CS239767B1

CS239767B1 - Process for preparing the raw material for phthalic anhydride production

Info

Publication number: CS239767B1
Application number: CS844843A
Authority: CS
Inventors: Josef Plachy; Josef Ruzek
Original assignee: Josef Plachy; Josef Ruzek
Priority date: 1984-06-25
Filing date: 1984-06-25
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS484384A1

Abstract

Způsob přípravy suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové ze surového černouhelného dehtu, jehož podstatou je, že se při frakcionaci surového černouhelného dehtu zvýší počet rektifikačníoh pater, používaných pro izolaci surového naftalenového oleje, o 25 až 40 % a odtahuje se naftalenová frakce s rozmezím teplot tuhnutí 74 až 76 °C. Následně se tato frakce dvoustupňové nebo lépe třístupňové odfenoluje roztokem hydroxidu sodného.A method of preparing raw material for the production of phthalic anhydride from raw coal tar, the essence of which is that during the fractionation of raw coal tar, the number of rectification plates used for the isolation of raw naphthalene oil is increased by 25 to 40% and the naphthalene fraction with a freezing point range of 74 to 76 °C is withdrawn. Subsequently, this fraction is dephenolated in two stages or better in three stages with a sodium hydroxide solution.

Description

(54) Způsob přípravy suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové(54) A process for preparing a feedstock for the production of phthalic anhydride

Způsob přípravy suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové ze surového černouhelného dehtu, jehož podstatou je, že se při frakcionaci surového černouhelného dehtu zvýší počet rektifikačníoh pater, používaných pro izolaci surového naftalenového oleje, o 25 až 40 % a odtahuje se naftalenová frakce s rozmezím teplot tuhnutí 74 až 76 °C. Následně se tato frakce dvoustupňové nebo lépe třístupňové odfenoluje roztokem hydroxidu sodného.Process for preparing a raw material for the production of phthalic anhydride from crude coal tar, which comprises increasing the number of rectification trays used for the isolation of crude naphthalene oil by fractionation of crude coal tar by 25 to 40% and withdrawing the naphthalene fraction with a freezing point range. Mp 74-76 ° C. Subsequently, this fraction of the two-stage or preferably three-stage is phenolized with sodium hydroxide solution.

Vynález řeší způsob přípravy suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové ze surového černouhelného dehtu rektifikací na surovou naftalenovou frakci a jejím odfenolováním roztokem hydroxidu sodného.The present invention provides a process for preparing a feedstock for the production of phthalic anhydride from crude coal tar by rectification to a crude naphthalene fraction and its phenolization with sodium hydroxide solution.

Pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové se v průmyslové praxi dosud používá výlučně o-xylenu nebo technického naftalenu, což je surovina obsahující nad 97 % hmotnostních naftalenu a získávaná poměrně složitým způsobem z černouhelného dehtu.Until now, only o-xylene or technical naphthalene, which is a raw material containing over 97% by weight of naphthalene and obtained in a relatively complex manner from coal tar, has been used in industrial practice for the production of phthalic anhydride.

Podle dosavadního postupu se předehřátý černouhelný dehet nastřikuje do smolné kolony, z jejíž hlavy se v parní fázi odebírají olejové frakce jako nástřik pro hlavní frakční kolonu.According to the prior art, preheated coal tar is injected into a pitch column, from whose head the oil fractions are taken in the vapor phase as feed for the main fractionation column.

Z této kontinuálně pracující kolony je jako hlavový produkt odebírán lehký olej, jako boční frakce karbolový olej, naftalenový olej a prací olej I, a konečně ze spodní části kolony se odtahuje prací olej II, který se zčásti jímá jako frakce pro další použití, zčásti se vrací jako zpětný tok do smolné kolony.Light oil, such as carbol oil, naphthalene oil and scrubbing oil I is taken as a top product from this continuously working column, and finally scrubbing oil II is withdrawn from the bottom of the column, which is partly collected as a fraction for further use, partially recovered. returns as a backflow to the pitch column.

Za normálních podmínek se odtahuje surový naftalenový olej s rozmezím teplot tuhnutí' až 73 °C, obsahující kolem 84 % hmotnostních naftalenu. Pro rektifikací se používá kolona s kloboučkovými patry, přičemž pro izolaci surového naftalenového oleje je jich obvykle vyčleněno 28.Under normal conditions, crude naphthalene oil is withdrawn with a pour point range of up to 73 ° C containing about 84% by weight of naphthalene. A cap tray column is used for rectification, and 28 are typically dedicated to the isolation of crude naphthalene oil.

Takto získaný surový naftalenový olej se odfenoluje roztokem hydroxidu sodného, obvykle jednostupňově, načež se čtyřstupňovou krystalizační rafinaoí rozdělí na technický naftalen a odkapaný olej, přičemž výtěžnost technického naftalenu ze*surového naftalenového oleje nepřevyšuje 80 %.The crude naphthalene oil thus obtained is phenolized with a sodium hydroxide solution, usually in one step, and then separated into a four-stage crystallization refinery into technical naphthalene and a drained oil, the yield of technical naphthalene from crude naphthalene oil not exceeding 80%.

//

Nevýhodou dosavadního stavu přípravy suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové na bázi černouhelného dehtu je značná energetická náročnost a současně rovněž značná ztráta naftalenu v průběhu Izolačního a rafinačního postppu.The disadvantage of the prior art preparation of the coal tar-based phthalic anhydride raw material is the considerable energy consumption and at the same time a considerable loss of naphthalene during the Insulation and Refining Postpp.

Uvedené nevýhody lze podstatnou měrou odstranit využitím způsobu přípravy suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové podle vynálezu. Jeho podstatou je, že se frakcionace surového černouhelného dehtu provádí v koloně s počtem rektifikačních pater o 25 až 40 % větším, než se používá pro izolaci surového naftalenového oleje.These disadvantages can be substantially eliminated by using the process for preparing the feedstock for the production of phthalic anhydride according to the invention. It is based on the fact that the fractionation of crude coal tar is carried out in a column with a number of rectification trays 25 to 40% greater than that used for the isolation of crude naphthalene oil.

Odtahuje se přitom surová naftalenová frakce s rozmezím teplot tuhnutí 74 až 76 °C, která obsahuje 87 až 92 % hmotnostních naftalenu, 5 až 8 % hmotnostních podílů těžších naftalenu, zejména metylnaftalenu, 1 až 3 % hmotnostních podílu lehčích naftalenu, zejména alkylbeňzenu“ a hýdrogenovaných derivátu naftalenu, a 2 ' až 3 % hmotnostních fenolu.The crude naphthalene fraction having a pour point of 74-76 ° C containing 87-92% by weight of naphthalene, 5-8% by weight of heavier naphthalene, in particular methylnaphthalene, 1-3% by weight of lighter naphthalene, in particular alkylbenzene, is withdrawn " of hydrogenated derivatives of naphthalene, and 2 'to 3% by weight of phenol.

Tato frakce se dvoustupňové nebo lépe třístupňové odfenoluje roztokem hydroxidu sodného tak, že pro poslední stupeň odfenolování se použije vodný roztok hydroxidu sodného o koncentraci 35 až 45 % hmotnostních, odloučená směs fenolátů sodných a zbytkového hydroxidu sodného se zředí vodou a takto vzniklý roztok o koncentraci 8 až 15 % hmotnostních, s výhodou 12 % hmotnostních hydroxidu sodného se použije k odfenolování v prvním, popřípadě ve druhém stupni.This fraction is phenolized by a two-stage or preferably three-stage solution of sodium hydroxide by using an aqueous solution of sodium hydroxide at a concentration of 35 to 45% by weight for the last stage of de-phenolization, the separated mixture of sodium phenolates and residual sodium hydroxide is diluted with water. up to 15% by weight, preferably 12% by weight, of sodium hydroxide is used to de-phenylate in the first or second stage.

Způsob přípravy suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové vychází ze zjištění, že přítomnost přiměřeného množství methylnaftalenů, alkylhomologů benzenu, respektive dálších uhlovodíků a heterocyklických látek v koncentrované naftalenové frakci není na závadu při katalytické oxidaci naftalenu na anhydrid kyseliny ftalové a že naopak ještě zvyšuje selektivitu této. reakce.The process for preparing the feedstock for the production of phthalic anhydride is based on the finding that the presence of an adequate amount of methylnaphthalenes, benzene alkyl homologues and other hydrocarbons and heterocyclic compounds in the concentrated naphthalene fraction does not interfere with the catalytic oxidation of naphthalene to phthalic anhydride. reaction.

Přínosem způsobu přípravy suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové je značné zjednodušení celého izolačního a rafinačního postupu, které se projevuje podstatným sníže3 ním energetické náročnosti a značným zvýšením výtěžnosti suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové z černouhelného dehtu. Výtěžnost suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové, získávané z černouhelného dehtu způsobem podle vynálezu, je stejná nebo vyšší než výtěžnost surového naftalenového oleje, který se dosud ještě se ztrátou cca 20 % rafinuje na technický naftalen.The benefit of the process of preparing the feedstock for the production of phthalic anhydride is a considerable simplification of the entire isolation and refining process, which results in a significant reduction in energy consumption and a significant increase in the yield of the feedstock for the production of phthalic anhydride from coal tar. The yield of the raw material for the production of phthalic anhydride obtained from coal tar according to the process of the invention is equal to or higher than the yield of crude naphthalene oil, which is still refined to technical naphthalene with a loss of about 20%.

Způsob přípravy suroviny podle vynálezu umožňuje totiž lépe izolovat naftálen a částeč ně i methylnaftaleny z nástřiku přiváděného do hlavní frakční kolony. Praktické provedení způsobu přípravy suroviny podle vynálezu vyplývá z následujícího popisu:Indeed, the process for preparing the feedstock of the invention makes it possible to better isolate naphthalene and, in part, methylnaphthalenes from the feed to the main fractionation column. A practical embodiment of the process for preparing the raw material according to the invention results from the following description:

Zvýšení počtu rektifikačních pater se v konkrétním případě provede instalací pomocné boční rektifikační kolony s 10 kloboučkovými patry, funkčně spojené s hlavní frakční kolonou v místě dosavadního odtahu surového naftalenového oleje.The increase in the number of rectification trays is done in a particular case by the installation of an auxiliary side rectification column with 10 cap trays, operatively connected to the main fractionation column at the site of the prior extraction of crude naphthalene oil.

Vařák této pomocné kolony se vytápí vodní párou, případně vhodnou horkou frakcí odtahovanou z destilace dehtu. Do horní části pomocné kolony se přivádí z hlavní frakční kolony odtahovaná naftalenová frakce v kapalné fázi jako zpětný tok.The boilers of this auxiliary column are heated by steam or by a suitable hot fraction withdrawn from the tar distillation. The withdrawn naphthalene fraction in the liquid phase is fed back from the main fraction column to the upper part of the auxiliary column.

Zahříváním obsahu vařáku pomocné kolony se vytváří parní fáze, která stoupá kolonou a účastní se rektifikace. Z hlavy pomocné kolony se odtahují v parní fázi níževroucí olejové podíly, které se vracejí zpět do hlavní frakční kolony, a ze spodní části pomocné kolony se odtahuje naftalenová frakce s rozmezím teplot tuhnutí 74 až 76 °C.By heating the contents of the booster of the auxiliary column, a vapor phase is formed which rises through the column and participates in rectification. Lower boiling oil fractions are withdrawn from the top of the sub-column in the vapor phase and returned to the main fraction column, and a naphthalene fraction with a pour point of 74-76 ° C is withdrawn from the bottom of the sub-column.

Popsaným uspořádáním se umožní racionálně využít i části naftalenu a methylnaftalenů, odcházející dosud v pracím oleji X. Při dosavadním způsobu odtahu surového naftalenového oleje obsahuje prací olej I 17 až 20 i hmotnostních naftalenu a 22 až 25 i hmotnostních methylnaftalenů.The described arrangement also makes it possible to rationally utilize portions of naphthalene and methylnaphthalenes leaving so far in the wash oil X. In the prior art process for extracting crude naphthalene oil, the wash oil contains 17 to 20% by weight of naphthalene and 22 to 25% by weight of methylnaphthalenes.

Zavedení způsobu přípravy suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové se v pracím oleji I sníží obsah naftalenu na 12 až 15 i hmotnostních a obsah metylnaftalenů na 18 až 21 % hmotnostních.The introduction of a process for preparing the feedstock for the production of phthalic anhydride in the wash oil I reduces the naphthalene content to 12 to 15% by weight and the methyl naphthalene content to 18 to 21% by weight.

Odfenolování naftalenová frakce, získané způsobem podle vynálezu, se obvykle provádí třístupňové. Ve třetím stupni se používá vodný roztok hydroxidu sodného v koncentraci běžně dodávané výrobcem, tj. cca 40 % hmotnostních.Typically, the naphthalene fraction obtained by the process of the invention is de-phenolated in a three-stage process. In the third step, an aqueous solution of sodium hydroxide is used at a concentration commonly supplied by the manufacturer, i.e. about 40% by weight.

Odloučená směs fenolátů sodných a hydroxidu sodného se zředí vodou tak, aby obsah volného hydroxidu sodného činil cca 12 % hmotnostních. Takto připraveným roztokem se provede odfenolování ve druhém a prvním stupni.The separated mixture of sodium phenolates and sodium hydroxide is diluted with water so that the content of free sodium hydroxide is about 12% by weight. Phenolysis is carried out in the second and first stages.

Tento postup zaručuje, že ve směsi fenolátů nebude obsaženo více než 1 i hmotnostních naftalenového oleje a že obsah fenolů v surovině pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové nepřesáhne 0,1 % hmotnostních.This procedure ensures that no more than 1% by weight of naphthalene oil is contained in the phenolate mixture and that the phenol content of the phthalic anhydride feedstock does not exceed 0.1% by weight.

Za ustáleného stavu je možno provádět odfenolování i dvoustupňové tak, že pro druhý stupeň se použije roztok hydroxidu sodného v koncentraci cca 40 % hmotnostních a pro první stupeň odloučená směs fenolátů sodných a hydroxidu sodného, u níž se koncentrace hydroxidu sodného upraví zředěním vodou na cca 14 % hmotnostních.At the steady state, it is also possible to carry out a two-stage de-phenolization process by using a sodium hydroxide solution at a concentration of about 40% by weight for the second stage and a mixture of sodium phenolates and sodium hydroxide separated therefrom. % by weight.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A process for preparing a feedstock for the production of phthalic anhydride from crude black coal tar by rectification to a crude naphthalene fraction and phenolization thereof with sodium hydroxide solution, characterized in that the fractionation of crude coal tar is carried out in a column with a rectification tray number 25 to 40% greater than used for the isolation of crude naphthalene oil, and the crude naphthalene fraction having a pour point of 74-76 ° C and containing 87-92% by weight of naphthalene, 5-8% by weight of heavier naphthalene, in particular methylnaphthalenes, 1-3% by weight of lighter naphthalene, in particular benzene alkyl homologues and hydrogenated naphthalene derivatives, and 2 to 3% by weight of phenols, after which the two-stage or three-stage fraction is phenolized with sodium hydroxide solution, using an aqueous sodium hydroxide solution at a concentration of 2 At 35 to 45% by weight, the separated mixture of sodium phenolates and residual sodium hydroxide is diluted with water and the solution thus obtained having a concentration of 8 to 15% by weight of sodium hydroxide is used for the phenolation in the first or second stage.