CS267298B1

CS267298B1 - Method of desublimation and separation of 9,10 anthraquinone

Info

Publication number: CS267298B1
Application number: CS884508A
Authority: CS
Inventors: Milos Ing Malik; Jiri Dohnal
Original assignee: Malik Milos; Jiri Dohnal
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS450888A1

Abstract

Řeší se způsob desublimace 9 separace 9.10-antrachinonu z reakčních plynů, vznikajících katalytickou oxidací antracenu. Jeho podstata je, že se reakční plyny o teplotě 230 až 250 °C vedou do desublimačního směšovače, ve kterém se postupně na 1 hmotnostní díl reakčního plynu přimísí 1,3 až 3»5 hmotnostních dílů chladicího vzduchu o teplotě - 10 až + 60 °C. Následně se ze směsi při teplotě 80 až 120 °C filtrací separuje desublimovaný 9.10-antrachinon.The method of desublimation 9 separation of 9,10-anthraquinone from reaction gases produced by catalytic oxidation of anthracene is discussed. Its essence is that reaction gases at a temperature of 230 to 250 °C are fed into a desublimation mixer, in which 1.3 to 3.5 parts by weight of cooling air at a temperature of - 10 to + 60 °C are gradually mixed into 1 part by weight of reaction gas. Subsequently, desublimated 9,10-anthraquinone is separated from the mixture at a temperature of 80 to 120 °C by filtration.

Description

Vynález řeší způsob desublimace a separace 9,10-antrachinonu z reakčních plynů, vznikajících katalytickou oxidací antracenu, tenzně odpařovaného do proudu vodní páry, na pevném katalyzátei*ovéia loži v adiabaticky řízeném reaktoru·The invention relates to a process for the desublimation and separation of 9,10-anthraquinone from the reaction gases formed by the catalytic oxidation of anthracene, tension-vaporized in a stream of water vapor, on a solid catalyst bed in an adiabatically controlled reactor.

9,1O~antrachinon slouží jako výchozí látka pro syntézy vysoce jakostních barviv, proto je kladen vysoký důraz na jeho Čisté tu, požaduje se obsah nejméně 99 % hmotnostních účinné složky. 9,10-aritrachlnon se vyrábí především katalytickou oxidací antracenu vzduchem. Selektivita oxidační reakce závisí ná použitém postupu, katalyzátoru i zařízení, vždy však vznikají ve větší či menší míře vedlejší organické reakční zplodiny. Obsah nežádoucích látek v reakčních zplodinách ovlivňuje výrazným způsobem rovněž čistota použitého antracenu a způsob jeho převedení do paro-plynné směsi se vzduchem. Na konečný efekt z výroby 1,4-antrachinonu má proto zásadní vliv použitý způsob získávání produktu z parní fáze, nebol může významně ovlivnit jak výtěžnost produktu, tak i jeho kvalitu. Dosud se používají nebo jsou alespoň v literatuře popsány tři principiálně odlišné způsoby izolace 9,10-antrachinonu z paro-plynné směsi. Je to především prostá desublimace, dále desublimace na granulovaném antrachinenu a konečně vypírání reakčních plynů směsí suspendovaného antrachinonu ve vodě. Základní princip prosté Trakční desublimace popisují britské patenty 173 723 a 173 789, švýcarský patent 346 207 využívá k ochlazení kontaktních plynů výparného tepla vodní mlhy. Československý patent 110 142 zlepšuje klasickou desublimaci o cirkulaci nekvalitního produktu. Jsou známy rovněž pokusy s využitím transpiračního krystalizátoru k desublimační separaci 9,10-antrachinonu /Československé AO 204 675/. Klasickou Trakční desublimací lze získat kvalitní produkt, výtěžnost je však nízká, protože odpadá značné množství produktu s nízkým9,1O-anthraquinone serves as a starting material for the synthesis of high-quality dyes, therefore great emphasis is placed on its pure tu, a content of at least 99% by weight of active ingredient is required. 9,10-Aritraquinone is produced primarily by catalytic oxidation of anthracene with air. The selectivity of the oxidation reaction depends on the process used, the catalyst and the equipment, but by-product organic reaction products are always produced to a greater or lesser extent. The content of undesirable substances in the reaction products also has a significant effect on the purity of the anthracene used and on the manner in which it is converted into a vapor-gas mixture with air. The final effect from the production of 1,4-anthraquinone is therefore fundamentally influenced by the method used to obtain the product from the vapor phase, it cannot significantly affect both the yield of the product and its quality. To date, three fundamentally different methods for isolating 9,10-anthraquinone from a vapor-gas mixture have been used or are described, at least in the literature. It is mainly simple desublimation, further desublimation on granular anthraquinene and finally scrubbing of the reaction gases with a mixture of suspended anthraquinone in water. The basic principle of simple traction desublimation is described in British Patents 173,723 and 173,789, the Swiss patent 346,207 using water mist to cool the contact gases of evaporating heat. Czechoslovak patent 110 142 improves classical desublimation by circulating a poor quality product. Experiments using a transpiration crystallizer for the desublimation separation of 9,10-anthraquinone are also known (Czechoslovak AO 204 675). By classical traction desublimation it is possible to obtain a quality product, but the yield is low, because a considerable amount of product with low

267 298 obsahem 9,10-antrachinonu. postupy využívající k ochlazení rozstřikované vody dosahují vysokých výtěžků produktu, ten je však znečištěn kyselinou Italovou natolik, že je pro barvářské účely nepoužitelný. Ostatní popsané metody získávání 9,10-antrachinonu z plynné fáze se pro svoji složitost a přílišnou aparaturní náročnost v průmyslové praxi zatím neuplatnily.267 298 containing 9,10-anthraquinone. processes using water to cool the spray achieve high yields of the product, but it is contaminated with Italian acid to such an extent that it is unusable for dyeing purposes. Other described methods of obtaining 9,10-anthraquinone from the gas phase have not yet been applied in industrial practice due to their complexity and excessive apparatus complexity.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob desublimace a separace 9,10-antrachinonu z reakčních plynů podle vynálezu. Jeho podstatou je. Že se reakční plyny o teplotě 230 až 250 °C vedeu do desublimačního směšovače, ve kterém se postupně na 1 hmotnostní díl reakčního plynu přimísí 1,3 až 3,5 hmotnostních dílů chladicího vzduchu o teplotě -10 až +60 °C. Následně se ze směsi v navazujícím odlučovacím zařízení při teplotě 80 až 120 °C filtrací separuje desublimovaný 9,10-antrachinon.The method of desublimation and separation of 9,10-anthraquinone from the reaction gases according to the invention eliminates these disadvantages. Its essence is. That the reaction gases at a temperature of 230 DEG to 250 DEG C. are fed to a desublimation mixer, in which 1.3 to 3.5 parts by weight of cooling air at a temperature of -10 DEG to +60 DEG C. are successively added to 1 part by weight of reaction gas. Subsequently, desublimed 9,10-anthraquinone is separated from the mixture in a subsequent separator at a temperature of 80 to 120 ° C by filtration.

Využití způsobu deeublimace a separace 9,10-antrachinonu z reakčních plynů podle vynálezu umožňuje získat produkt v optimálním výtěžku při dodržení obsahu účinné složky nejméně 99 % hmotnostních, postup využívá skutečnosti, že tenzní odpařování antracenu a jeho následná selektivní oxidace na pevném katalyzátorovém loži v adiabaticky řízeném reaktoru umožňuje získat reakční produkt, který po totální kondenzaci a vysušení obsahuje při čerstvém katalyzátoru nad 99 % hmotnostních 9,10-antrachinonu s tím, že ke konci produkčního období katalyzátoru obsah 9,10-antrachinonu neklesá pod 97 % hmotnostních. Charakteristické je, že obsah nezreagovaného antracenu se pohybuje od 0,1 do 0,3 % hmotnostních a že hlavní nečistotou v produktu je ftalanhydrid. při desublimaci a separaci produktu provedené způsobem podle vynálezu se vyloučí prakticky veškerý přítomný 9,10-antrachinon, zatímco ftalanhydrid a další lehčí zplodiny zůstávají převážně v parách a odchánejí s odpadním plynem. Regenerace filtrů se provádí zpětným profukem v automatickém cyklu a stěny zařízení jsou otápěny, takže odpadá namáhavé čištění zařízení, nezanedbatelné jsou i ekologické výhody postupu.The use of the process for deeublimation and separation of 9,10-anthraquinone from the reaction gases according to the invention makes it possible to obtain the product in optimal yield while maintaining an active ingredient content of at least 99% by weight, using the fact In a controlled reactor, it is possible to obtain a reaction product which, after total condensation and drying, contains more than 99% by weight of 9,10-anthraquinone in fresh catalyst, provided that the 9,10-anthraquinone content does not fall below 97% by weight at the end of the catalyst production period. It is characteristic that the content of unreacted anthracene ranges from 0.1 to 0.3% by weight and that the main impurity in the product is phthalic anhydride. during the desublimation and separation of the product carried out by the process according to the invention, practically all the 9,10-anthraquinone present is eliminated, while the phthalic anhydride and other lighter products remain predominantly in the vapors and leave with the waste gas. The regeneration of the filters is carried out by back-blowing in an automatic cycle and the walls of the device are heated, so that the laborious cleaning of the device is eliminated, and the ecological advantages of the process are not negligible.

praktické provedení způsobu desublimace a separace 9,10-antracenu z reakčních plynů podle vynálezu v aplikaci u výrobní jednotky s kapacitou 2 650 t 9,10-antrachinonu za rok je uvede3 no v následujícím příkladě. 267 298 z· konverze se po výměně tepl a odvádí 1-4 766 kg/hod reakčních plynů _f, z toho 370,0 kg/hod 9,10-antrachinonu, 5,2 kg/hod ftalanhydridu, 0,9 kg/hod antracenu a 2,9 kg/hod ostatních nečistot při teplotě 240 °C do desublimačního směěovače, kde se postupně mísí. s cca 32 000 kg/hod chladicího vzduchu tak, aby teplota po smísení činila 110 í j °c, při této teplotě se filtrací v šestikomorovém rukávcovém filtru separuje v množství 363 kg za hodinu produkt, který obsahuje 99,1 % hmotnostních 9,10-antrachinonu, 0,2 % hmotnostní antracenu, 0,3 % hmotnostní ftalanhydridu a 0,4 % hmotnostních ostatních příměsí. Odpadní plyn edcházející z rukávcového filtru odnáší 10,9 kg/hod 9,10-antrachinonu a 5,9 kg/hod ostatních organických reakčních zplodin, zejména ftalanhydrid. Organické látky se z něj vypírají vodou a separují. se na pásovém filtru v podobě pasty.The practical implementation of the process for desublimation and separation of 9,10-anthracene from the reaction gases according to the invention in application in a production unit with a capacity of 2,650 t of 9,10-anthraquinone per year is shown in the following example. 267 298 z · after heat exchange and 1-4 766 kg / h of reaction gases _f are removed, of which 370.0 kg / h of 9,10-anthraquinone, 5.2 kg / h of phthalic anhydride, 0.9 kg / h of anthracene and 2.9 kg / h of other impurities at a temperature of 240 ° C to a desublimation mixer, where they are gradually mixed. with approx. 32,000 kg / h of cooling air so that the temperature after mixing is 110 ° C, at this temperature a product containing 99.1% by weight of 9.10% is separated by filtration in a six-chamber bag filter -anthraquinone, 0.2% by weight of anthracene, 0.3% by weight of phthalic anhydride and 0.4% by weight of other impurities. The waste gas leaving the bag filter carries out 10.9 kg / h of 9,10-anthraquinone and 5.9 kg / h of other organic reaction products, in particular phthalic anhydride. The organics are washed with water and separated. on a belt filter in the form of a paste.

Claims

PRIORITY OF THE INVENTION

Process for desublimation and separation of 9,10-anthraquinone from reaction gases formed by catalytic oxidation of anthracene, tension-vaporized in a stream of water vapor, on a fixed catalyst bed in an adiabatically controlled reactor, characterized in that the reaction gases at a temperature of 20 to 250 ° C also leads to a desublimation mixer, in which 1.3 to 3.5 parts by weight of cooling air at a temperature of 10 to + 60 ° C are gradually added to 1 part by weight of reaction gas, after which a temperature of 80 to 120 ° C is added at a temperature of 80 to 120 ° C. desublimed 9,10-anthraquinone is separated from the mixture by filtration.