Flüssigkeit mit einem ver hältnismässig hohen Siedepunkt (zum Bei spiel etwa 250' C) und/oder mit einem ver hältnismässig niedrigem Dampfdruck (zum Beispiel nicht über 25 mm Quecksilbersäule bei der Arbeitstemperatur), oder wenn der Verlust an Lösemittel in den Austrittsgasen unwesentlich ist, kann man die Absorption unter atmosphärischem Druck vornehmen.
Unter den für das Verfahren als Absorp- tionsmittel brauchbaren Flüssigkeiten mögen als Beispiele folgende genannt sein. Flüssige Kohlenwasserstoffe der aliphatischen und aromatischen Reihen, Äther, aromatische Stickstoffverbindungen, halogenierte Kohlen wasserstoffe der aliphatischen und aroma tischen Reihen, halogenierte hydrogenierte aromatische Kohlenwasserstoffe usw., Ben zol, Toluol, Solventnaphtha, Petroleumäther, Gasolin, Motorenöl, schweres Lösungsmittel, Diphenyl, Nitrobenzol, Nitrotoluol, Gemische von Nitrotoluolen, Diäthyläther, Diphenyl- oxyde, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Chlorbenzole, Chlornaphthaline usw., ferner Gemische davon,
sowie Ester von Mono- oder Polycarboxylsäuren, beispielsweise Diäthyl- oder Dibutylphthalat oder -maleat, und zwar vorzugsweise unter Absorptionsbedingungen, welche eine Kondensation von nennenswerten Mengen Wasser verhindern.
Man kann ferner als Absorptionsmittel Stoffe verwenden, die bei gewöhnlicher Tem peratur fest, unter den Absorptionsbedingun gen aber flüssig sind, wie zum Beispiel Naphthalin, insbesondere Rohnaphthaline.
Die Gasgemische, welche die zu gewin nenden Produkte enthalten, können in irgend einer geeigneten Weise hergestellt werden. Wenn sie nicht schon den zweckmässigen Druck besitzen, kann man sie verdichten, ehe sie mit dem Absorptionsmittel in Berührung gebracht werden.
Man kann verschiedene Ge mische von Maleinsäureanhydriddämpfen mit wasserdampfhaltigen Gasen gemäss der Er findung behandeln, vorzugsweise behandelt man aber ein Gasgemisch, welches ein inertes Gas (wie zum Beispiel Luft, C0, C02, Stick stoff usw.) in einer solchen Menge besitzt, dass das Gemisch unter .den Temperatur- und Druckbedingungen, die während der Absorp tion vorherrschen, nicht mit Wasserdampf ge sättigt ist.
Für gewöhnlich enthalten die gasförmigen Reaktionsgemische aus,der kata lytischen Partialoxydation eine für die rei bungslose Durchführung des Verfahrens aus reichende Menge an inertern Gas. Wenn das zu behandelnde Gasgemisch keine befrie digende Menge inerten Gases enthält, kann man solches als Verdünnungsmittel vor oder während der Absorption des Maleinsäure- anhydrids zusetzen.
Die Temperatur, bei welcher die Absorp tion ausgeführt wird, ändert sich mit dem Stoff, insbesondere der Flüssigkeit, die man als Absorptionsmittel benutzt. ferner mit dem Druck, unter dem die Absorption ausgeführt wird, mit :der Löslichkeit des Produktes in der Flüssigkeit und mit dem Taupunkte des Produktes in dem zu behandelnden Gasge misch.
Im allgemeinen wird eine Temperatur angewendet, die unterhalb des Taupunktes des zu gewinnenden Produktes im Gasge misch liegt, so .dass die Kondensation des Produktes in dem Lösungsmittel gesichert ist. Vorzugsweise liegt diese Temperatur be- trächtlich, zum Beispiel 1,5 bis<B>50,'</B> C, unter- halb des Taupunktes. Dabei tritt kein un wirtschaftlicher Verlust an Lösungsmitteln aus dem durch den Absorber gehenden Gas strom auf, und die Löslichkeit des Produk tes im Lösungsmittel ist verhältnismässig gross.
Zur Erläuterung des neuen Verfahrens wird es in den nachstehenden Beispielen be schrieben. Die Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1: Ein gasförmige, Maleinsäureanhydrid enthaltendes Reaktionsgemisch, wie es bei der katalytischen Oxydation von Benzol entsteht, und zwar durch Verdampfen von Benzol, Mischen der Benzoldämpfe mit der etwa 25fachen Gewichtsmenge an Luft, und Durchleiten des Gemisches durch eine Kon verterröhre, die mit einer Kontaktmasse, be stehend aus einem Gemisch von Vanadium- und Molybdänoxyd auf einem Katalysator träger, beschickt ist und auf einer Tempera tur von ungefähr 500 bis ungefähr 520 C gehalten wird, wobei die Berührungszeit zwi schen Dampfgemisch und Katalysator etwa 0,2 Sekunden beträgt, wird auf eine Tem peratur von vorzugsweise 116' bis 150 C gekühlt und dann durch einen Absorptions kessel geschickt.
Letzterer enthält Ablenk platten verschiedener Art oder ähnliche Vor richtungen, um eine innige Berührung des Gases mit dem Absorptionsmittel sicherzu stellen. Der Behälter ist teilweise mit alpha- Chlornaphthalin gefüllt, welches durch ge eignete Kühlvorrichtungen auf einer Tem peratur von ungefähr 45 C gehalten wird. Wenn das alpha-Chlornaphthalin mit Malein säureanhydrid gesättigt ist, wird es aus dem Absorber abgezogen und gekühlt, zweck mässig auf eine Temperatur von ungefähr 3 C. Es setzen sich kleine feine, nadel ähnliche Kristalle von Maleinsäureanhydrid ab und diese werden von der Mutterlauge ge trennt, beispielsweise durch Filtrieren oder ein ähnliches Verfahren.
Um die Maleinsäure anhydridkristalle zu reinigen, werden sie mit etwa der zweifachen Gewichtsmenge von Solventnaphtha gemischt und auf ungefähr 70 C erhitzt, worauf die Maleinsäureanhy- dridkristalle schmelzen und in dem Solvent naphtha in Lösung gehen. Die heisse Lösung wird filtriert, um Schmutz zu entfernen, so wie nötigenfalls Maleinsäure und andere un lösliche Unreinigkeiten. Darauf kühlt man langsam ungefähr auf Raumtemperatur ab, um Kristallisation herbeizuführen. Die ge wonnene Kristalle von Maleinsäureanhy drid werden mit einer Menge Solvent naphtha gewaschen und getrocknet. Das ge wonnene Maleinsäureanhydrid besitzt eine Reinheit von ungefähr 97 bis 99g5%. Die Farbe des Produktes hängt von seiner Rein heit und von der Bewegung während der end gültigen Kristallisation ab.
Wenn diese letzte Kristallisation im wesentlichen in der Ruhe oder bei sehr leichter Bewegung der Lösung erfolgt, sind die Kristalle gelbweiss bis weiss. Wenn die Lösung gut bewegt wird, sind die Kristalle bläulich weiss.
Die alpha-Chlornaphthalin-Mutterlauge von der Kristallisation kann in den Absorber zurückgeführt werden, um im Prozess wieder benutzt zu werden. Die Mutterlauge lässt sich mehrfach im Absorptionsverfahren benutzen, und der dabei eintretende Verlust wird durch Zusatz von alpha-Chlornaphthalin ausge glichen.
Dabei ist die überraschende Beobachtung gemacht worden, dass nur eine beschränkte Ansammlung von Unreinigkeiten in der Absorptionsflüssigkeit stattfindet, über die hinaus keine wesentlich vergrösserte Ansamm lung stattfindet. Die Solventnaphtha-Mutter- lauge von .der Reinigungsstufe kann wieder verwendet werden, indem man weitere Reini gungen mit ihr ausführt, bis die Anreiche rung mit alpha-Chlornaphthalin zu gross wird.
Dann wird diese Mutterlauge @d-er De stillation unterworfen, um die Solvent naphtha aus dem Rückstand-alpha-Chlor- naphthalin, welche Maleineäureanhydrid und Unreinigkeiten enthält, wiederzugewin nen.
Die wiedergewonnene Solventnaphtha lässt sieh zu weiteren Reinigungen verwen den und das Rückstands-alpha-Chlornaph- thalin kann der Absorptionsflüssigkeit zwecks Wiederverwendung zugesetzt werden. Hieraus ergibt sich, dass im wesentlichen sämtliches Maleinsäureanhydrid wiederge wonnen wird, mit Ausnahme dessen, das aus dem Gasstrom beim Durchtritt aus dem Ab sorber entweicht.
Der den Absorber verlassende Gasstrom enthält nichtabsorbiertes Maleinsäureanhy drid, Maleinsäure und andere Verbrennungs produkte. Er wird durch einen Absorber oder mehrere davon geschickt, die Wasser enthal ten, und hieraus kann absorbiertes Material als unreine Lösung von Maleinsäure gewon nen werden.
Beispiel 2: Ein gasförmiges Reaktionsgemisch, wel- ehes Maleinsäureanhydrid enthält und aus der katalytischen Oxydation von Benzol od er einem andern geeigneten organischen Stoff in der Dampfphase stammt, wie zum Beispiel das gekühlte Reaktionsgemisch nach Beispiel 1, wird durch einen Absorptionskessel ge schickt, der teilweise mit Solventnaphtha bei einer Temperatur von 50 bis 55 C gefüllt ist und unter einem Druck von etwa 1 bis 1,4 atü. Das den Absorber verlassende Gas wird durch einen zweiten Absorber geschickt, der teilweise mit Solventnaplhtha bei 43 bis 45 C gefüllt ist und unter einem Druck von etwa 1 bis 1,4 atü steht.
Beide Ab sorptionskessel sind mit geeigneten Kühl mitteln, ferner mit Ablenkplatten oder ähn lichen Vorrichtungen zur Sicherung einer innigen Berührung zwischen dem Gase und der Flüssigkeit, sowie mit Hilfsmitteln zur Aufrechterhaltung des Überdruckes ausge rüstet. Wenn die Solventnaphtha mit Malein säureanhydrid gesättigt ist, wird sie aus dem Absorber entfernt. Das Maleinsäureanhydrid wird durch Kühlung des Gemisches aus der Solventnaphtha abgeschieden. Zweckmässig erfolgt die Kühlung auf ungefähr 3 C, um Kristallisation des Maleinsäureanhydrids herbeizuführen. Die Kristalle werden aus der Mutterlauge durch Filtrieren, Zentri fugieren oder dergleichen abgetrennt.
Die gewonnenen Kristalle können ge wünschtenfalls durch Rekristallisation aus Solventnaphtha gereinigt werden, wie es im Beispiel 1 angegeben ist.
Während der Dauer des Prozesses wird durch geeignete Hilfsmittel Solventnaphtha in die Absorber eingeführt. Das geschieht beispielsweise aus einem unter Druck stehen den Speisebehälter, um Verlust durch Ver flüchtigung und/oder Übergang in die abzie henden Gase zu vermeiden. Die aus dem zweiten Absorber austretenden Gase enthal ten etwas Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure. andere Oxydationsprodukte und Solvent naphtha. Sie werden durch einen oder meh rere Absorber mit Wasser geschickt, welches durch Kühlmittel auf ungefähr 20 C ge halten wird. Dabei werden die Oxydations rückstandsprodukte und beträchtliche Men gen von Solventnaphtha, die durch die Gase abgeführt waren, absorbiert und kondensiert.
Die Solventnaphtha wird nach der Abtren nung von der wässerigen Lösung und nach einer geeigneten Trocknung, zum Beispiel durch Destillation, im Verfahren wiederver wendet. Die absorbierten Rückstandsoxy- -dationsprodukte können als eine unreine Lö sung von Maleinsäure gewonnen werden.
Etwa in den die Wasserabsorber verlassen- @den Gasen zurückgebliebene Solventnaphtha lässt sich durch Absorption in einer verhält nismässig nicht flüchtigen Flüssigkeit, die Absorptionsmittel für Solventnaphtha ist, wiedergewinnen.
Das geschieht zum Beispiel mittelst Hindurchführens durch einen oder mehrere Türme, .die mit Raschig-Ringen .oder andern inerten Teilen, die eine grosse Ober fläche besitzen, gefüllt sind und durch wel che das flüssige Absorptionsmittel hindurch läuft. Die Solventnaphtha kann aus dem Ab sorptionsmittel durch Destillation wiederge wonnen und erneut im Verfahren benutzt werden.
Man kann die Solventnaphtha auch aus den abziehenden Gasen wiedergewinnen, indem man diese mit festen Absorptionsmit teln, wie zum Beispiel Silikagel, aktive Kohle usw., behandelt, indem man sie etwa durch einen oder mehrere Türme mit zweckmässig körnigem Absorptionsmittel hindurchschickt, aus dem die Solventnaphtha durch Erhitzung zwecks Wiederverwendung gewonnen wird.
Das Maleinsäureanhydrid lässt sich aus der Mutterlauge auch durch Abdestillieren der Solventnaphtha unter atmosphärischem oder vermindertem Druck trennen. Die ab destillierende Solventnaphtha enthält verhält nismässig geringe Mengen an Maleinanhydrid und kann in die Absorber geschickt werden. Der Destillationsrückstand, der überwiegend aus Maleinanhydrid besteht, kann in ge eigneter Weise gereinigt werden, beispiels weise durch Rekristallisation in der oben an gegebenen Weise.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehenden Beispiele, und die verschie denen Verhältnisse und Bedingungen lassen sich in weiten Grenzen ändern.
Beider Gewinnung des Maleinsäureanhy drids aus dem Reaktionsgemisch ist das Kühlen des den Konverter verlassenden Gas stromes nicht wesentlich, aber es wird vor gezogen, da es die Wirkung des Absorbers wirtschaftlicher gestaltet. Der Absorber kann in irgend einer geeigneten Weise gestaltet sein. Er kann aus einer einzigen Einheit bestehen, beispielsweise aus einem Turme, der mit Raschig-Ringen oder andern inerten Füllstücken mit grosser Oberfläche gefüllt ist, oder er kann ein Kessel mit Ablenk platten und dergleichen sein, und er kann auch aus einer Mehrzahl von in Reihe ge schalteten Einheiten zusammengesetzt wer den.
Die Absorptionsflüssigkeit kann im Absorber in Umlauf versetzt werden, und zwar im Gegenstrom zum Gase oder in son stiger Weise, um als Wäscher oder Skrubber für den Gasstrom zu dienen. Man kann aber das Gas auch in Form von Blasen durch eine ruhende Flüssigkeitsmenge oder mehrere davon schicken. Die Absorption lässt sich ferner in irgend einer bekannten Weise kon tinuierlich oder halb kontinuierlich ausfüh ren, indem man zum Beispiel die Menge und Geschw indigkeit des Stromes zirkulierender Absorptionsflüssigkeit (wenn ein solcher Ab sorber verwendet wird) regelt, so dass un unterbrochen eine gesättigte Lösung von Maleinsäureanhydrid gebildet und entfernt wird.
Stattdessen kann man die Flüssigkeit entfernen, wenn sie gesättigt ist, und sie dann durch frische oder wiedergewonnene Flüssig keit ersetzen. Wenn eine Reihe von still stehenden Absorptionsbädern benutzt wird, kann man die Kessel, die gesättigte Flüssig keit enthalten, entleeren und mit teilweise gesättigter Flüssigkeit aus einem der andern Kessel wieder auffüllen, wobei letzterer dann mit frischer oder wiedergewonnener Absorp tionsflüssigkeit beschickt wird.
Das Verfahren lässt sich auch dadurch ausführen dass man Dämpfe des Absorptions mittels in den Gasstrom einführt und im Anschluss daran diese Dämpfe mit dem Maleinsäureanhydrid kondensiert, während der Wasserdampf und andere unerwünschte Bestandteile aus dem Gasgemisch unkonden- siert bleiben.
Die Temperatur, bei welcher die Absorp tion vorgenommen werden soll, kann inner halb weiter Grenzen wechseln, jedoch sind Temperaturen von 45 bis 60 C zu bevor zugen. Mit der Zunahme der Temperatur sinkt der Betrag an Maleinsäureanhydrid, welches je Gewichtseinheit des Absorptions mittels absorbiert wird. Bei etwa 110 C ist die absorbierte Maleinsäureanhydridmenge noch sehr klein.
Temperaturen unter 45 lassen sich gleichfalls anwenden, aber es wurde gefunden, @dass dabei eine Abnahme der gewonnenen Maleinsäureanhydridmenge stattfindet, da bei Temperaturen von unge fähr 40 C oder weniger eine gewisse Menge Wasser kondensiert und einen Teil des Anhy- drids in Maleinsäure umwandelt.
Bei einem Reaktionsgemisch und bei Arbeitsbedingun gen, wie sie oben beschrieben sind, sowie bei Absorptionstemperaturen von ungefähr 45 bis 60' C erfolgt :dagegen die Absorption in be friedigender Weise und der Wasserdampf gehalt :des Gasstromes hat keine bemerkens- werte Hydratisierungswirkung auf das flaleinsäureanhydrird.
In dem oben beschriebenen Reinigungs verfahren können die rohen Maleinsäureanhy- dridkristalle in andern flüchtigen Lösungs- mitteln ausser Solventnaphtha gelöst werden, insbesondere in Lösungsmitteln mit einem höheren Siedepunkt als der Schmelzpunkt des Maleinsäureanhydrids ist, wie zum Bei spiel Benzol, Toluol, schweres Lösungsmittel, Cumol usw.
Die Lösungsmittelmenge be schränkt sich nicht auf die oben angegebenen Verhältnisse, sondern kann beträchtlich wech seln, da geschmolzenes Maleinsäureanhydrid in allen Verhältnissen gut mischbar mit ver schiedenen Lösungsmitteln, wie zum Beispiel Solventnaphtha ist. Die oben angegebenen Verhältnisse werden jedoch bevorzugt, weil sie die Arbeit wirtschaftlicher und leichter machen, denn sie liefern einen flüssigen Kri stallschlamm und Mutterlauge. Die Tem peratur, bei welcher die Lösung vorgenommen wird, soll zweckmässig über dem Schmelz punkt des Maleinsäureanhydrids liegen, je doch vorzugsweise 70' C nicht überschreiten.
Es wurde gefunden, dass bei höheren Tem peraturen Maleinsäure, die manchmal in ge ringen Beträgen anwesend ist, dazu neigt, in dem geschmolzenen Maleinsäureanhydrid in Lösung zu gehen. Nimmt man die Lösung mit geschmolzenem Maleinsäureanhydrid vor, so vermindert sich die Menge erforderlichen Lösungsmittels und dementsprechend die des in der Mutterlauge zurückbleibenden Malein säureanhydrids erheblich.
Das neue Verfahren ist insbesondere für die Gewinnung von Maleinsäureanhydrid aus gasförmigen Gemischen und vorzugsweise aus solchen Gemischen beschrieben, die das gewünschte Produkt zusammen mit Wasser dampf enthalten. Die Erfindung beschränkt sich aber hierauf nicht, sondern kann auch zur Gewinnung von andern organischen Ver bindungen benutzt werden, die mit Wasser reagieren.
Beispielsweise lässt sich das Ver fahren auch für die Gewinnung von Anhy driden anderer organischer Polycarboxylsäu- ren aus gasförmigen Gemischen, die dasselbe enthalten, gewinnen, insbesondere aus Gas gemischen, die gleichzeitig Wasserdampf ent halten, und die Sonderheit aus gasförmigen Reaktionsgemischen, die man aus der kata lytischen Oxydation organischer Verbindun- gen in der Dampfphase erhält, zum Beispiel Phtalsäureanhydrid, Naphthalinsäureanhy drid usw. Das neue Verfahren lässt sich auch für die Abtrennung und Gewinnung einer Mehrzahl von Partialoxydationsproduk ten aus dieselbe enthaltenden Gasgemischen anwenden.
Beispielsweise kann man Phthal- säureanhydrid und Maleinsäureanhydrid je für sich getrennt aus einem gasförmigen Re aktionsgemisch gewinnen, das aus der kata lytischen Partialoxydation von Naphthalin oder anderem organischen Material in der Dampfphase gewonnen wurde, und zwar in dem man das gasförmige Reaktionsgemisch in Berührung mit einem geeigneten Absorp tionsmittel unter zweckmässiger Temperatur und zweckmässigem Druck, welches sich für Phthalsäureanhydrid eignet, aber zur Ab sorption der andern Produkte in dem Gas gemisch nicht geeignet ist (zum Beispiel Diphenyloxyd, auf einer Temperatur von ungefähr 85 bis etwa 150' C gehalten) hin durchschickt.
Dann leitet man das Rück standsgasgemischdurch ein auf geeigneter Temperatur und geeignetem Druck gehal tenes Absorptionsmittel für Maleinsäure anhydrid, das aber nicht für die andern. Be standteile des Gasgemisches, wie Wasser und Kohlendioxyd, geeignet ist (zum Beispiel alpha-Chlornaphthalin, auf ungefähr 45 bis etwa 60 C gehalten), hindurch und ge winnt das Phthalsä,ureanhydrid und das Maleinsäureanhydrid aus den betreffenden Lösungen.
Process for obtaining the anhydride of an organic polycarboxylic acid from a gas mixture containing the same. The invention relates to the recovery of the anhydride of an organic polycarboxylic acid from a gas mixture containing the same, for example to a method for the recovery of haleinic anhydride from gas mixtures, preferably from those resulting from the vapor phase catalytic partial oxidation of organic compounds. The process is characterized in that the anhydride is condensed in the presence of a water-immiscible liquid substance.
In the production of organic products by the partial oxidation of organic compounds according to one of the known and previously generally used methods who the vapors of an organic compound, for example benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, Aeenaphthen, phenol, tar acids, their derivatives, etc. with air or mixed with another oxidizing gas. The mixture is brought into contact with an oxidizing catalyst under controlled reaction conditions, and the resulting reaction mixture is cooled to condense the oxidation product of partial oxidation obtained.
The reaction mixtures from the catalytic oxidation contain, in addition to the desired products, a number of other substances in various amounts, which sometimes condense together with the desired products. In doing so, they contaminate them in such a way that subsequent cleaning of the desired products is generally necessary before they can be used for their usual purposes. It has already been proposed that a partial purification of the desired product by fractional condensation of the gaseous reaction mixtures herbeizufüh ren.
However, this process has the disadvantage that only a relatively small amount of the desired product is condensed in the form of a relatively pure fraction. As a result, the greater part of the desired product generally has to be cleaned again before it is ready for use.
In the course of the catalytic oxidation, water is formed as one of the reaction byproducts, and it often condenses with some of the partial oxidation products, especially at low temperature. If the desired product is reactive towards water at the condensation temperature, as is the case with maleic anhydride, for example, it has been customary up to now to absorb the gaseous reaction mixture in water and then to dewater the product obtained using a special procedure.
In the production of maleic anhydride by catalytic oxidation of a suitable organic compound in the vapor phase, it is common, for example, to absorb the reaction products in water or to condense the products, including the water vapor, then collect and separate the resulting maleic acid. The separated maleic acid is dehydrated by a special dehydration process in the presence of dehydrating agents such as phosphorus pentoxide. The maleic anhydride produced in this way is in the form of crystals which are yellow-white in color.
According to one embodiment of the invention, organic partial oxidation products which are reactive with water are obtained directly from gas mixtures which contain the same together with water, thereby preventing a reaction with the water.
In particular, maleic anhydride is to be obtained from a gas mixture containing the same ent, in particular from a gas mixture which is also water-containing. The product should be obtained directly in the form of the anhydride in an effective and economical manner. For example, maleic anhydride is to be obtained from a gaseous reaction mixture which originates from the catalytic partial oxidation of an organic compound in the vapor phase.
The invention will be described based on the winion of maleic anhydride from gas reaction mixtures resulting from the catalytic partial oxidation of an organic compound in the vapor phase. The invention is not limited to this. Various changes are possible, namely with regard to the material treated, the method and the details of the method, without deviating from the spirit of the invention.
In the catalytic production of maleic anhydride from organic compounds, such as benzene, it is common practice in practice, the benzene in the vapor phase and with oxygen (air or other gas mixtures containing free oxygen) through a closed space, such as For example, to send a so-called canister tube, which is filled with the catalyte. The latter is usually on a carrier. The reaction mixture contains maleic anhydride, water vapor, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and other combustion products.
It is subjected to condensation or absorption in water and haleinic acid is obtained from the water solution.
If a gas mixture with maleic anhydride and water vapor - especially one from the catalytic partial oxidation of an organic compound in the vapor phase - is brought into contact with a substance which is immiscible with water and which is liquid under the treatment conditions: Maleic anhydride is absorbed and can then be obtained directly from the absorption medium with a favorable degree of efficiency.
The water vapor, on the other hand, is not absorbed to a significant degree and is withdrawn with the outflowing gases. According to the earlier processes, maleic acid was obtained in the form of the acid by condensation of the reaction products or their absorption in water and then converted into the anhydride by a dehydration process. The new process generates savings by directly extracting the maleic anhydride and making the special dewatering process unnecessary.
It has been shown that when treating gaseous reaction mixtures from the partial oxidation of an organic compound in the manner according to the invention, the maleic anhydride is absorbed more avidly than some impurities, and that consequently the maleic anhydride can be obtained from the absorbent in a pure state. The purification of maleic anhydride can be effected by dissolving it in a solvent at a temperature above its melting point, then letting the solution cool down to induce crystallization and separating out the crystals.
The color of the maleic anhydride crystals obtained during the crystallization of its solutions depends on the degree of agitation that has been applied during the crystallization.
According to a preferred embodiment of the new process, a maleic anhydride-containing gas mixture, such as the reaction mixture from the catalytic oxidation of benzene or another suitable organic substance in the vapor phase, is passed through an essentially inert liquid or in some other way with it brought into contact ge, which is immiscible with water and is preferably kept at a temperature of approximately 45 to 60 C. The maleic anhydride is absorbed and removed from the mixture.
The unabsorbed part of the mixture is then sent to a water scrubber, where the residue products are condensed and removed. The maleic anhydride can be separated from the sorbent in any suitable manner, for example by cooling the solution to as low a temperature as is expedient to prevent the crystallization and separation of the maleic anhydride crystals by filtration, centrifugation or the like to allow.
If the maleic anhydride crystallizes in a relatively calm state of the solution, so. the resulting crystals are yellow-white to white, depending on their degree of purity.
The absorbent can be any suitable water-immiscible liquid. It is preferably an organic compound which is relatively inert to the reaction mixture and in which the product to be obtained dissolves. To facilitate and reinforce the separation of the product obtained from the absorbent, it should suitably have the following properties: It should dissolve significantly more of the partial oxidation product at higher temperatures than at low temperatures.
If it is solid at ordinary temperature, it should melt at a relatively low temperature, but in any case under the absorption conditions; preferably it should be liquid at around 0C. A liquid that can be used as an absorbent can have a relatively high vapor pressure or a relatively low vapor pressure, and liquids with a relatively high boiling point as well as those with a relatively low boiling point, for example below 100 '/ B > C,
use. However, it is not essential that the absorbent has all of the above-mentioned properties, because satisfactory results are achieved with such absorbents which have the above characteristics to a greater or lesser extent.
If a liquid with a relatively high boiling point and / or a relatively high vapor tension is used as the absorbent, the absorption can be carried out under a pressure higher than the atmospheric pressure in order to reduce the loss of absorbent due to evacuating gases or vapors to a minimum. The absorption takes place preferentially at elevated temperature in order to make it as effective as possible.
The pressure under which the absorbent is kept depends on the liquid that is used for the absorption, also on the temperature at which the absorption is carried out, and on the solubility of the product in the absorbent. If, in order to achieve the greatest possible economic efficiency, an absorbent is used, the cost of which is considerable, a pressure is used at which the loss of absorption liquid in the form of escaping gases is limited to about 5%, suitably about 2%.
If you use a liquid with a relatively high boiling point (for example around 250 ° C) and / or with a relatively low vapor pressure (for example not above 25 mm of mercury at the working temperature), or if the loss of solvent in the Exit gases is insignificant, the absorption can be carried out under atmospheric pressure.
Examples of the liquids which can be used as absorbents for the process are the following. Liquid hydrocarbons of the aliphatic and aromatic series, ethers, aromatic nitrogen compounds, halogenated hydrocarbons of the aliphatic and aromatic series, halogenated hydrogenated aromatic hydrocarbons, etc., benzene, toluene, solvent naphtha, petroleum ether, gasoline, motor oil, heavy solvents, diphenyl, nitrobenzene, Nitrotoluene, mixtures of nitrotoluene, diethyl ether, diphenyl oxides, chloroform, carbon tetrachloride, chlorobenzenes, chloronaphthalenes etc., also mixtures thereof,
and also esters of mono- or polycarboxylic acids, for example diethyl or dibutyl phthalate or maleate, preferably under absorption conditions which prevent condensation of appreciable amounts of water.
You can also use as absorbent substances that are solid at normal Tem temperature, but are liquid under the absorption conditions, such as naphthalene, especially crude naphthalenes.
The gas mixtures containing the products to be obtained can be prepared in any suitable manner. If they do not already have the appropriate pressure, they can be compressed before they are brought into contact with the absorbent.
You can treat various Ge mixtures of maleic anhydride vapors with gases containing water vapor according to the invention, but preferably treat a gas mixture which has an inert gas (such as air, C0, C02, nitrogen, etc.) in such an amount that the The mixture is not saturated with water vapor under the temperature and pressure conditions that prevail during the absorption.
Usually contain the gaseous reaction mixtures from the kata lytic partial oxidation an amount of inert gas sufficient for the smooth implementation of the process. If the gas mixture to be treated does not contain a satisfactory amount of inert gas, it can be added as a diluent before or during the absorption of the maleic anhydride.
The temperature at which the absorption is carried out changes with the substance, particularly the liquid that is used as an absorbent. further with the pressure under which the absorption is carried out, with: the solubility of the product in the liquid and with the dew point of the product in the gas mixture to be treated.
In general, a temperature is used which is below the dew point of the product to be obtained in the gas mixture, so that the condensation of the product in the solvent is ensured. This temperature is preferably considerably, for example 1.5 to 50.degree. C., below the dew point. There is no uneconomical loss of solvents from the gas stream passing through the absorber, and the solubility of the product in the solvent is relatively high.
To illustrate the new process, it will be described in the following examples. The parts are parts by weight.
Example 1: A gaseous, maleic anhydride-containing reaction mixture, as it arises in the catalytic oxidation of benzene, namely by evaporating benzene, mixing the benzene vapors with about 25 times the weight of air, and passing the mixture through a converter tube, which is connected to a Contact mass, consisting of a mixture of vanadium and molybdenum oxide on a catalyst carrier, is charged and kept at a tempera ture of about 500 to about 520 C, the contact time between the vapor mixture and the catalyst being about 0.2 seconds Cooled to a temperature of preferably 116 'to 150 C and then sent through an absorption kettle.
The latter contains baffles of various types or similar devices in order to ensure intimate contact of the gas with the absorbent. The container is partially filled with alpha-chloronaphthalene, which is kept at a temperature of approximately 45 ° C. by suitable cooling devices. When the alpha-chloronaphthalene is saturated with maleic anhydride, it is withdrawn from the absorber and cooled, expediently to a temperature of about 3 C. Small, fine, needle-like crystals of maleic anhydride are deposited and these are separated from the mother liquor , for example by filtration or a similar method.
To purify the maleic anhydride crystals, they are mixed with about twice the amount by weight of solvent naphtha and heated to around 70 ° C., whereupon the maleic anhydride crystals melt and dissolve in the solvent naphtha. The hot solution is filtered to remove dirt, such as maleic acid and other insoluble impurities if necessary. It is then slowly cooled to approximately room temperature in order to induce crystallization. The crystals of maleic anhydride obtained are washed with an amount of solvent naphtha and dried. The maleic anhydride obtained has a purity of approximately 97 to 99.5%. The color of the product depends on its purity and on the movement during the final crystallization.
If this last crystallization occurs essentially at rest or with very slight movement of the solution, the crystals are yellow-white to white. If the solution is agitated well, the crystals will be bluish white.
The alpha-chloronaphthalene mother liquor from the crystallization can be returned to the absorber in order to be used again in the process. The mother liquor can be used several times in the absorption process, and the resulting loss is compensated for by adding alpha-chloronaphthalene.
The surprising observation was made that only a limited accumulation of impurities takes place in the absorption liquid, beyond which there is no significantly increased accumulation. The solvent naphtha mother liquor from the purification stage can be reused by carrying out further purifications with it until the enrichment with alpha-chloronaphthalene becomes too great.
This mother liquor is then subjected to distillation in order to recover the solvent naphtha from the residue alpha-chloronaphthalene, which contains maleic anhydride and impurities.
The recovered solvent naphtha can be used for further purification and the residual alpha-chloronaphthalene can be added to the absorption liquid for reuse. This means that essentially all of the maleic anhydride is recovered, with the exception of that which escapes from the gas stream as it passes through the absorber.
The gas stream leaving the absorber contains unabsorbed maleic anhydride, maleic acid and other combustion products. It is sent through one or more absorbers containing water, and from this absorbed material can be recovered as an impure solution of maleic acid.
Example 2: A gaseous reaction mixture, which contains maleic anhydride and originates from the catalytic oxidation of benzene or another suitable organic substance in the vapor phase, such as the cooled reaction mixture according to Example 1, is sent through an absorption vessel, which is partially is filled with solvent naphtha at a temperature of 50 to 55 C and under a pressure of about 1 to 1.4 atü. The gas leaving the absorber is sent through a second absorber, which is partially filled with solvent naptha at 43 to 45 C and is under a pressure of about 1 to 1.4 atmospheres.
From both sorption tanks are equipped with suitable cooling means, also equipped with baffles or similar union devices to ensure intimate contact between the gases and the liquid, and with tools to maintain the overpressure. When the solvent naphtha is saturated with maleic anhydride, it is removed from the absorber. The maleic anhydride is separated from the solvent naphtha by cooling the mixture. It is advisable to cool to around 3 ° C. in order to induce crystallization of the maleic anhydride. The crystals are separated from the mother liquor by filtration, centrifugation or the like.
The crystals obtained can, if desired, be purified by recrystallization from solvent naphtha, as indicated in Example 1.
During the duration of the process, solvent naphtha is introduced into the absorber by suitable means. This is done, for example, from a pressurized feed container in order to avoid loss due to volatilization and / or transition into the offending gases. The gases emerging from the second absorber contain some maleic anhydride, maleic acid. other oxidation products and solvent naphtha. They are sent through one or more absorbers with water, which is kept at around 20 C ge by coolant. The oxidation residue products and considerable amounts of solvent naphtha, which were removed by the gases, are absorbed and condensed.
The solvent naphtha is reused in the process after separation from the aqueous solution and after suitable drying, for example by distillation. The absorbed residue oxidation products can be recovered as an impure solution of maleic acid.
For example, the solvent naphtha left behind in the gases that have left the water absorber can be recovered by absorption in a relatively non-volatile liquid that is absorbent for solvent naphtha.
This is done, for example, by passing through one or more towers that are filled with Raschig rings or other inert parts that have a large surface and through which the liquid absorbent runs. The solvent naphtha can be recovered from the sorbent by distillation and reused in the process.
The solvent naphtha can also be recovered from the evacuating gases by treating them with solid absorbents, such as silica gel, active charcoal, etc., by passing them through one or more towers with appropriately granular absorbent from which the solvent naphtha is recovered by heating for reuse.
The maleic anhydride can also be separated from the mother liquor by distilling off the solvent naphtha under atmospheric or reduced pressure. The solvent naphtha that is distilled off contains relatively small amounts of maleic anhydride and can be sent into the absorber. The distillation residue, which mainly consists of maleic anhydride, can be purified in a suitable manner, for example by recrystallization in the manner given above.
The invention is not limited to the above examples, and the various ratios and conditions can be changed within wide limits.
In the recovery of the maleic anhydride from the reaction mixture, the cooling of the gas stream leaving the converter is not essential, but it is preferred because it makes the action of the absorber more economical. The absorber can be designed in any suitable manner. It can consist of a single unit, for example a tower filled with Raschig rings or other inert fillers with a large surface, or it can be a boiler with baffles and the like, and it can also consist of a plurality of in series switched units are assembled.
The absorption liquid can be put into circulation in the absorber, in countercurrent to the gases or in other ways, in order to serve as a scrubber or scrubber for the gas flow. But you can also send the gas in the form of bubbles through a static quantity of liquid or several of them. The absorption can also be carried out continuously or semi-continuously in any known manner, for example by regulating the amount and speed of the flow of circulating absorption liquid (if such an absorber is used) so that a saturated solution of Maleic anhydride is formed and removed.
Instead, when the liquid is saturated, it can be removed and then replaced with fresh or reclaimed liquid. If a series of still absorption baths is used, the kettles containing saturated liquid can be emptied and refilled with partially saturated liquid from one of the other kettles, the latter then being charged with fresh or recovered absorbent liquid.
The method can also be carried out by introducing vapors of the absorption medium into the gas stream and then condensing these vapors with the maleic anhydride, while the water vapor and other undesirable constituents from the gas mixture remain uncondensed.
The temperature at which the absorption is to take place can change within wide limits, but temperatures of 45 to 60 C are preferred. As the temperature increases, the amount of maleic anhydride which is absorbed per unit weight of the absorption means decreases. At around 110 C the amount of maleic anhydride absorbed is still very small.
Temperatures below 45 can also be used, but it has been found that there is a decrease in the amount of maleic anhydride obtained, since at temperatures of around 40 C or less a certain amount of water condenses and converts part of the anhydride into maleic acid.
With a reaction mixture and under working conditions as described above, and at absorption temperatures of about 45 to 60 ° C, the absorption takes place in a satisfactory manner and the water vapor content of the gas stream has no notable hydrating effect on the flaleic anhydride.
In the cleaning process described above, the crude maleic anhydride crystals can be dissolved in other volatile solvents besides solvent naphtha, especially in solvents with a higher boiling point than the melting point of maleic anhydride, such as benzene, toluene, heavy solvents, cumene, etc. .
The amount of solvent is not limited to the ratios given above, but can change considerably, since molten maleic anhydride is readily miscible in all ratios with various solvents such as solvent naphtha. However, the above ratios are preferred because they make the work more economical and easier, because they provide a liquid Kri stall sludge and mother liquor. The temperature at which the solution is made should expediently be above the melting point of the maleic anhydride, but preferably not exceed 70.degree.
It has been found that at higher temperatures maleic acid, which is sometimes present in small amounts, tends to go into solution in the molten maleic anhydride. If the solution is made with molten maleic anhydride, the amount of solvent required and, accordingly, that of the maleic anhydride remaining in the mother liquor are considerably reduced.
The new process is described in particular for the production of maleic anhydride from gaseous mixtures and preferably from those mixtures which contain the desired product together with water vapor. The invention is not limited to this, but can also be used to obtain other organic compounds that react with water.
For example, the process can also be used to obtain anhydrides of other organic polycarboxylic acids from gaseous mixtures that contain the same, in particular from gas mixtures that also contain water vapor, and the specialty of gaseous reaction mixtures obtained from the catalytic oxidation of organic compounds in the vapor phase, for example phthalic anhydride, naphthalenic anhydride, etc. The new process can also be used for the separation and recovery of a plurality of partial oxidation products from gas mixtures containing them.
For example, you can gain phthalic anhydride and maleic anhydride separately from a gaseous reaction mixture that was obtained from the catalytic partial oxidation of naphthalene or other organic material in the vapor phase, namely by the gaseous reaction mixture in contact with a suitable Absorp tion medium at the appropriate temperature and pressure, which is suitable for phthalic anhydride, but is not suitable for the absorption of the other products in the gas mixture (for example diphenyloxide, kept at a temperature of about 85 to about 150 ° C).
The residue gas mixture is then passed through an absorbent which is kept at a suitable temperature and pressure for maleic anhydride, but not for the others. Be constituents of the gas mixture, such as water and carbon dioxide, is suitable (for example, alpha-chloronaphthalene, kept at about 45 to about 60 C), through and win the phthalic anhydride and maleic anhydride from the respective solutions.