DE1568163C - Verfahren zum Reinigen von rohem mit Styrol verunreinigtem Kondensatwasser - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur ausgezeichnetes Lösungsmittel einsetzen. Da das Äthyl-Rückgewinnung von reinem Kondensatwasser aus mit benzol die geringen Spuren von Styrol sehr stark Rohstyrol verunreinigten Kondensatgemischen, wie sie verdünnt, wird dadurch augenblicklich jegliche Tenbei der katalytischen Dehydrierung von Äthylbenzol denz des Styrols zur Polymerisation inhibiert, und unter Verwendung von einem Mehrfachen an Wasser- 5 außerdem läßt sich die Losung von Styrol in Äthyldampfvolumen als Trägergas und Wärmeübertra- benzol sehr leicht destillieren, z. B. von dem Kondensat gungsmittel anfallen, und dient insbesondere zur Ent- mittels Wasserdampf abstrippen, ohne daß Polymerifernung von geringen Mengen an Styrol, das in solchem sationsprobleme auftreten. Weiterhin bringt das erfin-Kondensatwasser enthalten ist. . . dungsgemäße Verfahren den Vorteil mit sich, daß

Styrol polymerisiert bekanntlich schon bei Raum- io sowohl Styrol als auch Äthylbenzol, die beide mit

temperatur sehr schnell. Um dies zu verhindern, wird Wasserdampf flüchtig sind, sich leicht abstreifen

nach der USA.-Patentschrift 2 215 255 in Styrol ein lassen, wenn man das heiße Kondensatwasser mit einer

Kohlenwasserstoff, nämlich Propan, Propylen, Iso- gar nicht so großen Menge an Wasserdampf behandelt

butan bzw. Butylen gelöst, so daß Styrol lange gelagert und sich mittels der einfachen durchzuführenden

werden kann. Das gelöste Gas wird erforderlichenfalls 15 Wasserdampfreinigung auch in geringen Mengen von

durch Verdampfung unter Rückfluß entfernt. - dem Wasser, das diese Kohlenwasserstoffe in diesen

Wenn bei der katalytischen Dehydrierung von geringen Mengen enthält, abtrennen lassen, so daß das

Äthylbenzol dieses bei erhöhter Temperatur zwecks Wasser gereinigt werden kann. Da Äthylbenzol und.

Umwandlung in Styrol über katalytische Kontakt- Styrol etwa gleich flüchtig sind, verglichen mit Wasser,

massen geleitet wird, dann werden üblicherweise große 20 erfolgt das Abstreifen dieser beiden Substanzen mit

Volumanteile an Wasserdampf als Wärmeübertragungs- annähernd > der gleichen Geschwindigkeit, und es

mittel, Verdünnungsmittel und Trägergas damit ver- besteht nicht die Tendenz, daß sich das Styrol, sei es

mischt. Das aus Äthylbenzol und Styrol bestehende in der Flüssigphase, sei es in der Dampfphase,

Kohlenwasserstoff-Reaktionsprodukt läßt sich von konzentriert.

dem Kondensatwasser im wesentlichen abtrennen, 25 Die Styrollösung in Äthylbenzol entspricht typisch

jedoch bleiben geringe Mengen an Styrol, die in dem solchen Lösungen, wie sie ohnehin bei der Reaktion

Wasser gelöst oder suspendiert sind, zurück. Unter anfallen, und läßt sich daher einfach handhaben und

dem Einfluß von Wärme polymerisiert Styrol leicht zu in jeder Verfahrensstufe einsetzen.

Polystyrol, und wenn auch nur geringe Mengen in dem An Hand der Zeichnung werden die erfindungs-

Kondensatwasser verbleiben, nachdem der Hauptanteil 30 gemäße Arbeitsweise sowie die damit erreichbaren

der Kohlenwasserstoff komponenten aus der Reak- Vorteile noch näher beschrieben. Es zeigt

tionsmischung abgeschieden worden ist, bilden sich· F i g. 1 ein Fließbild einer zur Styrolgewinnung

doch im Verlaufe des Verfahrens solche Mengen an brauchbaren Dehydrierungsanlage, in der Äthylbenzol

Polystyrol, die groß genug sind, um Verlegungen von mit rohem, styrolverunreinigtem Kondensat vermischt

Ventilen, Pumpen und Wärmeaustauschern hervor- 35 und die Mischung zur Herstellung des reinen Konden-

zurufen, und wodurch insbesondere die Boiler-Rohre satwassers mit Wasserdampf abgestrippt wird,

eine Überzugsschicht erhalten können. F i g. 2 ein Fließbild einer etwas anderen Anlage,

Um von vornherein die Bildung von Polystyrol zu worin ein Gemisch aus Äthylbenzol und verunreinigvermeiden, wird nach dem Verfahren vorliegender tem Kondensat zunächst in einem FIüssig-Flüssig-Erfindung rohes, mit Styrol verunreinigtes Kondensat- 40 Extraktionssystem getrennt und dann die das Kondenwasser, das bei der unter Verwendung von Wasser- satwasserraffinat enthaltende Phase in einem Dämpfdampf als Verdünnungsmittel und Trägergas durch- abstreifer behandelt wird.

geführten Dehydrierung von Äthylbenzol zu Styrol In F i g. 1 wird ein Strom an frischem Äthylbenzol,

anfällt, in der Weise gereinigt, daß man diesem eine . das zu Styrol dehydriert werden soll, der Anlage

geringe Menge Äthylbenzol zusetzt und die organische 45 durch die Leitung 10 zugeführt und dabei vermischt.

Schicht abtrennt. Man verwendet etwa 0,25 bis 5 Teile mit einem Rückstrom von Äthylbenzol, der durch

Äthylbenzol je 1000 Teile Wasser. Man kann das Leitung 12 einströmt, und die vereinten Ströme

Gemisch aus Wasser "und den Kohlenwasserstoffen ' werden durch die Leitung 14 geleitet. Gleichzeitig wird

dann über einen Wasserdampfstripper. leiten. Das ein ein Mehrfaches an Volumen starker Strom an

Kondensat wird abgezogen, und die abgestreiften. 50 Wasserdampf mit einer der Dehydrierungs-Reaktions-

Kohlenwasserstoffe werden in die Dehydrierungs- Temperatur entsprechenden Temperatur der Anlage

reaktionszone zurückführt. durch die Leitung 18 zugeführt und mit der Gesamt-'

Bei einer abgeänderten Form des erfindungsgemäßen menge an Äthylbenzol in der Leitung 14 vermischt, Verfahrens wird der Frischstrom von Äthylbenzol dem so daß beide Ströme in das Dehydrierungsgefäß 16 verunreinigten Kondensatwasser unter Bewegung in 55 einfließen. In dem Reaktionsgefäß vermischen sich der einem Flüssig-Flüssig-Extraktionsbehälter zugeführt, Wasserdampf und der Kohlenwasserstoff auf dem und die Kohlenwasserstoff-Extraktions-Phase wird Katalysator, und ein Teil des Äthylbenzols, entsprezunächst mechanich abgezogen und zur Dehydrierung chend den aus dem Stand derTechnik bekannten unterzuriickgeführt, während man dann das relativ reinere schiedlichen Ausbeutemengen, wird in Styrol umge-Kondensatraffinat in einem Abstreifer mit Wasser- 60 wandelt. Das Reaktibnsprodukt wird durch die dampf behandelt und daraus noch die restlichen Leitung 20 aus dem Dehydrierungsgefäß 16 abgezogen, Spuren von Kohlenwasserstoffen austreibt, die in und im Kühler 22 werden die kondensierbaren Anteile diesem Fall im wesentlichen aus geringen Äthylbenzol- ausgezogen, während die Gesamtmenge der Flüssigresten bestehen. keit in einen Rohkondensatbehälter 24 abfließen, aus

Man erzielt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren 65 dem kontinuierlich ein Strom des rohen Kohlenwasserverschiedene nicht zu erwartende Vorteile. So kann man stoff-Dehydrierungs-ReaktiÖnsprodukts zur Aufarbeieinen Teilstrom von Äthylbenzol, das bei diesem tung und Gewinnung von Styrol über die Leitung 26 Verfahren in einfacher Weise zur Verfügung steht, als abgezogen wird. Zum Schluß, nachdem Styrol aus dem

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Kohlenwasserstoff-Reaktionsprodükt gewonnen wor- Extraktion des Styrols vorgenommen werden soll,

den ist, wird das nicht umgesetzte Äthylbenzol durch die Kohlenwasserstoff- und Wasserlösungen mittels

die Leitung 12 wieder in das System zurückgeführt. einer Zentrifuge getrennt werden. In jedem Falle wird

Eine Schicht von rohem, mit Styrol verunreinigtem der Strom aus wäßrigem Raffinat, aus dem die Kohleiv-

Kondensatwasser \ wird, üblicherweise durch Abtren- 5 Wasserstoffe entfernt worden sind, dem Flüssig-Flüssig-

nung als spezifisch schwerere Schicht, am Boden des Extraktionssystem 54 über die Leitung'60 entzogen

Kondensatbehälters 24 durch die Leitung 28 abge- und in dem Wärmeaustauscher 40 erhitzt und alsdann

zogen, und dieses rohe Kondensätwasser wird mit in die Abstreifkolonne 42 zwecks Abstreifen mit

einem geringen Anteil an frischem Äthylbenzol, das Wasserdampf zur Entfernung der geringen Spuren

über die Leitung 30 aus der durch Leitung 14 ein- io von Äthylbenzol, die in dem extrahierten Kondensat

strömenden Beschickung abgezogen wird, vermengt. zurückgeblieben sein können, zugeführt. Die Kopf-

Die Menge an Äthylbenzol, die zu diesem Zweck produkte aus Wasserdampf und Kohlenwasserstoff,

abgezogen wird, läßt sich mittels einer Durchflußmeß- die durch die Leitung 46 abgezogen werden, lassen

vorrichtung 32 einstellen und regulieren, und durch die sich wie zuvor beschrieben in dem Kühler 48 konden-

Leitung 34 wird diese Menge der Leitung 28 zugeführt, 15 sieren und zu dem Rohkondensatbehälter 24 zurück-

. so daß das verunreinigte Kondensat in der Leitung 28 . führen. In gleicher Weise wird das reine Kondensat

mit dem Äthylbenzollösungsmittel gemischt und beide am Boden der Abstreif kolonne 42 durch die Leitung 50

Bestandteile der Saugseite einer Pumpe 36 zugeführt abgezogen und zur Wiederverwendung als reines

werden können. In der Pumpe 36 werden das Äthyl- Kondensat in das Verfahren zurückgeführt,
benzol und das verunreinigte Kondensat so durch- 20 Gleichzeitig wird die organische Schicht aus dem

gemischt, so daß sich die Spurenmengen von Styrol Flüssig-Flüssig-Extraktionssystem 54 durch die Lei-

) mittels der viel größeren Menge an Äthylbenzol tung 62 abgezogen, und sofern darin nur sehr geringe

extrahieren lassen. . Spurenmengen von Styrol enthalten sind, kann sie

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfin- in die Beschickungsleitung 14 zwecks Dehydrierung

dungsgemäßen Verfahrens wird das Äthylbenzol in 25 zusammen mit der frischen Äthylbenzolbeschickung

einer beliebigen, nicht kritischen Menge als Extrak- zurückgeführt werden. Man kann aber auch, bei einer

tionslösungsmittel, beispielsweise in einer Menge von abgeänderten Ausführungsform, die organische Schicht

etwa 0,25 bis 5 Teile Äthylbenzol je 1000 Teile an dem Rohkondensatbehälter 24 über die Leitung 64

verunreinigtem Kondensatwasser, eingesetzt. Die gut wieder zuführen. Der Vorteil der in F i g. 2 darge-

durchgemischte Mischung von Kohlenwasserstoff und 30 stellten Arbeitsweise besteht darin, daß für die letzte

Kondensatwasser wird durch die Leitung 38 und einen Reinigung des Kondensats weniger Wasserdampf

Vorerhitzer 40 geführt, in welchem die Mischung bis benötigt wird, da die Hauptmenge des Lösungsmittels

nahe auf die bei der Wasserdampfabstreifung herr- zuvor bei der Extraktion in dem Flüssig-Flüssig-

schende Temperatur aufgeheizt wird. Danach wird Extraktionssystem vor der Abstreifung mit Wasser-

das Gemisch von oben in die Abstreifkolonne 42 35 dampf entfernt worden ist. Darüber hinaus sind

■ eingeleitet. Durch die Leitung 44 wird der Abstreif- diejenigen geringen Mengen an Kohlenwasserstoff, die

kolonne am Boden Wasserdampf zugeführt, dieser in dem Kondensatwasser, das in die Wasserdampf-

verdampft die Benzol-Styrol-Lösüng, und das Gemisch abstreifphase der in F i g. 2 dargestellten Anlage

aus Wasserdampf und Kohlenwasserstoffdämpfen geleitet wird, verbleiben, im wesentlichen Äthylbenzol

wird am Kopf über die Leitung 46 abgezogen. Die 40 ohne Styrol, und demzufolge ist die Möglichkeit der

Dämpfe werden in dem Kondensator 48 zu Flüssig- durch Hitze erfolgenden Polymerisation in der

keiteri kondensiert und vorteilhaft in den Rohkonden- Abstreifstufe noch vermindert,
satbehälter 24 zwecks erneuter, wie zuvor beschriebener
Behandlung in dem Verfahren zurückgeführt.

Gleichzeitig wird ein Strom an gereinigtem Konden- 45 Beispiele

satwasser als Bodenprodukt aus der Abstreifkolonne

durch die Leitung 50 abgezogen, und dieses gereinigte a) Aus einem Rohkondensatbehälter eines konti-

Kondensatwasser kann in den Aufkocher zurück- nuierlich arbeitenden Styrolverfahrens wurde Konden-

geführt werden, in welchem es zu Wasserdampf um- sat mit einer Temperatur von 32,2 bis 37,8° C abge-

gewandeltwird, oder es kann zu anderen Verwendungs- 50 zogen und in einem Wärmeaustauscher auf etwa 99° C

zwecken, in denen reines Wasser erforderlich ist, in erhitzt, und danach wurde dieser Strom oben auf eine Ab-

dem Verfahren eingesetzt werden. Streifkolonne gepumpt. Dem Bodenteil dieser Abstreif-

Bei dot in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform wird kolonne wurde kontinuierlich Wasserdampf zugeführt, ein Äthylbenzolstrom aus der Ausgangsbeschickung der zum Verdampfen der Kohlenwasserstoffe diente, in Leitung 10 abgezogen, und durch die Leitung 52 55 und die Kohlenwasserstoffdämpfe und der Wasserin ein Flüssig-Flüssig-Extraktionssystem 54 geleitet. dampf wurden kondensiert und in den Kondensat-Gleichzeitig wird verunreinigtes Kondensat aus dem behälter des Systems zurückgeführt. Nach einer Arbeits-Behälter 24 abgezogen und durch die Leitung 28 und zeit von mehreren Tagen war das Zufuhrsystem zu der die Pumpe 56 dem Flüssig- Flüssig-Extraktionssystem Abstreif kolonne so verstopft, so daß der Durchfluß 54 durch die Leitung 58 zugeführt. 60 unterbrochen war. Bei der Prüfung wurde festgestellt,

Das Flüssig-Flüssig-Extraktionssystem kann irgend- daß diese Verstopfung durch viskose Polymerisate

eines der bekannten Extraktionssysteme sein; beispiels- verursacht worden war, die sich in dem Vorheizsystem

weise kann man ein solches einsetzen, in welchem die angesammelt hatten. Das Kondensat aus dem Abstreif-

Menge an Kohlenwasserstoff und Kondensat nur system wurde zu einem Boiler zurückgeführt, in dem

miteinander in Bewegung gebracht und dann auf Grund 65 es erneut zu Wasserdampf aufgeheizt wurde. Nach einer

des spezifischen Gewichts getrennt wird, oder man kann Fahrzeit von 2 Monaten waren die Zufuhrleitungen zu

einen Mischbehälter einsetzen, in dem nach dem Ver- dem Boiler durch große Mengen von Polymerisat und

mischen von Wasser und Lösungsmittel, mit dem die Schlamm verstopft. Nach dem Abmontieren wurde

festgestellt, daß die Boilerrohre auch mit Polymerisaten verlegt waren. .

b) Es wurde wie im Beispiel a) angegeben gearbeitet, jedoch wurde ein Teil Äthylbenzol je 1200 Teile Rohkondensat in das Rohkondensat auf der Saugseite der Pumpe eingespritzt in dem Maße, wie das Rohkondensat durch den Vorerhitzer, gepumpt wurde, so daß dieses zusammen mit dem Rohkondensat zu dem wie zuvor beschriebenen Dampf abstreifer geleitet wurde. Das System arbeitete kontinuierlich über viele Monate, ohne daß irgendeine Ablagerung von Polymerisat beobachtet wurde. Die Analyse des gereinigten Kondensates ließ erkennen, daß darin weniger als lOp.p.m. an Kohlenwasserstoff enthalten war.

Claims (1)

1. Patentanspruch: -

   Verfahren zum Reinigen von rohem mit Styrol verunreinigtem Kondensatwasser, das bei der unter Verwendung von Wasserdampf als Verdünnungsmittel und Trägergas durchgeführten Dehydrierung von Äthylbenzol zu Styrol anfällt, d a d u r c h

   ίο gekennzeichnet, daß man diesem eine geringe Menge Äthylbenzol zusetzt und die organische Schicht abtrennt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen