DE1468568B - Verfahren zur Gewinnung von p-Xylol - Google Patents

Description

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestandteilen befreit und dann wieder in das Verfahren

Gewinnung von p-Xylol aus einem hauptsächlich aus zurückgeführt wird.

aromatischen Kohlenwasserstoffen mit 8 Kohlenstoff- Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher atomen bestehenden Gemisch durch Auskristallisieren, erläutert. Nach dieser Zeichnung wird ein Gemisch Isomerisieren der Kristallisationsmutterlauge, mehr- 5 aus aromatischen Kohlenwasserstoffen mit 8 Kohlenstufige fraktionierte Destillation des isomerisierten Stoffatomen, wie es beispielsweise aus einer Raffinerie Gemisches und Rückführung der Xylolfraktion in die erhalten wird, zusammen mit einem weiter unten be-Kristallisationsstufe, das dadurch gekennzeichnet ist, schriebenen Kreislaufisomerisat aus der Leitung 12 daß man in der ersten Stufe der fraktionierten Destilla- durch die Leitung 11 in die Kristallisationszone 13 tion die höher als die C₈-Aromaten siedenden Stoffe io eingeführt. Kristallines p-Xylol wird aus dieser Zone 13 aus dem isomerisierten Gemisch als Bodenprodukt ent- durch die Leitung 14 entfernt, was beispielsweise durch fernt, das dabei erhaltene Destillat dampfförmig in die Zentrifugieren geschehen kann. Der Rückstand des zweite Stufe der fraktionierten Destillation einführt aromatischen Kohlenwasserstoffgemisches wird zu- und die niedriger als die C_s-Aromaten siedenden Stoffe sammen mit Wasserstoff aus der Leitung 16 durch die als Destillat entfernt und das dabei erhaltene Boden- 15 Leitung 15 in den Vorerhitzer 17 geleitet und gelangt produkt in die Kristallisationsstufe zurückführt. von dort durch die Leitung 18 zur Isomerisiereinrich-

p-Xylol ist eine chemische Substanz von wachsender tung 19. Das rohe Isomerisierungsprodukt strömt technischer Bedeutung, die beispielsweise als Vorläufer durch die Leitung 21 und durch den Wärmeaustauscher für Terephthalsäure, einen der Bestandteile von Poly- 22 zu einer Flüssigkeit-Gas-Trenneinrichtung 23. Der esterfasern und -harzen, verwendet wird. Bisher wurde 20 gasförmige Wasserstoff wird durch die Leitung 24 p-Xylol durch Kristallisation aus verschiedenen beim zurückgeführt und durch Wasserstoff, der durch die Raffinieren von C₈-aromatischen Kohlenwasserstoffen Leitung 25 eingeführt wird, ergänzt. Das rohe Isomerianfallenden Fraktionen abgetrennt. Neuerdings ge- sierungsprodukt, das niedriger als die C₈-Aromaten winnt man p-Xylol durch eine solche Kristallisation, siedende Stoffe, ein an p-Xylol angereichertes C₈-ArO-an die sich eine Isomerisation des aus der Kristallisier- 25 matengemisch und höher als die C₈-Aromaten siedende einrichtung austretenden Guts anschließt, um dessen Stoffe enthält, strömt durch die Leitung 26 zu einem p-Xylolgehalt zu erhöhen. Ein Beispiel für dieses Ver- Verdampfer 27, worin ein Teil des rohen Isomerisiefahren findet sich in »Petroleum Refiner«, August 1958, rungsprodukts verdampft wird, und das Flüssigkeit-S. 208. Bei dem aus dieser Veröffentlichung bekannten Dampf-Gemisch wird durch die Leitung 28 zu einer Verfahren wird das aus der Isomerisierungseinrichtung 30 ersten Fraktionierzone 31 befördert. Die hochsiedenden austretende Gut zur Abtrennung von niedrigsiedenden Anteile des rohen Isomerisierungsprodukts werden und hochsiedenden Bestandteilen teilweise verdampft aus der ersten Fraktionierzone 31 als Rückstand durch und in eine erste Fraktionierzone eingeführt, aus der die Leitung 32 abgeführt. Ein als Dampf übergehender die hochsiedenden Anteile und die isomeren C₈-ArO- Anteil, der die isomeren C₈-Kohlenwasserstoffe und maten als Rückstand und die niedrigersiedenden Aro- 35 die niedriger als die Cg-Aromaten siedenden Stoffe entmaten als übergehender Anteil entfernt werden. Der hält, wird aus der ersten Fraktionierzone 31 durch die Rückstand aus der ersten Fraktionierzone wird ver- Leitung 33 abgezogen und in die zweite Fraktionierdampft und in eine zweite Fraktionierzone eingeführt, zone 34 eingeführt. Die niedriger als die C₈-Kohlenaus der das Kreislaufisomerisat als übergehender An- Wasserstoffe siedende Fraktion wird als übergehender teil und die hochsiedenden Bestandteile als Rückstand 40 Anteil aus der zweiten Fraktionierzone 34 durch die entnommen werden. Erfindungsgemäß werden da- Leitung 35 entfernt. Das Kreislaufisomerisat wird aus gegen in einer ersten Fraktionierzone die niedriger- der Fraktionierzone 34 durch die Leitung 12 abgesiedenden Stoffe und die C₈-Aromaten zusammen als zogen und mit frischer Beschickung vereinigt.
übergehender Anteil von den hochsiedenden Be- Die Zusammensetzung der frischen Xylolbeschickung standteilen und anschließend in einer zweiten Frak- 45 weist im allgemeinen folgende Werte auf:

tionierstufe voneinander getrennt. Dadurch wird der χ_+ί, _]U_ ^_{1 Λ u}■ _w0,

..... , , .... ,. _. °, . , ..,,.·, Atnylbenzol O bis 3O¹V₀

Wärmebedarf fur die Verdampfung beträchtlich ver- ο Xvlol 15b's35°/

ⁿⁱT^8eri' α *u ™ 1 ,._h1._/5in, . . p-Xylol .......'.'..'.'..'.'...'........ 12 bis 25°/°

In der deutschen Offenlegungsschnft 1 443 105 wird Z_n v_vj_oj 25 bis 50 °/

ein Verfahren zur Herstellung und Gewinnung von 50 _{andere Koh}i_enwas'eVstoffe''.'.'.'.'. Spuren bis 2" °₀
p-Xylol und o-Xylol aus einem hauptsächlich aus aromatischen Kohlenwasserstoffen mit 8 Kohlenstoff- Die Kristallisation wird im allgemeinen im Tempeatomen bestehenden Gemisch durch Auskristallisieren raturbereich von -f-5 bis —74° C durchgeführt, wobei von p-Xylol, Isomerisieren der Kristallisationsmutter- beliebige Wärmeaustauscheinrichtungen verwendet lauge, mehrstufige fraktionierte Destillation des iso- 55 werden können, z. B. solche, die mit direktem Kontakt merisierten Gemischs zur Abtrennung von o-xylol und mit einem Kühlmittel, wie Äthylen, oder solche, die mit niedrigsiedenden und hochsiedenden Bestandteilen indirektem Kontakt mit dem Kühlmittel arbeiten, und Rückführung der Xylolfraktion in die Kristalli- Falls erwünscht, können Abschaber zur Entfernung sationsstufe vorgeschlagen. Dieses Verfahren unter- oder zum Lockern von Kristallen oder festen Stoffen scheidet sich von dem erfindungsgemäßen Verfahren 60 von den Wärmeaustauschflächen vorgesehen sein. Es dadurch, daß neben p-Xylol auch o-Xylol als Ver- können eine oder mehrere Stufen des Abkühlens und fahrensprodukt gewonnen wird und daß das bei der Abtrennens angewandt werden.
Isomerisierung gebildete Gemisch in einer ersten Die Vorrichtung zum Abtrennen der festen Stoffe Fraktionierstufe in einen Rückstand aus o-Xylol und kann jede beliebige, hierfür geeignete Vorrichtung hochsiedenden Stoffen, die in einer anschließenden 65 sein, z. B. ein Filter, eine Zentrifuge oder ein Zentri-Fraktionierstufe voneinander getrennt werden, und fugierkorb.

einen übergehenden Anteil zerlegt werden, der in einer Die Isomerisation wird im allgemeinen bei 425 bis

weiteren Fraktionierstufe von den niedrigsiedenden 500⁰C und einem Druck von 10,5 bis 17,85 atü unter

Claims (1)

1. 3 4

   Verwendung von 0 bis 10 Volumina Wasserstoff je den Cg-Kohlenwasserstoffen und 3 % über den

   Volumen Kohlenwasserstoffdampf durchgeführt C ₈-Kohlenwasserstoffen siedende Bestandteile ent-

   werden. hält, wird bei einer Temperatur von etwa 40⁰C und

   Die Zusammensetzung des aus der Isomerisierein- einem Druck von 11,9 atü teilweise verdampft, und

   richtung austretenden Guts nach Abtrennen des 5 das Dampf-Flüssigkeits-Gemisch wird in die erste

   Wasserstoffs liegt im allgemeinen in folgenden Be- Fraktionierzone eingeführt, in der bei 203⁰C und 2,1

   reichen: bis 2,2 atü etwa 10 bis 15 Teile einer über den C₈-Koh-

   Äthvlbe öl q ^j ^q ₀ / lenwasserstoffen siedenden Fraktion als Rückstände

   o-XvIol 15bis25°/° entfernt werden. Die niedriger als die C₈-Fraktion

   D-Xvlol 16 bis 19 °/ ^{10 s}i^e<i^en<i^eri Anteile und das an p-Xylol angereicherte

   schwerer als C 2 bis 5 °/° Isomerisat werden als übergehender Anteil bei 175° C

   . · .. , . _n ⁸ * _u,· _in0 ^D und 1,75 atü aus der ersten Fraktionierzone entfernt

   leicntcr ais ^o ζ οίο iu η , . ., -~ , ,. -.., .

   m Ύ\\η\ ?^Viis Sn°/ und m eine zweite Fraktionierzone eingeführt, aus der

   ^{Ay /o} etwa 35 bis 45 Teile unterhalb der C₈-Fraktion

   Die Zusammensetzung des raffinierten Isomerisats 15 siedender Stoffe bei 118° C und 1,12 atü als überliegt im allgemeinen in folgenden Bereichen: gehender Anteil entfernt und etwa 500 Teile des an Äthvlbe öl 0 bis 30°/ p-Xylol angereicherten Isomerisats als Rückstand bei

   o-Xvlol 15 bis 25°/° 171⁰C und 1,4 atü erhalten und zur Vereinigung mit

   D-Xvlol 16 bis 20 °/° frischer Beschickung im Kreislauf zurückgeführt

   _m XyJ₀J 25 bis 50°/° ^{20 werden}·

   andere Kohlenwasserstoffe"'.'.'.'.'.'.'.'. bis zu 1,5% ^Bei ^™*™* ^ ^Reihenfolf beträgt der

   gesamte Wärmebedarf in der ersten und zweiten Frak-

   Die Fraktioniereinrichtungen werden bei solchen tionierzone etwa 350 Teile Dampf je 100 eingesetzten,

   Temperaturen und Drücken betrieben, die zur Erzie- aus der Isomerisiereinrichtung erhaltenen Rohgutes,

   lung der gewünschten Trennung, wie oben beschrieben, 25

   geeignet sind. Im allgemeinen siedet das aus der ersten Vergleichsbeispiel

   Fraktioniervorrichtung übergehende Produkt bei einer Die im Beispiel beschriebene Arbeitsweise wird

   Temperatur von 60 bis 180° C und einem Druck von wiederholt, mit der Ausnahme, daß 35 bis 45 Teile der

   0,14 Atmosphären bis 2,8 atü, und das Bodenprodukt niedriger als die C₈-Fraktion siedenden Stoffe als

   siedet bei einer Temperatur von 150 bis 210⁰C und 30 übergehender Anteil aus der ersten Fraktionierzone

   einem Druck von 0,84 bis 3,5 atü. Das Destillat aus und vom Boden dieser Fraktionierzone die über den

   der zweiten Fraktioniereinrichtung siedet gewöhnlich C₈-Kohlenwasserstoffen siedende Fraktion und das

   bei einer Temperatur von etwa 45 bis 145⁰C und einem an p-Xylol angereicherte Isomerisat entfernt werden,

   Druck von 0,14 bis 1,75 atü, und die Rückstände haben das in die zweite Fraktionierzone eingeführt wird,

   einen Siedebereich von 110 bis 180° C bei einem Druck 35 Aus der zweiten Fraktionierzone werden die etwa 10

   von 0,5 Atmosphären bis 2,1 atü. bis 15 Teile ausmachenden, über der C₈-Fraktion

   Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung siedenden Stoffe als Rückstand und etwa 500 Teile

   näher erläutert. Teile und Prozentsätze beziehen sich des an p-Xylol angereicherten Isomerisats als über-

   auf das Gewicht, wenn nichts anderes angegeben ist. gehender Anteil für die Rückführung und Vereinigung

   - . . 40 mit der frischen Beschickung entfernt.

   Beispiel g_ej Anwendung dieser Arbeitsweise beträgt der

   Etwa 100 Teile frische Beschickung, die etwa 23 % Wärmebedarf in der ersten und zweiten Fraktionier-Äthylbenzol, 17% p-Xylol, 37% m-Xylol, 23% zone etwa 550 Teile Dampf je 100 Teile eingesetzten, o-Xylol und Kohlenwasserstoffverunreinigungen als aus der Isomerisiereinrichtung stammenden rohen Guts. Rest enthält, werden mit etwa 500 Teilen Kreislauf- 45 Ein Vergleich des Wärmebedarfs bei den im isomerisat vermischt, das etwa 17% Äthylbenzol, Beispiel und dem Vergleichsbeispiel beschriebenen 17% p-Xylol, 38% m-Xylol, 26% o-Xylol und niedri- Arbeitsweisen veranschaulicht die günstigen Wirkunger- und höhersiedende Verunreinigungen als Rest gen des Verfahrens der Erfindung. Es sei darauf hingeenthält. Dieses Gemisch wird in eine Kristallisations- wiesen, daß der Wärmebedarf bei der Arbeitsweise im und Trennzone eingeführt, worin p-Xylol durch Ab- 5° Vergleichsbeispiel über 150 % des Wärmebedarfs bei kühlen auf etwa —70°C auskristallisiert und durch dem erfindungsgemäßen Verfahren beträgt. Es ist ohne Zentrifugieren abgetrennt wird. Etwa 50 bis 60 Teile weiteres ersichtlich, daß durch Anwendung der vorkristallines p-Xylol werden entfernt. liegenden Erfindung ein wirtschaftlicherer und vorteil-

   Die Mutterlauge wird zusammen mit etwa 450 Teilen hafterer Betrieb ermöglicht wird als durch die bisher

   Wasserstoff vorerhitzt und durch eine Isomerisierzone 55 bekannten Methoden,
   bei etwa 460⁰C und 13,3 atü geleitet, wodurch die an

   p-Xylol verarmte Mischung isomerisiert und ein rohes Patentanspruch:

   aus der Isomerisierungsvorrichtung austretendes Gut Verfahren zur Gewinnung von p-Xylol aus einem

   erhalten wird, das ein an p-Xylol angereichertes Iso- hauptsächlich aus aromatischen Kohlenwasser-

   merisat sowie eine schwerere und eine leichtere Frak- 60 stoffen mit 8 Kohlenstoffatomen bestehenden Ge-

   tion als die Fraktion der ^-Kohlenwasserstoffe ent- misch durch Auskristallisieren, Isomerisieren der

   hält. Das aus der Isomerisiereinrichtung austretende Kristallisationsmutterlauge, mehrstufige fraktio-

   rohe Gut wird zusammen mit dem überschüssigen nierte Destillation des isomerisierten Gemisches

   Wasserstoff durch eine Flüssigkeit-Gas-Trenneinrich- und Rückführung der Xylolfraktion in die Kristalli-

   tung geleitet, worin der Wasserstoff abgetrennt und 65 sationsstufe, dadurch gekennzeichnet,

   zurückgeführt wird. Das aus der Isomerisiereinrich- daß man in der ersten Stufe der fraktionierten

   rung erhaltene rohe Gut, das etwa 15% Äthylbenzol, Destillation die höher als die C₈-Aromaten sieden-

   16% p-Xylol, 35% m-Xylol, 24% o-Xylol, 7% unter den Stoffe aus dem isomerisierten Gemisch als

   Bodenprodukt entfernt, das dabei erhaltene Destillat dampfförmig in die zweite Stufe der fraktionierten Destillation einführt und die niedriger als die C₈-Aromaten siedenden Stoffe als Destillat entfernt und das dabei erhaltene Bodenprodukt in die Kristallisationsstufe zurückführt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen