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Verfahren zur Herstellung von Styrol Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung von Styrol durch Abtrennung von Athylbenzol aus Kohlenwasserstoffmischungen
und anschließende Dehydrierung des Athylbenzols.
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Aus'ter amerikanischen Patentschrift 2 969 626 und aus Industrial
and Engineering Chemistry 52 (1960) Seiten 550-556, ist bekannt, Athylbenzol in
einer Superdestillationskolonne mit wenigstens 150 Böden unter Einhaltung eines
Rücklaufverhältnisses von mehr als 40 : 1, von anderen C-Aromaten, nämlich den isomeren
Xylolen, abzutrennen. Um diese Trennung zu bewirken, müssen jedoch praktisch alle
nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe, die in dem kritischen Siedebereich von etwa
130 bis 140°C sieden, sieden, vorher, beispielsweise durch Extraktion des Rohmaterials
mit Glycol, entfernt werden. Man war bisher der Ansicht, daß solche nichtaromatischen
Verunreinigungen eine scharfe Trennung der vermischten Aromaten auch unter den Bedingungen
der Superdestillation verhindern würden und daß außerdern die in dem abgetrennten
Athylbenzol enthaltenen Nichtaromaten die katalytische Dehydrierungsreaktion beeinträchtigen,
well diese Nichtaromaten den Katalysator schädigen würden oder weil sie von dem
erzeugten Styrol nicht abzutrennen wären.
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Nach einem anderen, aus Industrial and Engineering Chemistry 50 (1958)
Seiten 621 und 622, bekannten Verfahren kann auch eine Cg-Fraktion eingesetzt werden,
die etwa 10 Gewichtsprozent Paraffine enthält, nachdem diese Fraktion durch Destillation
von o-Xylol befreit worden ist. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß nach
der katalytischcn Dehydrierung des Athylbenzols zu Styrol das letztere von einer
relativ großen Menge anderer Bestandteile des Reaktionsgemisches abgetrennt werden
muf3, deren Siedepunkte dicht bei dem 3iedepunkt des Styrols liegen. Hierzu ist
eine technisch aufwendige Destillation erforderlich, bei der erhebliche Verluste
an monornerem tyrol in Kauf genommen werden müssen.
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Es wurde deshalb nach einem neuen Verfahren zur Herstellung von Styrol
gesucht, bei dem trotz der Anwesenheit erhel) licher Pilengen von Nichtaromaten
das Sl ; yrol in einer Reinheit von mehr als 990% gewöhnlich von mehr als 99,7%
in hoher Ausbeute gewonnen werden kann.
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Es wurde ein Verfahren zum Herstellen von Styrol aus einem Gemisch,
das Athylbenzol und andere C-Aromatens vorwiegend o-, m-und p-Xylol und bis zu etwa
5% nicht-aromatische, etwa im Bereich der Cg-Aromaten siedende Kohlenwasserstoffe
aufwerte gefunden. Dieses Verfahren ist durch den kontinuierlichen Ablauf folgender
Verfahrensschritte gekennzeichnet : a) dass das Athylbenzol und die nicht-aromatischen
Verbindungen von den anderen Cn-Aromaten durch Destillation befreit werden, b) daß
das die nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe enthaltende Äthylbenzol dehydriert
wird,
c) daß das bei der De'tyrol aus dem Reaktionsgemisch, welche
das nichtdehydrierte Athylbenzol und die nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe enthält,
durch Destillation entfernt wird und d) daß das gesamte oder wenigstens ein Teil
des vom Styrol befreiten Reaktionsgemisches im Kreislauf zur Dehydrierung zurückgefulhrt
wird, gegebenenfalls nachdem wenigstens ein Teil der nichtarmatischen Kohlenwasserstoffe
aus diesem rücklaufenden Reaktionsgemisch entfernt ist.
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In einer Mischung von Aromaten, die abtrennbare Mengen an Athylbenzol,
o-, m-und p-Xylol und bis zu etwa 5% Nichtaromaten enthalte stören diese Nichtaromaten
die Abtrennung des Athylbenzols von den anderen C8-Aromaten unter Superdestillationsbedingungen
nicht. Überraschend ist hierbei, daß die Nichtaromaten mit dem Athylbenzol ans der
Destillationskolonne liber Kopf abgehen, selbst wenn sie hoher als Athylbenzol und
die Xylole sieden. Dies ist offenbar auf die Bildung eines azeotropen Gemaches aus
Athylbenzol und den Nichtaromaten zurUckzuführen. Daduroh wird die Gewinnung des
Athylbenzols gegenUber dem bekannten Verfahren erheblich verdnfacht, weil es nicht
mehr notwendig ist, die gesamte rohe Beschickungsfraktion zu extrahieren, um alle
Nichtaromaten, die in dem kritischen C8-Siedebereich sieden, vor der Superdestillation
zu entfernen. Außerdem ist es ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß
das Gemisch aus Athylbenzol und Nichtaromaten ein verhältnismäßig kleines Volumen
einnimmt, aus dem die Nichtaromaten später leicht entfernt werden können.
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Lediglich, wenn das Athylbenzol mit einer verhältnismäßig großen Menge
von Nichtaromaten vermischt ist, ist es vorteilhaft, diese vom Athylbenzol, zumindest
zu einem großen Teil, abzutrennen. Diese Abtrennung kann auch bei der erfindungsgemäßen
Arbeitsweise durch entsprechende Extraktion oder Destillation erreicht werden.
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Es hat sich herausgestellt, daß die mit dem Athylbenzol bei der Superdestillation
ber Kopf abgehenden nichtaromatischen Verunreinigungen die Produktion von praktisch
reinem Styrol aus dem Athylbenzol nicht nachteilig beeinflussen, wenn die Menge
dieser nichtaromatischen, etwa im Bereich der C8-Aromaten siedenden Koh-' lenwasserstoffe
5 Gewichtsprozent nicht Uberschreitet. Wenn auch ein Teil der nichtaromatischen
Verunreinigungen bei der Dehydrierung des Athylbenzols zu Styrol gecrackt wd ist
die hierbei auftretende Kohlenstoffablagerung auf den Ublicher Weise verwendeten
Dehydrierungskatalysatoren kein Problem. Ein zyklischer Betrieb unter Einschaltung
einer Entkohlungsstufe ist deshalb nicht erforderlich. Bei der Abtrennung und Reinigung
des Styrols aus den Dehydrierungsprodukten bleibt die Hauptmenge der nichtaromatischen
Verunreinigungen im Athylbenzol und sammelt sich in dem RUckSluß zum Dehydrierungsreaktor
an. Eine wesentliche Menge der nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe siedet in demselben
Bereich, wie Styrol, jedoch zeigen d1ese Kohlenwasserstoffe ein ganz anderes Verhalten
als diejenigen, die bei der vorhergehenden Superdestillation am Fuße der Kolonne
austretenden Nichtaromaten. Bei der Trennung von Athylbenzol und Styrol verläßt
keiner der Aromaten das Fraktionierungssystem am Fuße der Kolonne und folglich kann
praktisch reines Styrol aus den Dehydrierungsprodukten trotz der Anwesenheit erheblicher
Mengen an Nichtaromaten gewonnen werden. Zur Entfernung von UberschUssigen Nichtaromaten
aus dem System stehen verschiedene Behandlungsverfahren zur Verfügung. Falls man
die Nichtaromaten sich zu etwa 5-2Q Gewichtsprozent der Gesamtmenge des AthylbenzolrUcklaufs
in diesem ansammeln läBt, ergibt sich fUr die Kohlenwasserstoffmischung, die in
den Dehydrierungsreaktor eingespeSst wird, elne verhRltnism§ßig hohe Konzentration
an Nichtaromaten. Um diese an sich unerwünschte Anreicherung
an
Nichtaromaten zu vermeiden, ist es möglich, eine ausreichende Menge des Rüeklaufkonzentrates
zu verwerfen. Es gibt jedoch auch andere wirtschaftlichere Möglichkeiten, zur Entfernung
der Nichtaromaten, mit deren Hilfe eine Anreicherung von Nichtaromaten in dem Athylbenzol-Rücklauf
verhindert werden kann.
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Bei der normalen Destillation einer Fraktion von C8-Aromaten lassen
sich die Nichtaromaten bis auf ein Gehalt von etwa 1-2 Gewichtsprozent im Endprodukt
entfernen. Es kann deshalb auch für die DurchfUhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorteilhaft sein, die Fraktion der C8-Aromaten vor der Superdestillation in einer
Vorfarktionierung zu destilliereß um den Gehalt der C8-Aromaten an Nichtaromaten
auf den vorstehend angegebenen Wert zu senken, obgleich das Beschickungsgut fUr
die Superfraktionierung ohne n@@chteiligen Einfluß auf das System bis zu 5 Gewthtsprozent
Nichtaromaten enthalten kann. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist es möglich,
den Äthyl-Benzol-Rücklauf aus dem Dehydrierungsreaktor in die Vorfraktionierung
einzuspeisen, um Uberschüssige Mengen an Nichtaromaten zu entfernen. Das aus dieser
Vorfraktionierung abgetrennte Athylbenzol durchläuft dann im Gemisch mit neuzugeführten
C8-Aromaten die Superdestillation. Bei diesem Verfahren wird demnach das Athylbenzol
vollständig zur Vorfraktionierung zurückgeleitet, durchläuft dann die Superdestillation
und gelangt aus dieser schließlieh wieder in den Dehydrierungsreaktor.
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In dem Dehydrierungsreaktor bilden sich neben dem Styrol kleine Mengen
an Benzol und Toluol, die aus den Dehydrierungsprodukten abdestilliert werden können,
bevor das Styrol gereinigt wird. Diese Benzol-Toluol-Fraktion wird gewöhnlich durch
Vakuumdestillation von den Ubrien
Dehydrierungsprodukten abgetrennt,
um zu verhindern, dass das leicht polymerisierende Monostyrol solchen Bedingungen
ausgesetzt gird, die denen bei einer Hochtemperatur-Polymerisation des Styrols Dinzuhaltenden
Bedingungen eitsprechen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dagegen in einer
Vakuumdestillatinn zunächst das Styrol aus den Dehydrierungsprodukten abgetrennt.
Das hierbei als Kopfprodukt anfallende Gemisch von Athylbenzol, Benzol, Toluol und
nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen kann dann bei atmosphärischem Druck reiterbehandelt
werden, weil dieses Gemisch keine unstabilen Bestandteile mehr enthält. Hierdurch
wird der technische Vorteil erreicht, daß die zur Abtrennung des Benzols und Toluols
notwendige Fraktioniereinrichtung verkleinert werden kann.
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Sine zweite Durchführungsmöglichkeit des Verfahrens der Erfindung
sieht vor, zur Entfernung oder Verminderung der nichtaromatischen Anteile des von
Styrol befreiten Athylbenzol-Rüoklaufs den gesamten Rück Lauf durch eine Benzol-Toluol-Fraktioniereinrichtung
zu leiten. Die Nichtaromaten gehen in diesem Fall mit dem Benzol und dem Toluol
als lzeotropsiedendes Gemisch über-Kopf abs während der Athylbenzol-Ruck-Lauf als
Sumpfprodukt anfällt, aus dem der größte Teil, wenn nicht die Gesamtmenge der Nichtaromaten
entfernt sind. Die Anreicherung an Nichtaromaten in dem Athylbenzol-Rücklauf zum
Dehydrierungsreaktor (ann auf diese Weise gesteuert werden.
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Nach einer dritten Durchführungsmoglichkeit des Verfahrens der Erfindung
wird aus dem zurückgeleitetan und von Styrol befreiten Genisch von Athylbenzol und
Nichtaromaten nach der Abtrennung des Benzols und des Toluols ein kleiner Seitenstrom
abgezweigt und-zu einer (leinen Extraktionsanlage geleitet, in der die Nichtaromaten
abgetrennt werden. Die Menge des als Seitenstrom abgezweigten Gemisches
soll
so bemessen werden, daß sie ausieicht, um eine Anreicherung der Nichtaromaten in
dem Dehydrierungskreislauf zu verhindern.
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Nach einer vierten Alternative kann im Anschluß an der Destillationskolonne,
in der die Abtrennung des Benzols und des Toluols erfolgt, eine zweite Destillationskolonne
nachgeschaltet sein, in die eine kleine Teilmenge des RUcklaufs eingespeist wird.
Die Menge soll so bemessen sein, daß sie ausreicht, um in dieser Destillationskolonne
so viel an nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen aus dem Kreislauf zu entfernen,
eine Anreicherung an Nichtaromaten in dem Dehydrierungskreislauf verhindert wird.
Das aus dieser Destillationskolonne anfallende Athylenbenzol wird wieder in den
Dehydrierungskreislauf2urUckgeleitet. Diese Alternative ist besonders bei einem
System anwendbar, bei dem das Benzol und das Toluol vor der Abtrennung des Athylbenzol-RUcklaufs
aus dem Gemisch der Dehydrierungsprodukte entfernt werden.
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Die bereits aufgezeigten verschiedenen Verfahrensmöglichkeiten, mit
denen die Anreicherung an Nichtaromaten in dem Dehydrierungskreislauf verhindert
werden kbnnen, sind schematisch in den Zeichnungen veranschaulicht.
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Fig. 1 ist ein FlieBbild und zeigt die Vorfraktionierung, die Athyl-Benzol-Superdestillation
und die Entfernung der Nichtaromaten, um deren Anreicherung im Athylbenzol-RUcklauf
zu verhindern.
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Fig. 2 ist ein Fließblid und zeigt die Entfernung einer hinreichenden
Menge von Nichtaromaten mit dem Benzol-Toluol-Destillat zwecks Verhinderung einer
Anreicherung der Nichtaromaten in dem Athylbenzol-RUcklauf.
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Fig. @ zeigt ein annliches Fließbild, bei dem einen aus dem Athylbenzol-RUcklauf
abgezweigte Teilmenge des RUcklaufs extrahiet wird, um die Nichtaromaten daraus
zu entfernen.
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Fig. 4 ist ein FlieBbild ähnlich Fig. 3, jedoch werden die Nichtaromaten
aus der abgezweigten Teilmenge durch Destillation entfernt.
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Fig. 5 ist ein FlieBbild und zeigt die Rückführung des Athylbenzols
zur Vorfraktionierung, um überschUssige Mengen an Nichtaromaten durch erneute Destillation
des Athylbenzols in der Superdestillationskolonne zu entfernen.
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Fig. 6 zeigt im Einzelnen die Anwendung einer besonderen Destillationskolonne,
mit der aus der reinen Mischung von Athylbenzol und Nichtaromaten ein an Nichtaromaten
reiches Konzentrat abdestilliert und aus dem System entfernt wird, um eine wesentliche
Anreicherung der Nichtaromaten in dem Athylbenzol-Rücklauf zu verhindern.
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Fig. 7 zeigt ein ähnliches Fließbild im Einzelnen, be-i dem eine besondere
Kolonne in Reihe mit der Superdestillationskolonne geschaltet ist, um die Nichtaromaten
aus der Uberkopffraktion der Superdestillationskolonne zu entfernen und dadurch
eine übermäßige Anreicherung an Nichtaromaten im System zu verhindern.
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In Fig. 1 wird ein Beschickungsgut, das neben aromatischen Kohlenwasserstoffen
eine wesentliche Menge beispielsweise 2-10 Gewichtsprozent an Nichtaromaten enthaltenkann,
welche im Bereich der C8-Aromaten
sieden, aus dem Tank 10 über
Leitung 14 in die Vorfraktionierkolonne 12 eingefUhrt. Vom Kopf dieser Vorfraktionierkolonne
12 kann Uber Leitung 16 eine Kopffraktion abgenommen werden, die reich an Nichtaromaten
ist, während über die Leitung 18 als Bodenprodukt ein Beschickungsgut abgezogen
wird, das 1-2 Gewichtsprozent an Nichtaromaten enthält. Aus Leitung 16 wird dieses
vorfraktionierte Beschickungsgut in die Superdestillationskolonne 20 eingespeist,
die sich aus mehreren Kolonnen mit zusammen mehr als 150 Trennstufen zusammensetzt.
Eine solche Kolonne ist in ihren näheren Einzelheiten in Fig. 5 der amerikanischen
Patentschrift 2 949 626 dargestellt. In der Superdestillationskolonne 20 ist das
über Leitung 22 abgezogene Kopfprodukt eine reine Mischung von Nichtaromaten und
Athylbenzol, während der über Leitung 24 abgezogene Sumpf im wesentlichen reines
Xylol ist. Wenn beispielsweise das ursprüngliche Beschickungsgut für die Superdestillationskolonne
20 neben * 20 Athylbenzol und 78, 8% Xylole noch 1, 2% Nichtaromaten enthielt, enthält
das Kopfprodukt in Leitung 22 nunmehr 95, 3% Athylbenzol und 4, 5% Nichtaromaten.
Aus der Leitung 22 wird die Mischung aus Athylbenzol und Nichtaromaten in den üblichen
Dehydrierungsreaktor 26 eingespeist, der eine Schicht aus einem Alkali-Eisenoxyd-Mischkatalysator
enthält. Als Beispiel hierfür sei der Shellkatalysator 105 genannt, der in den amerikanischen
Patentschriften 2 414 585 und 2 460 811 näher beschrieben ist.
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Die in den Dehydrierungsreaktor 26 eingespeisten Kohlenwasserstoffe
werden zusammen mit Wasserdampf bei erhöhter Temperatur von etwa 500-800°C und in
einem Wasserdampf : Kohlenwasserstoffverhältnis von etwa 15 bis 30 : 1 über den
Katalysator geleitet.
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Den Dehydrierungsreaktor 26 verläBt über Leitung 27 eine Mischung
von
Styrol, Athylbenzol, anderen Aromaten und den restlichen Nichtaromaten, um in den
Abscheider 28 eingeleitet zu werden, in dem der kondensierte Wasserdampf abgeschieden
wird.
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Aus dem Abscheider 28 gelangen die Reaktinnsprodukte über Leitung
30 in'eine Ko1~onne 32, in der ein Teil des nichtumgesetzten Athylbenzols zusammen
mit den Nichtaromaten und mit kleinen Mengen an Benzol und Toluol, die während der
Dehydrierung entstanden sind, über Kopf abgetrennt und über Leitung 34 als Rücklauf
wieder in den Dehydrierungsreaktor 26 eingespeist werden. Der 3umpf aus der Destillationskolonne
32 besteht aus Styrol und wesentlichen Mengen an Athylbenzol. Er wird über L@itung
37 in eine zweite Destillations@ kolonne 36 eingespeist und dort destilliert. Als
Kopffraktion wird aus der Destillationskolonne 36 über Leitung 38 das Athylbenzol
abgezogen, das wieder in die Destillationskolonne 32 eingespeist wird.
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36 Das im 3umpf verbleibende Rohstyrol verläßt die Destillationskolonne'
über Leitung 40 und wird in eine Destillationskolonne 42 eingeführt, als aus der
ein Kopfprodukt über Leitung 44 reines 3tyrol abgezogen und in einen. Vorratstank
gefördert wird. Vom Sumpf der Destillationskolonne 36 wird über Leitung 44 ein Gemisch
aus Teer und Polymerisationsprodukten abgezogen, das verworfen wird. Die Destillationskolonnen
32, 36 und 42 werden bei unteratmosphärischem Druck und bei einer Temperatur betrieben,
die unter der Polymerisationstemperatur von Styrol liegt. Der Athylbenzol-Rücklauf
in Leitung 34 wird in eine Destillationskolonne 48 eingespeist, die der Styrolabtrennung
nachgeschaltet ist. Da der Athylbenzol-Rücklauf in Leitung 34 kein Jtyrol mehr enthalt,
kann die Destillationskolonne 48 bei atmosphärischem Druck oder höher und einer
entsprechenden Destillationstemperatur betrieben werden. Aus der Destillationskolonne
48 werden das
flUchtiger Benzol und Toluol über Kopf durch Leitung
50 abgezogen und aus dem System entfernt. Im Sumpf der Destillationskolonne 48 sammelt
sin ein an Athylbenzol reicher Rücklauf, der über Leitung 52 abgezogen und weitgehend
über Leitung 54 und 56 zum Dehydrierungsreaktor 26 zurückgeführt wird. In diesem
System neigen die Nichtaromaten dazu, sich anzureichern. Wenn beispielsweise durch
Leitung 18 ein Beschickungsgut mit einem Gehalt an Nichtaromaten von 1% eingeführt
wird und in der Superdestillationskolonne 20 ein Athylbenzolanteil von etwa 20%
abgetrennt wird, kann die Mischung aus Nichtaromaten und Athylbenzol auf ein Gehalt
von etwa 5 Gewichtsprozent an Nichtaromaten und 95 Gewichtsprozent an Athylenbenzol
kommen. Da die Umwandlung von Athylbenzol bei einfachem Durch gang durch den Dehydrierungsreaktor
26 beträchtlich gruger ist als die der Nichtaromaten, die nur zu einem ganz geringen
Teil gecrackt werden, wird das Verhältnis zwischen Nichtaromaten und Äthylbenzol
in der RUckfluBleitung 34 größer sein als das entsprechende Verhältnis im Beschickungsgut,
das durch Leitung 22 strömt. Sobald d die Nichtaromaten in der Rückflußleitung 34
eine höhere Konzentration erreicht haben, kann die bis dahin erfolgte Anreicherung
der Nichtaromaten in dem System durch Abziehen von Rückflußgut verhindert werden.
Zu diesem Zweck wird der Sumpfanteil aus der Benzol-Toluol-Destillationskolonne
48, der über Leitung 52 abgezogen wird, geteilt. Ein Teil davon wird Uber Leitung
53 aus dem System entfernt. Der Rest des Rücklaufs wird über Leitung 54 in die Leitung
56 eingespeist und dort mit neuem Beschickungsgut vereinigt und in den Dehydrierungsreaktor
26 dhgeführt.
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Mit der alternativen Arbeitsweise gemäß Fig. 2 kann das Anreichern
der Nichtaromaten in dem System durch die Entfernung der Nichtaromaten mit der Kopffraktion
in der Benzol-Toluol-Destillationskolonne
48 verhindert werden.
Hierbei wird die Neigung der Nichtaromaten ausgenutzt, trotz ihres hoheren Siedepunkts
mit den Aromaten ein azeotropes Gemisch zu bilden. Die Eigenart der Nichtaromaten,
sowohl mit den flUchtigeren Aromaten, wie beispielsweise Benzol und.
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Toluol als auch mit dem Athylbenzol azeotrop zu destillieren, erfordert
lediglich. in der Destillationskolonne 48 einen tieferen Schnitt zu machen. Dadurch
destillieren einige der Nichtaromaten zusammen mit dem Benzol, dem Toluol und geringen
Mengen Athylbenzol ab. Auf diese Weise ist es möglich, die Anreicherung an Nichtaromaten
im System zu vermeiden.
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Weiterhin besteht die Möglichkeit, gemäß Fig 3 praktisch das gesamte
Athylbenzol in'hoher Ausbeute von den Nichtaromaten abzutrennen.'Nach dieser Arbeitsweise
wird der aus Athylbenzol und Nicht aromaten bestehende Sumpf der Benzol-To@uol-Destillationskolonne
48 über Leitungen 52 und 58 ganz oder teilweise in den Extraktor 60 eingeführt.
Aus dem Extraktor 60 werden die Nichtaromaten über Leitung 62 abgezogen während
das Athylbenzol über Leitung 64 in Leitung 54 zurUckgeführt wird. Durch die Extraktion
muß eine Menge an Nichtaromaten abgetrennt werden, daß deren Anreicherung im System
vermieden wird. Die Grouse des Anteils der von dem Sumpf der Destillationskolonne
48 dem Extraktor 60 zugefuhrt wird, wird durch das Regelventil 59 bestimmt. Das
Regelventil 59 regelt das Durchflußvolumen in Leitung 54, so dal3, eine gel gendre
Menge des Sumpes aus der Destillationskolonne 48 Uber Leitung 58 zum Extraktor 60
abgeleitet wird. Der Rest des Sumpfes aus der Destillationskolonne 48 gelangt in
Leitung 54 und wird dort mit dem reinen Athylbenzol aus Leitung 64 vermischt. Diese
Mischung wird in Leitung 22 eingeführt und gelangt von dort Uber Leitung 56 wieder
in den Deh9tierungsreaktor 26.
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Der Extraktor 60 kann auch mit dem aus aNichtaromaten und Athylbenzol
bestehenden Gemisch aus Leitung 22 gespeist werden, das über die Leitungen 22a und
58 in den Extraktor 60 eingeführt wird.
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Auf diese Weise kann die Gesamtmenge des Gemisches aus Nichtaromaten
und Athylbenzol aus der Leitung 22 in den Extraktor 60 ebenso eingerUhrt werden,
wie eine vorbestimmte Teilmenge. Auf diese Weise kdnnen die Nichtaromaten entfernt
werden, bevor das Äthylbenzol enthaltende Gemisch aus Leitung 22 in den Dehydrierungsreaktor
26 eintritt und zwar entweder vollständig oder teilweise, je nachdem ob das Ventil
49 geöffnet oder geschlossen ist.
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Die durch Leitung 58 abgeleitet Menge kann sehr klein sein, wenn der
Wirkungsgrad der Solventextraktion in dem Extraktor 60 so hoch ist, daß praktisch
alle Nichtaromaten aus dem Athylbenzol entfernt werden. In einem solchen Fall kann
die Anlage relativ klein sein.
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Man kann aber auch einen grdßeren Teil oder sogar die Gesamtmenge
des Sumpfes durch Einstellen von Ventil 59 durch Leitung 58 Rließen lassen, so daß
GesamtrUcklauf oder ein relativ großer Teil davon in dem Extraktor. 60 behandelt
wird. HierfUr ist ein größerer Extraktor 60 erforderlieh, der jedoch mit einem relativ
geringen Wirkungsgrad betrieben werden kann. Auf jeden Fall muS erreicht werden,
daß durch die RUckfluBextraktion so viel Nichtaromaten aus dem System entfernt werden,
daß eine Anreicherung der Nichtaromaten in dem System mit Sicherheit verhindert
wird.
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Nach einer vierten und in Fig. 4 schematisch dargestellten Durchführungsmogliohkeit
des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der RUckfluß aus Nichtaromaten und Äthylbenzol,
der als Sumpf aus der Destillationskolonne 48 über Leitung 52 abgezogen wird, über
Leitung 54 zur Leitung % 22 zurückgeleitet und gelangt mit neuem Beschickungsmaterial
vermischt
über Leitung 56 in den Dehydrierungsreaktor 26. Durch entsprechende Einstellung
des Ventils 59 wird eine Teilmenge des Rückflusses aus Nichtaromaten und Äthylbenzol
abgetrennt und über Leitung 52 in die Destillationskolonne 66 eingeleitet. In dieser
Destillationskolonne 66 werden über Kopf solche Mengen an Nichtaromaten abgetrieben,
daß eine Anreicherung von Nichtaromaten in dem Rücklaufsystem vermieden wird.
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Der Sumpf der Kolonne 66 wird über Leitung 68 abgezogen und unterhalb
des Ventils 49 in die Leitung 54 zurückgeführt.
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Nach einer funften und in Fig. 5 dargestellten Alternative des erfindungsgemäeßen
Verfahrens kann der aus Athylbenzol und Nichtaromaten bestehende Rücklauf, der den
Sumpf der Destillationskolonne 48 über Leitung 52 verläßt, durch entsprechende Einstellung
der Ventile 59 und 61 in zwei Teilströme geteilt werden. Ein Teilstrom wird über
Leitung 54 in Leitung 22 eingespeist und von dort zusammen mit neuem Ausgangsmaterial
über Leitung 56 in den Dehydrierungsreaktor 26 eingefuhrt. Die andere Teilmenge
flieBt über Leitung 70 zur Leitung 14 zurück, durch die frisches Beschickungsgut
in die Fraktionierkolonne 12 eingespeist wird. Auf diese Weise wird der Gehalt an
Nichtaromaten in der Fraktionierkolonne 12 vermindert, wobei die Nichtaromaten diese
Fraktionierkolonne 12 über Kopf durch Leitung 16 verlassen. Bei dieser Art der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es jedoch wesentlich, daB die beiden Teilströme
in ihren Mengenverhältnissen so zueinander eingestellt werden, daB eine Anreicherung
von Nichtaromaten in der zum Dehydrierungsreaktor 26 fUhrenden Leitung 56 vermieden
wird.
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Nach der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäBen
Verfahrens wird das Beschickungsgut der Superdestillationskolonne 20 zugeführt.
Diese Superdestillationskolonne 20 trennt das
Beschickungsgut in
eine Kopffraktion in Leitung 22 und in dne Sumpffraktion in Leitung 24. Die Kopffraktion
enthält wesentliche Mengen Athylbenzol und Nichtaromaten, während die Sumpffraktion
hauptsächlich aus Xylolisomeren besteht. Uber Leitung 22 gelangt die Kopffraktion
zu einer Destillationskolonne 72, die so betrieben wird, daß die Hauptmenge der
Nichtaromaten zusammen mit einem Teil des Athylbenzols Uber Kopf durch Leitung 74
abgeht. Ein Teil dieses Kopfproduktes wird als Rücklauf wieder in die Destillationskolonne
72 eingeführt. Die Sumpffraktion aus der Destillationskolonne 72 wird Uber Leitung
23 abgezogen und der Leitung 56 zugefUhrt, die in den Dehydrierungsreaktor 26 mUndet.
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Das Ventil 80 dient dazu, die Durchflußmenge in Leitung 54 zu begrenzen,
so daß ein Teil des RUcklaufguts Uber Leitung 78 der Destilletionskolonne 72 zugefUhrt
wird. Erst wenn das Ventil 80 völlig geschlossen ist, gelangt die Gesamtmenge an
zurückgeleitetem Gemisch an Nichtaromaten und Athylbenzol durch Leitungen 78 und
22 in die Destillationskolonne 72. Die Einstellung des Ventils 80 richtet sich in
erster Linie nach dem Prozentgehalt an Nichtaromaten in der Leitung 23. Normalerweise
enthält der Sumpf aus der Destillationskolonne 72 bis zu 5% Nichtaromaten, die über
Leitung 23 in den RUcklauf von Leitung 54 gelangen und mit diesem tuber Leitung
56 in den Dehydrierungsreaktor 26 fließen. Bei dieser AusfUhrung ist unter UmstKnden
die Vorfraktionierkolonne 12 entbehrlich. Die rohen C8-Aromaten, die bis zu etwa
5% an Nichtaromaten enthalten, werden zunächst durch Leitung 18 zur Superdestillationskolonne
20 gefthrt, um das Athylbenzol von den anderen C$-Aromaten abzutrennen. Das Gemisch
aus Athylbenzol und Nichtaromaten wid dann in der Destillationskolonne 72 fraktioniert,
um den Gehalt an Nichtaromaten in dem Kohlenwasserstoffgemisch zu vermindern, das
in den Dehydrierungsreaktor 26 eingeftihrt wird.
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Nach einer siebten Abwandlung des in Fig. 1 dargestellten Verfahrensablaufs,
die in Fig. 7 gezeigt wird, ist ist e Superdestillationskolonne in mehreren Kolonnen
101, 102 und 103 unterteilt (s. hierzu die Superdestillationskolone von Fig. 5 der
amerikanischen Patentschrift 2 959 626). Außerdem ist für diese Durchführungsart
des erfindungsgemäßen Verfahrens eine weitere Destillationskolonne 108 vorgesehen.
Das Beschickungsgut, daß über Leitung 18 eintritt, gelangt zuerst zur mittleren
Superdestillationskolonne 1023 deren Sumpfprodukt als Rückfluß über Leitung 19 in
die Superdestillationskolonne 103 eingespeist wird, von deren Sumpf durch Leitung
21 pråktisch reine Xylole abgezogen werden. @ie Kopfprodukte aus den Superdestillationskolonnen
102 und 103 fließen über die Leitungen 105 bzw. 106 zur nächsten Destillationskolonne
101 bzw. 102 Aus der Superdestillationskolonne 101 wird das relativ hoch raffinierte
Athylbenzol-Nichtaromaten-Gemisch als Kopfprodukt über Leitung 107 zur Endkolonne
108 geführt. Aus dieser Destillationskolonne 108 wird als Sumpfprodukt ein relativ
ereines Athylbenzol als RUckSluß zur Superdestillationskolonne 101 zurückgeleitet.
Das durch Leitung 110 aus der Destillationskolonne 108 abgezogenen Kopfprodukt ist
eine Mischung des größten Teils der Nichtaromaten mit etwas Athylbenzol. Ein Teil
dieses Kopfproduktes wird kondensiert und tuber Leitung 111 in die Destillationskolonne
108 zurUckgefUhrt, während der Rest des Kopfroduktes über Leitung 112 aus dem System
abgezogen wird. Aus der Destillationskolonne 108 wird in mittlerer Hoche über Leitung
113 ein relativ sauberes Athylbenzol abgezogen, das mit dem Rückfluß aus Leitung
54 vereinigt und zum Dehydrierungsreaktor 26 gefuhrt wird. Die Menge der Nichtaromaten
in dem Rückfluß der über Leitung 54 gefördert wird, kann ebenfalls kontrolliert
werden, um ein nachteiliges Anreichern zu verhindern. Zu diesem Zweck ist jedes
der im Vorstehenden beschriebcnen
Verfahren geeignet, mit dem
die Menge der Nichtaromaten in dem RUcklaufgemisch eingestellt werden kann. Es ist
aber auch möglich, die Destillationskolonne 108 mit zur Entfernung der Nichtaromaten
zu verwenden, die in dem Rückfluß-gut über Leitung 54 zugefUhrt wird.
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Beispiel 1 Zur Durchführung des in Fig. 1 dargestellten Verfahrensablaufs
wird ein rohes Beschickungsgut aus 3,0% Nichtaromaten, 1,5% Toluol, 20, 0% Athylbenzol,
10, 5% p-Xylol, 56,0% m-Xylol und 9,0% o-Xylol (sämtliche Gewichtsprozent) in eine
Fraktionierkolonne 12 eingeleitet. Diese enthdlt 60 Böden und wird mit einem Rücklaufverhältnis
von 15, 1 betrieben. Das konünuierlich abgezogene Kopfprodukt besteht aus 55, 6%
Nichtaromaten, 41, 6 Toluol und 2, 8 Athylbenzol. Der Sumpf enthält 58, 0% m-Xylol,
9, 4% o-Xylol, 10, 9% p-Xylol, 20, 7% Athylbenzol und 1, 0% Nichtaromaten.
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Der Sumpf dieser Fraktionierkolonne 12 wird in die Superdestillationskolonne
20, die aus Destillationskolonnen mit insgesamt 390 Böden besteht, eingeführt. Die
C8-Fraktion, die in die Superdestillationskolonne 20 eingespeist wird, durchläuft
zunächst einen Wärmeaustauscher, in dem ihre Temperatur soweit erhöht wird, daß
ein Teil der C8-Aromaten verdampft. Nach dem Verlassen des TWärmeaustauschers tritt
das Beschickungsgut in die erste der drei Kolonnen ein, deren jede 130 Böden aufweist
und mit einem RUcklaufverhältnis von 75 : 1 betrieben wird. Die aus der ersten Kolonne
über Kopf austretenden Dämpfe werden am Fuß der mittleren Kolonne eingefUhrt, und
der Dampf, der die Kolonnen oben verläßt, strömt zum Fuß der dritten Kolonne. Gleichzeitig
wird Flüssigkeit, die als Sumpfprodukt abgezogen wird, zur erneuten Behandlung am
Kopf der
vorhergehenden Kolonne eingeführt. Insgesamt enthält rnan
dadurch eine Kolonne mit 390 Böden und einem Rücklaufverhältnis von 75 : 1.
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Das Kopfprodukt aus der dritten Kolonne, das aus 95,3% Äthyl benzol,
4,5% Nichtaromaten und 0, 2% Xylolen besteht, wird in den Dehydrierungsreaktor 26
eingeleitet. Der aus Xylol bestehende Sumpf der ersten Kolonne geht in den Lagerbehälter
; er hat die Zusammensetzung 85,1% m- und p-Xylol, 2,1% 2thylbenzol, 11,5% o-Xylol
und 0,3% Michtaromaten.
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Vor der Einführung des Kopfproduktes aus der dritten Kolonne wird
diesem zurückgeführtes Athylbenzol zugeführt. Der Dehydrierungsreaktor 26 wird bei
einer Temperatur von 610°C und einem Druck von 4,5 atü bei einem Wasserdatnpf :
Kohlenwasserstoff-Verhältnis von 17 : 1 betrieben. Der flüssige Anteil des dehydrierten
Produktes besteht aus 0,6% Benzol, 2,5% Toluol, 6,6% Nichtaromaten, 56,8% nicht
umgesetztem Athylbenzol und 328% Styrol. Entstandene Gase verlassen das Syste'CFl
durch einen Abzug (nicht dargestellt). Die Mischung fließt über einen Abscheider
28 in eine Destillationskolonne 32, aus der ein an Xthylbenzol reiches Kopfprodukt
abgezogen wird. Der Sumpf dieser Destillationskolonne 32 besteht in der Hauptsache
aus Styrol und kleinen Mengen Zersetzungsprodukten. Die Destillationskolcnne 32
wird unter vermindertem Druck und bei einer Temperatur unterhalb der Polymerisationstemperatur
des Styrols betrieben, um die Polymerisation möglichst gering zu halten. Das Kopfprodukt
hat die Zusarnmensetzung 84, 4% Äthylbenzol, 9,9% Nichtaromaten, 0,9% Benzol, 3,
8% Toluol und 1,0% Xyloel. Es wird als Rücklauf in eine Destillationskolonne 46
eingespeist, in der das Benzol und das Toluol grob abgetrennt werden, so daß ein
Produkt entsteht, welches nunmehr 10% Nichtaromaten, 86% Äthylbenzol, 3,0% Toluol
und 1% Xylole enthält.
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Der Dehydrierungsreaktor 26 arbeitet mit einer etwa 40% igen Umwandlung
des Athylbenzols pro Durchgang, während die Umwandlung der Nichtaromaten beim Passieren
des Katalysators nur etwa 15% betrSgt. In diesem kontinuierlichen Verfahren fließt
das gesamte nicht umgewandelte Athylbenzol zum Dehydrierungsreaktor 26 zurück.
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Da die Umwandlung der Nichtaromaten nur etwa ein Drittel der Umwandlung
des Athylbenzols beträgt, fUhrt dieser vollständige Kreise lauf dazu, daß sich das
Verhältnis der Nichtaromaten zum Athylbenzol in dem System erhöht. Dieser Zuwachs
kann jedoch nach dem in Fig. 1 umrissenen Verfahren gesteuert werden, indem ein
Teil des Rücklaufes zum Dehydrierungsreaktor 26 über Leitung 53 abgezogen wird.
Auf diese Weise wird die Konzentration an Nichtaromaten im RUcklauf zum Dehydrierungsreaktor
auf 10 Gewichtsprozent eingeregelt.
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Man ersieht aus diesem Beispiel, daß der Gehalt des Rücklaufes an
Nichtaromaten, der zuerst 6% beträgt, kontinuierlich steigen wird, bis schließlich
10 Gewichtsprozent Nichtaromaten im Rücklauf enthalten sind. Wenn die Nichtaromaten
10% des Rücklaufes ausmachen, werden kontinuierlich 14% des Rücklaufes abgezweigt.
Da praktisch keine Nichtaromaten mit dem Styrol abgehen, sondern im rUckfljeBenden
Gut verbleiben, hängt der abzuzweigende Anteil des Rücklaufs grundsätzlich von der
zulässigen Nichtaromatenkonzentration ab, die in den Dehydrierungsreaktor 26 eingefUhrt
werden kann. Wirddie zulässige Konzentration auf 8 Gewichtsprozent des RUcklaufes
zum Reaktor vennindert, musse 32 des RUeklaufes abgezogen werden. Die Anreicherung
von Nichtaromaten im System ist umgekehrt proportional l der Menge an Rücklauf,
die dem System entnommen wird. Je großer aber der abgezogene Rücklauf ist, desto
weniger Styrol wird aus dem superdestillierten Äthylbenzol gewonnen.
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Beispiel 2 Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch wird
die Destillationskolonne 46 so betrieben, daß ein tieferer Schnitt des Rücklauf@Gutes
erhalten wird, wobei genügend viel von den Nichtaromaten zusammen mit etwas Athylbenzoientnommenwirdeum
den Gehalt des Rücklaufes an Nichtaromaten zu vermindern. Dieser Rücklauf wird vor
der Behandlung im Dehydrierungsreaktor 26 mit dem Kopfprodukt der Superdestillationskolonne
20 vereinigt. Dementsprechend wird die Destillationskolonne 46 so betrieben, daß
ein Kopfprodukt aus etwa 14% Toluol, 9,5% Benzol, 12% Nichtaromaten und 64, 5% Athylbenzol
anfällt. Der Sumpf aus der Destillationskolonne 46 wird zum Dehydrierungsreaktor
26 zurückgeleiteti er besteht in erster Linie aus Athylbenzol mit einem Gehalt von
10% Nichtaromaten sowie Spuren Benzol und Toluol. Die Athylbenzol-Verluste sind
gegenüber dem Verfahren von Beispiel 1 um die Hälfte vermindert, und trotzdem wird
die Anreicherung der Nichtaromaten angemessen kontrolliert.
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Beispiel 3 Wiederum wird das Verfahren von Beispiel 1 befolgt, jedoch
wird ein T Teil des RUcklaufes, der als Sumpf in der Destillationskolonne 48 anfällt,
zwecks Entfernung der Gesamtmenge oder wenigstens eines wesentlichen Teiles der
Nichtaromaten verarbeitet. Aus diesem Grunde wird ein Teil des Rückluafs, wie in
Fig. 3 gezeigt, beispielsweise 7% des RUcklaufs, aus Leitung 52 abgezweigt und über
Leitung 58 durch eine Extraktionsanlage 60 geführte in der praktisch alle Nichtaromaten
durch Extraktion nach irgendeinem Ublichen Verfahren entfernt werden. Beispielsweise
wird eine Extraktionsanlage benutzte die fUr einen Betrieb bei erhöhter Temperatur
von 143°C und einem Druck von 58 atU ausgelegt ist. Als Losungsmittel in der Extrak-\
tionseinheit
wird Diäthylenglycol mit 6% Wasser benutzt. Das Gut gelangt durch einen Wärmeaustauscher,
wo es auf fast 143°C vorgewkrmt wird, in das Extraktionssystem und wird in mittlerer
Hohe in den Extraktor 60 gepumpt. Heißes Lösungsmittel von 143 C und 58 atü läuft
in einem lVerhältnis von etwa 10 Teilen Lösungsmittel auf ein Teil des zurückgeführten
Gutes in den Kopf des Extraktores 60. Gleichzeitig wird in den FuS des Extraktors
60 ein Leichtkohlenwasserstoff-RUckfluB aus dem Kopfprodukt der Lösungsmittehbtrennung
eingeleitet.
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Der paraffinische RUcklauf wird mit etwa 15% der Losungsmittelgeschwindigkeit
eingeleitet. Die in dem Rücklauf enthaltenen Nichtaromaten verlassen den Extraktor
60 über Kopf und werden durch Leitung 62 aus dem System entfernt. Eine an Aromaten
reiehe, heiße extrahierte Losung in dem Lösungsmittel wird am Fuß des Extraktors
60 abgezogen und in einen W§rmeaustauscher auf 110°C g abgekWhlt. Das Lösungsmittel
geht dann in einen Lösungsmittelabtrenner. In diesem wird durch Verminderung des
Druckes unter 6, 8 atü der Anteil an flüchtigen, nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen
durch Entspannungsdestillation abgetrennt und geht über Kopf ab, während die nicht
verflüchtigte Lt$sung von Aromaten in dem Lösungsmittel, die sich im Sumpf befindet,
durch ein Uberlaufgesteuertes Ventil zu einem Punkt in der Nähe des Kopfea des Lösungsmittelabtrenners
geführt wird. Da die Nichtaromaten in der Lösungsmittelablösung am flüchtigsten
sind, werden sie wirksam vom Kopf der Kolonne zusammen mit einigen der flüchtigsten
Aromaten entfernt. Dieses Material wird in einem Wärmeaustauscher kondensiert und
als Rückfluß zum Boden des Extraktors zurückgeleitet.
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Dan praktlsch 100% reine Athylbenzol wird zusammen mit Wasserdampf
als Seitenstrom von dem Lösungsmittelabtrenner abgezogen. Diese Dampfmischung wird
in einem Wärmeaustauscher abgekühlte um das Athylbenzol zu verflüssigen und dann
in einen Speicher gebracht, aus dem
das Athylbenzol abgezogen und
dem Rücklauf zum Dehydrierungsreaktor 26 zugeführt wird.
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Beispiel4 Ein Shnlicher Effekt wie in Beispiel 3 wird erzielt, wenn
gemäß Fig. 4 eine getrennte Destillationskolonne 66 an Stelle der Extraktionsanlage
60 in den Rücklauf im Anschluß an die Destillationskolonne 48 eingesetzt wird.
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Die Destillationskolonne 66 dient dazu, einen Teil der Nichtaromaten
abzudestillieren, anstatt sie wie im vorigen Beispiel zu extrahieren.
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Der Sumpf aus der Destillationskolonne 48 wird zum Dehydrierungsreaktor
26 geleitet. 50% dieses Stromes werden jedoch abgezweigt und zu der Destillationskolonne
66 gefuhrt, um dort behandelt zu werden. Dieses Material wird in mittlerer Hoche
in die Destillationskolonne 66 eingespeist. Diese arbeitet mit einem Rücklaufverhältnis
von 10 : 1 und gibt eine Kopffraktion aus 15% Nichtaromaten und 85% Athylbenzol
ab, die Spuren von Rückständen enthält.
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Die relativ reinere Athylbenzolfraktion wird am FuB der Destillationskolonne
66 abgezogen und zum Rücklauf zurückgeleitet. Die Destillationskolonne 66 wird mit
einem geringen Wirkungsgrad betrieben und schickt 9, 4 Nichtaromaten mit der Athylbenzol-Fraktion
zum Rücklauf zurück. Dieser Rücklauf wird mit dem Kopfprodukt der Superdestillationsanlage
20 wie in Beispiel 1 vermischt und in dem Dehydrierungstaktor 26 behandelt. Die
Vereinigung des Rücklaufs mit dem Superdestillat (Athylbenzol + 4, 5 Gewichtsprozent
Nichtaromaten) ergibt schließlich ein Beschickungsgut für den Dehydrierungsreaktor
26, das maximal 8% Nichtaromaten enthält.
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Beispiel 5 In einem alternativen Verfahren wird die Kopffraktion,
die 4, 5% Nichtaromaten enthält, in Leitung 22 aus der Superdestillationskolonne
20 liber Leitung 22a zu einer Extraktionsanlage 60 geleitet, die in Fig. 3 dargestellt
ist. Diese Extraktionsnalage wird wie in Beispiel 3 betrieben. Der angereicherte,
1, 8% Nichtaromaten enthaltende Athylbenzolstrom wird dann als Beschickungsgut über
Leitung 54 zum Dehydrierungsreaktor 26 geleitet. Das Dehydrierungsprodukt wird wie
oben in Beispiel 1 beschrieben, verarbeitet, jedoch wird kein RUcklauf aus dem System
abgezweigt. Eine genQgende Menge der Nichtaromaten kann entfernt werden, indem nur
50% der Kopffraktion aus der Superdestillationskolonne 20 durch die Extraktionsanlage
60 geschickt werden, um eine Anreicherung der Nichtaromaten zu verhindern.
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Beispiel 6 Es ist etwas wirtschaftlicher, die Fraktionierkolonne 12
zur Fraktionierung eines Teiles des Rücklaufes in Leitung 54 zu verwenden, wie es
in Fig. 5 veranschaulicht ist. Zu diesem Zweck wird der RUcklauf in Leitung 54 mittels
der Ventile 59 und 61 geteilt, so daß 15% über Leitung 70 in die Franktionierkolonne
12 gelangen, während der restliche Teil der Leitung 22 folgt und über Leitung 56
mit dem Beschickungsgut vereinigt in den Dhydrierungsreaktor 26 gelangt.
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Der Sumpf aus der Fraktionierkolonne 12 hat annähernd den gleichen
Gehalt an Aromaten, ist jedoch wesentlich reicher an Athylbenzol.
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Das Kopfprodukt der Superdestillationskolonne 20, das zur Dehydrierung
strömt, bleibt unverändert, unddas System wird in der gleichen Weise wie in den
vorhergehenden Beispielen betrieben mit dem Vorzug, daß die Fraktionierkolonne 12
stGrker ausgenutzt wird, wodurch die Destillationskolonne 66 entbehrlich wird. Das
Ergebnis dieses Verfahrens
ist eine etwas schwerere Beladung der
Superdestillationskolonne 20, was wiederum eine bessere Abtrennung des AthylbensoLs
von den Xylolen bedingt.
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Beispiel 7 Nach einer anderen DurchfUhrungsart des erfindungsgemäBen
Verfahrens kann unter Weglassung der Fraktionierkolonne12eineAnlage verwendet werden,
wie sie in Fig. 6 gezeigt ist. Nach diesem Verfahren wird eine Kolonne 72 mit etwa
60 Böden in Leitung 22 geschaltet. Die über Kopf der Superdestillationskolonne 20
abgehende Mischung von Nichtaromaten und Athylbenzol wird in die Mitte der Kolonne
72 geleitet, die mit einem RUckfluBverhältnis von 10 : 1 arbeitet. Diese durch Leitung
22 abgezogene Kopffraktion besteht wegen des Fortfalls der Fraktionierkolonne 12
aus etwa 12, 9% t Nichtaromaten, 0, 7% Toluol und Rest Athylbenzol (in Gewichtsprozent).
Der über Leitung 23 abgezogene Sumpf enthält 3, 0% Nithtaromaten, und der Rest ist
Athylbenzol. Der Sumpf wird dann zum Dehydrierungsreaktor 26 gefUhrt. Wie in dem
vorhergehenden Beispiel kann ein Teil des RUcklaufs in Leitung 54 Uber Leitung 78
abgezogen und zur Beschickungsleitung 22 der Destillationskolonne 72 gefhrt werden.
Auf diese Weise wird die Funktion der Fraktionierkolonne 12 von der Destillationskolonne
72 vollständig übernommen. Diese entfernt überschUssige Nichtaromaten und macht
dadurch die Fraktionierkolonne 12 entbehrlich. Außerdem wird ein kleiner Teil des
Rücklaufs destilliert, um UberschUssige Anreicherung von Nichtaromaten in dem System
zu verhindern. Beispielsweise wird durch Verengung des Vedils 18 eine Menge von
15% des e RUcklaufs aus Leitung 54 zur Destillationskolonne 72 geleitet, während
der Hauptteil des RUcklaufs, der die Zusammensetzung von Beispiel 1 hat, aus Leitung
54 in die Leitung 23 mUndet. Das vereinigte
Gut strdmt Uber Leitung
56 in den Dehydrierungs@eak@ tor 26.
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Beispiel 8 Es ist möglich, die in Fig. 5 der amerikansichen Patentschrift
@t 2 959 626 gezeigte Superdestillationsanlage so zu betreiben daß in einer zusätzlichen
Destillationskolonne 108, die der Destillationskolonne 72 in gewissem Sinn analog
ist, eine Abtrennung von Nichtaromaten erfolgt. Der Vorteil ists daß die Nichtaromaten
wirksuer abgetrennt werden können und daß die Zufuhr von Athylbenzol zu dem Dehydrierungsreaktor
26 als Seitenstrom von einem mittleren Teil der Destillationskolonne 108 abgenommen
werden kann. Dadurch ist die Qualität des in den Dehydrierungsreaktor 26 eingeleiteten
Gutes tatsächlich ebenso gut wie in den vorhergehenden Beispielen. Wie in der genannten
amerikanischen Patentschrift erläuterte ist bei der Verarbeitung von rohem C8-Aromaten-Material
zwecks Erzeugung von praktisch reinem Styrol in jedem Fall eine hervorragende Wirtschaftlichkeit
erzeibar, und sehr hohe @anheitsgrade, z. B. 99,7% und mehr, lassen sich einstellen.
Die früherens kostspieligen Vorextraktionsbehandlungen, die zur Entfernung aller
Nichtaromaten fUr erforderlich gehalten wurden, können jetzt entfallen. Vorzugswise
wird die Verarbeitung unter Vorfraktionierung durchgefUhrt, um den Anteil der Nichtaromaten
auf vernünftiger Hbbe (bis zu 5%) zu halten, und das Destillat wird dann gemäß Jener
Patentschrift superdestilliert. Es hat sich gezeigt, daB diese Nichtaromaten die
scharfe Abtrennung von Äthylbenzol von den Xylolisomeren in der C8-Fraktion nicht
stören. Die in dem kritischen C8-Bereich siedenden Nichtaromaten bestehen im allgemeinen
aus Nonanen, obgleich deren tatsächlicher Siedepunkt hdher liegt als der des Äthylkbenzols,
destillieren sie als azeotropes Gemisch mit dem Athylbenzol ab und treten bei der
Superdestillation
dls Kopfprodukt auf.
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Patentansprüche