DE69803854T2 - Verfahren zur aufarbeitung von säure und nitroverbindungen enthaltenden wässrigen lösungen - Google Patents

Description

• Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Behandlung einer wäßrigen Lösung, die aus der Wäsche insbesondere von nitrierten aromatischen Verbindungen stammt.
• Die Verfahren zur Herstellung von dinitrierten aromatischen Verbindungen werden industriell seit einer Vielzahl an Jahren angewendet. Diese Verbindungen sind Zwischenprodukte (Intermediate) in der Herstellung von aromatischen Diaminen, wobei diese Diamine zur Herstellung der entsprechenden Isocyanate verwendet werden. Isocyanate werden ihrerseits zur Herstellung von Polyurethanen verwendet, deren Anwendungen zahlreich sind.
• Dinitrierungsreaktionen werden kurz gesagt in den meisten Fällen in zwei Schritten durchgeführt, wobei der erste Schritt aus der Herstellung der mononitrierten Verbindungen und der zweite Schritt aus der Herstellung der dinitrierten Verbindungen besteht. Neben der reagierenden aromatischen Verbindung verwendet man eine Nitriersäure, die im allgemeinen eine Mischung aus Salpetersäure/Schwefelsäure ist, wobei die Schwefelsäure ein Reaktionskatalysator darstellt.
• Nach Beendigung jedes Nitrierungsschrittes wird die nitrierte Verbindung von der restlichen Säure abgetrennt. Dieser Arbeitsgang findet üblicherweise durch direktes Dekantieren oder durch Zentrifugieren der Reaktionsmischung statt.
• Die so nach der Abtrennung von der Nitriersäure erhaltenen nitrierten Verbindungen (auch als nitrierte Rohverbindungen bezeichnet) können so wie sie sind nicht verwendet werden, außer wenn sie für eine neue Nitrierung bestimmt sind. Tatsächlich enthalten sie im gelösten Zustand immer einen Anteil an Nitriersäure und organischen Verunreinigungen.
• Es muß bemerkt werden, daß die Nitrierungsreaktionen, die nur mit Hilfe von Salpetersäure durchgeführt werden, gleiche Schwierigkeiten bei der Reinigung der erhaltenen nitrierten Verbindungen aufweisen.
• Tatsächlich umfassen die so von der restlichen Säure abgetrennten nitrierten aromatischen Verbindungen selbst auch einen Anteil an Salpetersäure, der einige Gew.-% der nitrierten Verbindung beträgt, so daß eine Wiedergewinnung notwenig ist. Sie enthalten ebenso organische Nebenprodukte, die entfernt werden müssen.
• Diese Probleme liegen in der Reinigung der aromatischen nitrierten Verbindungen und insbesondere in der Abtrennung und der Wiedergewinnung gelöster Säuren, was Gegenstand zahlreicher Untersuchungen war.
• In der Tat stellt die Wiedergewinnung von restlichen Säuren einen nicht unwesentlichen ökonomischen Aufwand bei den gegebenen Tonnagen von aromatischen Verbindungen dar. Außerdem hat ihre Wiedergewinnung auch einen Einfluß auf die Umwelt, da sie insbesondere die Verringerung von wäßrigen Abfällen als Konsequenz hat. Zusätzlich ermöglicht die Wiedergewinnung der Säuren, die für die Behandlung des restlichen Wassers notwendigen Kosten zu verringern, das so wie es ist nicht verworfen werden kann, da es mit Salzen wie Sulfaten und insbesondere Nitraten belastet ist.
• Die Methoden zur Abtrennung und Wiedergewinnung von gelösten Salpeter- und Schwefelsäuren beziehen sich auf Verbesserung der Effektivität von unterschiedlichen Wäschen der nitrierten Verbindungen.
• Beispielsweise wird in dem Patent US 2 773 911, das als Gegenstand ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Mononitrobenzol (MNB) hat, vorgeschlagen, die Schwefelsäure wiederzugewinnen. So wird die Reaktionsmischung nach Beendigung der Nitrierungsreaktion dekantiert, um eine wäßrige Phase, die die nicht reagierten Säuren (1) enthält, und eine organische Phase, die MNB (2) enthält, zu erhalten. Die organische Phase (2) wird in Gegenwart von Wasser gewaschen. Das gewonnene MNB ist rein und kann gelagert oder für eine zusätzliche Reaktion verwendet werden. Die so erhaltene wäßrige Phase (3) wird anschließen mit Benzol in Kontakt gebracht, um das mitgerissene MNB zu extrahieren. Die resultierende wäßrige Phase (4) wird vorzugsweise in einem Neutralisationsbecken gereinigt. Die wiedergewonnene organische Phase (5) wird mit der zuvor erwähnten wäßrigen Phase (1) mit dem Ziel in Kontakt gebracht, daß mitgerissene MNB zu extrahieren und die restliche Salpetersäure mit dem Benzol reagieren zu lassen. Die wäßrige Phase (6), die die Schwefelsäure umfaßt, wird, um wieder verwendet zu werden, konzentriert, während die organische Phase (7) in die Nitrierungsreaktion zurück geführt wird.
• Dieses Verfahren schlägt jedoch nicht die Wiedergewinnung und Behandlung der wäßrigen Phase (4) vor.
• Gemäß einer anderen Verfahrensweise, die insbesondere in dem europäischen Patent EP 279 312 beschrieben ist, führt man die Wäsche von rohem Dinitrotoluol mit einer sehr geringen Menge Wasser durch. Auf diese Weise ist das mit Salpeter- und Schwefelsäure beladene Waschwasser ausreichend konzentriert, um direkt wieder in den Nitrierungprozeß eingesetzt werden zu können. Allerdings besitzt ein derartiger Prozeß den Nachteil, eine für die Abtrennung der wäßrigen Phase von der organischen Phase besondere Vorrichtung - im vorliegenden Fall einen Coalescer - verwenden zu müssen. Aufgrund der geringen Menge des verwendeten Wassers ist für die Wäsche das Dekantieren schwierig. Außerdem betragen die Extraktionsumsätze höchstens 72%.
• Eine andere Verfahrensweise, die Gegenstand der europäischen Patentanmeldung EP 736 514 ist, besteht darin, in mehreren Schritten im Gegenstrom das rohe Dinitrotoluol mit Wasser zu waschen, das mit in der Nitrierungsrektion verwendeten Säuren beladen ist. Das wiedergewonnene Wasser kann ohne vorherige Konzentration oder vorzugsweise mit einer Konzentration des vorherigen sauren Wassers in das Nitrierungsverfahren zurückgeführt werden. Dieses Verfahren weist jedoch keine der gewünschten Sicherheitsgarantien auf. Tatsächlich birgt der Konzentrationsschritt des sauren Wassers, der in der Mehrzahl der Fälle notwendig ist, einigen Gefahren, da die zu destillierende wäßrige Phase zugleich Nitriersäuren und gelöstes Dinitrotoluol enthält. Folglich liegen die Bedingungen der Nitrierung von Dinitrotoluol vor, die zu Trinitrotoluol führen, das für seine besonderen Eigenschaften bekannt ist. Zusätzlich werden die in der sauren wäßrigen Phase vorhandenen Dinitrotoluole, die aus der Wäsche stammen, in dem Fall nicht zurückgeführt, in dem die Konzentration des Wassers verwendet wird. Tatsächlich werden diese Verbindungen mit dem Wasser während der Destillation mitgerissen oder sind verloren. Außerdem können die nitrierten Verbindungen der Grund für ein Verstopfen oder ein Verschmutzen der Konzentrationskolonne sein, da sie am Kopf der Kolonne kondensieren und dann im festen Zustand vorliegen. Sie können auch im Wasser wieder gefunden werden, das zum Verwerfen bestimmt ist, und somit eine Verschmutzung oder Mehrkosten verursachen, da es notwendig ist, sie zu entfernen.
• Somit hat die vorliegende Erfindung als Gegenstand die Wiedergewinnung der in den rohen nitrierten Verbindungen enthaltenden Säure(n) durch Bereitstellung eines einfachen, wirksamen Verfahrens, welches ein Maximum an Sicherheit während der Anwendung besitzt.
• Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Wiedergewinnung von aromatischen nitrierten Verbindungen, die in der wäßrigen Phase aus der Wäsche von rohen nitrierten Verbindungen gelöst sein können.
• Diese und andere Aufgaben werden durch die Erfindung erreicht, die als Gegenstand die Behandlung einer wäßrigen Lösung hat, die aus der Wäsche von mononitrierten oder dinitrierten aromatischen Verbindungen, die durch Reaktion einer entsprechenden aromatischen Verbindung erhalten worden sind, mit einer Nitriersäure stammt, die mindestens Salpetersäure enthält, wobei die mononitrierten oder dinitrierten aromatischen Verbindungen vor der erwähnten Wäsche von der sauren wäßrigen Phase abgetrennt worden sind, wobei die Wäsche mit Wasser durchgeführt wird, das auch Spuren an Nitriersäure enthalten kann, dadurch gekennzeichnet, daß man die folgenden Verfahrensschritte durchführt:
• (a) Man bringt die wäßrige Lösung mit der zuvor genannten aromatischen Verbindung in Kontakt und erhält eine wäßrige Phase und eine organische Phase.
• (b) Man wiederverwendet die organische Phase im Nitrierprozeß oder bei der Extraktion der restlichen Säuren aus der Mononitrierung.
• (c) Man destilliert die wäßrige Phase.
• (d) Man wiederverwendet die so erhaltene, konzentrierte Säurelösung in dem Nitrierprozeß.
• (e) Man wiederverwendet oder entfernt das nach der Destillation erhaltene Wasser.
• Andere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung deutlicher.
• Wie bereits oben erwähnt, ist das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere geeignet zur Behandlung von wäßrigen Lösungen, die aus Verfahren zur Nitrierung von aromatischen Verbindungen stammen.
• Aromatische Verbindungen, die für eine Nitrierung geeignet sind, können einen oder mehrere aromatische Kerne umfassen. Geeignet sind z. B. Benzol und seine Derivate, Naphthalin und seine Derivate, Phenanthren, Biphenyl, Diphenyloxid und seine Derivate.
• Als Derivate bezeichnet man aromatische Reste, die einen oder mehrere Substituenten tragen, wie C&sub1;-C&sub6;-Alkyl- oder C&sub3;-C&sub6;-Cycloalkylreste, Hydroxylreste, C&sub1;- C&sub5;-Alkoxyreste, C&sub1;-C&sub4;-Aminoacylreste und Halogenatome.
• Als Beispiel für Alkyl- oder Cycloalkylreste kann man ohne eine Eingrenzung vorzunehmen Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl, n-Hexyl oder Cyclohexyl nennen.
• Was Alkoxyreste betrifft, so kann z. B. Methoxy, Ethoxy oder Propoxy nennen.
• Als Aminoacylreste eignen sich insbesondere Acetylamin- und Benzoylaminreste.
• Alle Halogene sind geeignet, also Fluor, Chlor, Brom und Iod.
• Die in den Nitrierungsreaktionen verwendete aromatische Verbindung wird ausgewählt aus Benzol, Toluol, Xylol und seinen Isomeren, Ethylbenzol, Propylbenzol, Isopropylbenzol, Chlorbenzol, Chlormethylbenzol, Biphenyl oder Diphenyloxid.
• Gemäß einer besonderen Ausführungsform stammt der behandelte Fluß der vorliegende Erfindung aus der Nitrierung von Benzol, Nitrobenzol oder den verschiedenen Isomeren des Dinitrotoluols. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere geeignet für die Behandlung von wäßrigen Lösungen aus der Wäsche von Verbindungen, die durch Nitrierung von Toluol, verschiedenen Isomeren des Mononitrotoluols und vorzugsweise des Dinitroltoluols stammen.
• Es muß bemerkt werden, daß die vorliegende Erfindung sich auch für die Behandlung von wäßrigen Lösungen eignen würde, die aus der Wäsche von den vorgenannten aromatischen Verbindungen stammen und als Gegenstand einer Trinitrierung sind.
• Bevor das erfindungsgemäße Verfahren genauer beschrieben wird, ist es notwendig zu erklären, wie die zu behandelnden wäßrigen Lösungen erfindungsgemäß erhalten werden.
• Zunächst eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren völlig zur Behandlung von nitrierten Verbindungen, die unter Verwendung von Salpetersäure alleine oder in Mischung mit Schwefelsäure als Nitriersäure erhalten werden.
• In dem Fall, in dem Salpetersäure alleine verwendet wird, findet die Abtrennung der nitrierten Verbindungen von der restlichen Säure zweimal statt. Zunächst fügt man der Reaktionsmischung ein Salz hinzu, das aus Nitraten ausgewählt ist und dann verdampft man teilweise die so versetzte Mischung. So wird es möglich, durch Dekantieren die nitrierten Verbindungen von der wäßrigen Phase abzutrennen, die Salpetersäure und Nitrat enthält.
• In dem Fall, in dem die Nitrierung in Gegenwart einer Mischung aus Salpetersäure und Schwefelsäure durchgeführt wird, erfolgt die Abtrennung unmittelbar durch an sich bekannte Methoden, wie einfaches Dekantieren oder Zentrifugieren.
• Was jetzt folgt, bezieht sich auf nitrierte Verbindungen, die durch Verwendung einer Mischung von Salpetersäure und Schwefelsäure als Nitriersäure erhalten werden. Selbstverständlich bleibt alles das, was für eine Nitriermischung beschrieben wird, auch für die Verwendung von Salpetersäure alleine für die Nitrierungsreaktion gültig.
• Die als rohe nitrierte Verbindungen bezeichneten erhaltenen nitrierten Verbindungen, bezeichnet, werden mit einem Waschmilieu, das Wasser enthält (Wäsche der Säure), in Kontakt gebracht. Dieser Verfahrensschritt hat als Ziel, die rohen Verbindungen von den geringen Mengen der löslichen oder der während dem Dekantieren eingeschleppten Nitriersäure abzutrennen.
• Häufig umfaßt die saure Wäsche mehrere Schritte, um die Wirksamkeit der Extraktion zu erhöhen.
• Zusätzlich muß bemerkt werden, daß das während einem sauen Waschschritt verwendete Waschmilieu auf Wasser basiert, aber es kann auch Spuren von Nitriersäure enthalten. Tatsächlich können diese Spuren an Nitriersäure, z. B. während den vorhergehenden Schritten dieser gleichen sauren Wäsche (Verwendung des Waschmilieus n-1 für Schritt n) extrahiert sein, oder sie können auch aus einer Recyclierung in dem in Frage stehenden Schrittes einer Fraktion des Waschmilieus, die aus diesem gleichen sauren Waschschritt stammt (Zyklus), stammen.
• Gemäß einer ersten Ausführungsform findet der Waschvorgang in einer Extraktionskolonne statt. Gemäß dieser Ausführungsform umfaßt die Kolonne 1 bis 6 theoretische Böden. In diesem Fall verwendet man eine Wäsche im Gegenstrom, wobei die Versorgungen an roher nitrierter Verbindung und an Waschmilieu an den unterschiedlichen Enden der Kolonne liegen.
• Gemäß einer zweiten Ausführungsform findet die Wäsche in mindestens einer Einheit Mischer-Dekanter statt. In dem Fall, in dem mehrere Einheiten dieses Typs verwendet werden, wird die Wäsche vorzugsweise im Gegenstrom durchgeführt, so daß die Wirksamkeit der Extraktion verbessert wird.
• Um die Menge des Waschmilieus unter Aufrechterhaltung der guten Extraktionseigenschaften zu begrenzen, wird vorzugsweise für jede Einheit Mischer- Dekanter ein Teil des Waschmilieus in der selben Einheit recycliert, während der andere Teil eine vorzugsweise stromaufwärts gelegene Einheit versorgt (Gegenstrom-Betriebsweise).
• Außerdem wird das Waschmilieu, üblicherweise bezogen auf die Menge der entnommenen wäßrigen Lösung, die Gegenstand der erfindungsgemäßen Behandlung ist, passend aufgefüllt, um einen kontinuierlichen Betrieb aufrecht zu erhalten. Bemerkt werden muß, daß das Waschmilieu reines Wasser oder auch Wasser sein kann, das aus jedem anderen Punkt des Verfahrens stammen kann, wie zum Beispiel aus einem neutralen Waschschritt der aromatischen nitrierten Verbindungen.
• Das Waschmilieu umfaßt folglich mindestens Wasser. Gemäß einer besonderen Ausführungsform umfaßt das Waschmilieu gleichzeitig Wasser und Nitriersäure. Dieses liegt vor, wenn die Wäsche im Gegenstrom stattfindet, wie es für die Extraktionskolonnen oder auch bei der Verwendung mehrerer Einheiten Mischer- Dekanter in Serie, der Fall ist.
• Gemäß der einen oder anderen zuvor genannten Ausführungsform ist der Gesamtgehalt an Waschmilieu im Verhältnis zu den zu waschenden nitrierten Verbindungen so, daß das Massenverhältnis der die nitrierten Verbindungen enthaltenden Phase im Verhältnis zum Wasser zwischen 1,5 und 6 liegt.
• Welche Ausführungsform auch gewählt wird, die letztere muß bei einer Temperatur höher als der Schmelzpunkt der zu waschenden nitrierten Verbindungen durchgeführt werden.
• Nach einmalig durchgeführter Wäsche erhält man nitrierte Verbindungen, die weiteren Waschschritten unterzogen werden können.
• Üblicherweise verwendet man eine basische Wäsche. Das Ziel dieser Verfahrensweise ist die Abtrennung von nitrierten Verbindungen und organischen Nebenprodukten - meistens hydroxynitrierte aromatische Verbindungen - durch Umwandlung in Salze, die dann wasserlöslich sind. Die verwendete Base kann ausgewählt werden aus den Alkalimetallhydroxiden oder -carbonaten. Hierzu kann man auf die europäische Patentanmeldung EP 662 454 verweisen werden.
• Nach Beendigung dieser basischen Wäsche ist es auch möglich, eine letzte Wäsche mit Wasser (neutrale Wäsche) durchzuführen, um alle Spuren an während der vorhergehenden Wäsche verwendeter Base zu entfernen. Die erhaltenen nitrierten Verbindungen können dann gemäß den herkömmlichen Methoden hydriert werden.
• Die erfindungsgemäße Behandlung der wäßrigen Lösung, die aus dem ersten Waschverfahren - saure Wäsche genannt - stammt, wird nun beschrieben.
• In einem ersten Schritt (a) wird die wäßrige Lösung mit einer aromatischen Verbindung in Kontakt gebracht. Diese aromatische Verbindung ist insbesondere diejenige, die Gegenstand des vorherigen Nitrierungsverfahrens war. Anders ausgedrückt ist die aromatische Verbindung, die für die Extraktion verwendet wird diejenige, die für die Mononitrierungsreaktion verwendet wird.
• Das Inkontaktbringen kann in einer Extraktionskolonne oder auch in mindestens einer Einheit Mischer-Dekanter stattfinden.
• In dem Fall, in dem eine Kolonne verwendet wird, liegt die Anzahl der theoretischen Böden zwischen 2 und 10.
• Die Versorgung der aromatischen Verbindung und der wäßrigen Lösung findet an jeweils einem Ende der Kolonne statt, wobei die wäßrige Lösung am Kopf der Kolonne und die aromatische Verbindung am Fuß der Kolonne (Kolonnensumpf) zugeführt wird. Üblicherweise finden die Versorgungen mindestens auf einem Boden oberhalb des ersten und mindestens unterhalb des letzten Bodens statt.
• In dem Fall der Verwendung von Mischer-Dekanter, werden vorzugsweise mindestens zwei Einheiten Mischer-Dekanter, insbesondere in einer Serie von 2 bis 10 Einheiten, verwendet.
• Weiter bevorzugt gemäß dieser Ausführungsform setzt man einen Teil des Stroms der aromatischen Verbindung in derselben Einheit Mischer-Dekanter wieder ein, wobei man den anderen Teil einer Einheit Mischer-Dekanter zuführt, die sich oberhalb oder unterhalb dieser Einheit befindet, je nachdem, ob die gewählte Betriebsweise eine Extraktion im Gegenstrom ist oder nicht. In diesem Fall und um einen kontinuierlichen Betrieb zu ermöglichen, ergänzt man mit reiner aromatischer Verbindung. Diese Ergänzung wird vorzugsweise auf der letzten Stufe der Wäsche oder auch auf der Gegenseite der Versorgung an wäßriger Phase in der Kolonne, die im Gegenstrom betrieben wird, durchgeführt.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Verfahrensweise verwendet man eine Extraktion im Gegenstrom.
• Die Menge an verwendeter aromatischer Verbindung im Verhältnis zu der zu behandelnden wäßrigen Lösung variiert in großen Bereichen. Beispielsweise beträgt das Gewichtsverhältnis zwischen der wäßrigen Lösung und der aromatischen Verbindung zwischen 1/1 und 10/1.
• Üblicherweise wird dieser Verfahrensschritt bei einer Temperatur der Größenordnung von 10 bis 70ºC, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 40 und 60ºC, durchgeführt.
• Man erhält am Ende dieses Schritts (a) eine organische Phase, die im wesentlichen die aromatische Verbindung umfaßt und die als Extraktionslösemittel verwendet wird, in dem die Fraktion der nitrierten aromatischen Verbindung, die sich zunächst in der wäßrigen Phase befand, gelöst ist.
• Vorzugsweise wird die organische Phase in einem Schritt (b) in den Nitrierungsprozeß zurückgeführt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die man für ein Mono- oder Dinitrierungsverfahren verwendet, wird die organische Phase in den Schritt der Mononitrierung zurückgeführt. Beispielsweise kann die organische Phase in der Mononitrierungsreaktion verwendet werden oder auch zur Extraktion der restlichen Säuren der Mononitrierung verwendet werden, d. h. zur Extraktion der sauren wäßrigen Phase, die nach dem Dekantieren des Reaktionsmilieus erhalten wird, das aus der Mononitrierungsreaktion stammt.
• Was die wäßrige Phase aus dem Schritt (a) betrifft, d. h. die nach Inkontaktbringen der wäßrigen Lösung aus der Wäsche der rohen nitrierten Verbindungen mit der aromatischen Verbindung erhalten wird, so wird sie in einem Schritt (c) destilliert. Dieser Verfahrensschritt hat als Gegenstand die Konzentration des Wassers, das die Säuren enthält.
• Es muß bemerkt werden, daß dieses Konzentrationsverfahren keine Gefährdung aufweist, da die nitrierten aromatischen Verbindungen zuvor entfernt wurden.
• Dieses Konzentrationsverfahren findet üblicherweise in mindestens einer Destillationskolonne statt. Diese Kolonne enthält eine Anzahl an theoretischen Böden insbesondere zwischen 3 und 10.
• Um Energiekosten zu senken, kann man überlegen, diese Konzentration mit Hilfe von zwei Kolonnen durchzuführen. In einer ersten Kolonne führt man die Verdampfung eines Teils des Wassers durch. In der zweiten Kolonne wird das Wasser solange verdampft, bis man die gewünschte Konzentration an Säuren erhält. Diese Kolonne wird mit einer flüssigen Fraktion versorgt, die am Fuß der vorherigen Kolonne gewonnen wird, und mit dem thermischen Fluß erwärmt, der während der Kondensation des Wassers am Kopf der ersten Kolonne gewonnen wird.
• Gemäß dem Fall dieser Anordnung umfaßt die erste Kolonne vorzugsweise einen theoretischen Boden, gegebenenfalls zwei theoretische Böden. Die zweite Kolonne wäre eine Kolonne, die mindestens drei theoretische Böden aufweist.
• Die Kolonne(n) arbeiten vorzugsweise unter Atmosphärendruck, aber ein Arbeiten unter Vakuum in der einen und/oder der anderen Kolonne ist auch in Betracht zu ziehen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, Lösungen von Säuren zu erhalten, deren Gesamtkonzentration an Säuren zwischen 30 und 75% liegt.
• Die konzentrierte, die Säure umfassende Lösung wird vorzugsweise in dem bereits beschriebenen Nitrierungsverfahren (Schritt (d)), sei es der Mononitrierungs- oder Dinitrierungsschritt, wiederverwendet.
• Die wäßrigen Abgänge aus dem Schritt (c), die am Kopf der Kolonne gewonnen werden, können so wie sind verworfen werden; sie können aber auch in die Wäsche der rohen nitrierten aromatischen Verbindungen, wenn sie mono- oder dinitriert sind (Schritt (e)), eingesetzt werden.

Claims (12)

1. Verfahren zur Behandlung einer wäßrigen Lösung, die aus der Wäsche von mononitrierten oder dinitrierten aromatischen Verbindungen, die durch Reaktion Seiner entsprechenden aromatischen Verbindung erhalten worden sind, mit einer Nitriersäure stammt, die mindestens Salpetersäure enthält, wobei die mononitrierten oder dinitrierten aromatischen Verbindungen vor der erwähnten Wäsche von der sauren wäßrigen Phase abgetrennt worden sind, wobei die Wäsche mit Wasser durchgeführt wird, das auch Spuren an Nitriersäure enthalten kann, dadurch gekennzeichnet, daß man die folgenden Verfahrensschritte durchführt:

(f) Man bringt die wäßrige Lösung mit der zuvor genannten aromatischen Verbindung in Kontakt und erhält eine wäßrige Phase und eine organische Phase.

(g) Man wiederverwendet die organische Phase im Nitrierprozeß oder bei der Extraktion der restlichen Säuren aus der Mononitrierung.

(h) Man destilliert die wäßrige Phase.

(i) Man wiederverwendet die so erhaltene, konzentrierte Säurelösung in dem Nitrierprozeß.

(j) Man wiederverwendet oder entfernt das nach der Destillation erhaltene Wasser.

2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß man Verfahrensschritt (a) in einer Extraktionskolonne oder in mindestens einer Einheit Mischer-Dekanter, vorzugsweise mindestens zwei Einheiten Mischer-Dekanter, durchführt.

3. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß Verfahrensschritt (a) in einer Extraktionskolonne durchgeführt wird, in welcher die wäßrige Lösung am Kopf der Kolonne und die aromatische Verbindung am Fuß der Kolonne (Kolonnensumpf) zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil des Stroms der aromatischen Verbindung wiedereinsetzt in derselben Einheit Mischer-Dekanter, wobei man den anderen Teil einer Einheit Mischer- Dekanter zuführt, die sich oberhalb oder unterhalb dieser Einheit befindet, je nachdem, ob die gewählte Betriebsweise eine Extraktion im Gegenstrom ist oder nicht.

5. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß Verfahrensschritt (a) in mindestens zwei Einheiten Mischer-Dekanter, die im Gegenstrom arbeiten, durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Inkontaktbringen in Verfahrensschritt (a) bei einer Temperatur zwischen 10 und 70ºC, vorzugsweise zwischen 40 und 70ºC, erfolgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Inkontaktbringen in Verfahrensschritt (a) mit einem Gewichtsverhältnis von wäßriger Lösung zu aromatischer Verbindung zwischen 1/1 und 10/1 durchführt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Destillation in Verfahrensschritt (c) in mindestens einer Kolonne durchführt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Destillation durchführt, um eine Lösung von Säuren zu erhalten, deren Gesamtkonzentration an Säuren zwischen 30 und 75% liegt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Destillation in Verfahrensschritt (c) in zwei Kolonnen durchführt:

- die erste Kolonne, in der ein Teil des Wassers verdampft wird,

- die zweite Kolonne, in der man die Verdampfung durchführt, bis man die gewünschte Konzentration an Säuren erhält, wobei dieser Kolonne die am Fuß der vorhergehenden Kolonne erhaltene flüssige Fraktion zugeführt wird und diese Kolonne durch den thermischen Fluß aufgeheizt wird, der bei der Kondensation des Wassers am Kopf der ersten Kolonne erhalten wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrigen Lösungen, die aus der Wäsche von aromatischen Verbindungen stammen, die ausgewählt sind aus Mononitrobenzol, Dinitrobenzol und seinen Isomeren sowie Mononitrotoluol, Dinitrotoluol und seinen Isomeren, behandelt.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Verfahrensschritt (a) mit einer aromatischen Verbindung durchführt, die ausgewählt ist aus Benzol und Toluol.