DE403192C

DE403192C - Verfahren zur Herstellung aromatischer Kohlenwasserstoffe aus Phenolen und Wasserstoff

Info

Publication number: DE403192C
Application number: DEB105281D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-06-15
Filing date: 1922-06-15
Publication date: 1924-09-25

Description

Verfahren zur Herstellung aromatischer Kohlenwasserstoffe aus Phenolen und Wasserstoff. Unter Phenolen im Sinne der Erfindung sind die sauren Bestandteile deSteinkohlenteeres zu verstehen, welche sich hauptsächlich im Mittelöl vorfinden und aus diesem durch Ausziehen mit Natronlauge, Auslösen mittels Alkohols oder fralctionierte Destillation unter Luftverdünnung gewonnen werden können.
Sie entstehen besonders reichlich bei der Verkokung der Kohle bei niedrigen Temperaturen von etwa 5oo bis 6oo° und sind demnach oft bis zu 5o Prozent im Urteer enthalten.
Die Erfindung besteht in einem Verfahren, mittels dessen die wirtschaftliche Vertvertung dieser Urteerphcnole. in großem Maßstabe möglich ist.
Es ist bekannt, Phenole durch Wasserstoff bei Temperaturen von etwa 7--o° in Benzo:-kohlenwasserstoffe zu verwandeln. Diese bekannte Reaktion wird in dem Verfalir(,n der Erfindung benutzt.
Es läßt sich mittels der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung, die für den Großbetrieb bestimmt ist, ausführen und gewährleistet günstige Ausbeuten und geringen Wärmebedarf. Auch liefert es gegebenenfalls sofort scharf voneinander getrennte Erzeugnisse, die einer nochmaligen Verarbeitung nicht mehr bedürfen.
Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß die Reduktion in einem Schlangensystem i vorgenommen wird, in welches von unten bei 2 die Phenole in flüssigem Zustande eingeführt werden, während der Wasserstoff bei 3 in mittlerer Höhe eingeleitet wird. Das ganze Röhrensystem, welches aus einer oder aus mehreren nebeneinander stehenden Rohrschlangen bestehen kann, wird durch heiße Verbrennungsgase geheizt. Derartige Schlangensysteme sind für die Vorwärmung von Steinkohlenteer bereits bekannt und z. B. in Lunge-Köhler, Industrie des Steinkohlenteers und Ammoniaks igi2, Bd. I, Seite 469 und 471, beschrieben. Dabei handelt es sich jedoch um fast horizontale, mit geringem Gefälle elagerte Rohrschlangen, an deren oberem Ende gier Teer einfließt und an deren unterem heißesten Ende er austritt, während die Heizgase in entgegengesetzter Richtung die Rohrschlangen umspülen und dabei den Teer auf etwa 300° vorwärmen. Die Heizgase durchstreichen den Ofen also im wesentlichen in horizontaler Richtung.
Die Erfindung hat jedoch den Zweck, die Phenole, welche bei etwa 35o° sieden, in dem Rohrsystem vollständig zu verdampfen und die Dämpfe unter Zuführung von vorgewärmtem Wasserstoffgas bis auf etwa 750' zu erhitzen. Diese hohe Temperatur muß möglichst genau eingehalten werden und darf höchstens um 5 ° nach oben und unten schwanken.
Deshalb ist bei der Erfindung das Schlangensystem = aufrecht stehend in einen Ofen 24 eingebaut und wird von unten bei 2 mit der zii verdampfenden Flüssigkeit beschickt, während die Heizgase bei q. in den Ofen eintreten, ihn von oben nach unten durchströmen und durch 5 nach dem Schornstein entweichen. Die Temperatur der Heizgase beträgt dabei an der Eintrittsstelle 8oo bis goo °.
Da die Heizgase bei der Wärmeabgabe an das Schlangensystem sich abwärts bewegen, so befinden sich die heißen, leichteren Gase stets über den schwereren, bereits abgekühlten Heizgasen. Sie schwimmen gewissermaßen auf diesen und drängen sie gleichmäßig nach unten, wobei sie sich durch Wärmeabgabe abkühlen und selbst immer schwerer werden. Hierdurch werden falsche Strömungen der Heizgase vermieden, und nur auf diese Weise ist es möglich, in einem verhältnismäßig großen Raume eine hohe Temperatur so gleichmäßig zu halten, wie es für die vorliegende Aufgabe erforderlich ist.
Im unteren Teil der Rohrschlange x werden die flüssigen Phenole vorgewärmt und verdampft und die Heizgase weitgehend ausgenutzt. Sie verlassen den Hydrierungsofen mit einer Temperatur von etwa 35o° und werden schließlich noch zum Anwärmen des Wasserstoffes in 6 verwendet, ehe sie in den Fuchs 5 gelangen, so daß keine Wärme ungenutzt verloren geht.
Im oberen Teil der Rohrschlange dagegen werden die Phenoldämpfe bei 3 mit Wasserstoff gemischt und auf einem verhältnismäßig langen Wege auf 75o° erhitzt. Durch den häufigen Richtungswechsel tritt eine gute Durchmischung ein, und infolge des langen Weges und dadurch bedingter Dauer der Reaktion nimmt diese einen derartig weitgehenden Verlauf, daß die Ausbeute an Kohlenwasserstoffen bis auf etwa 92 Prozent gebracht werden kann. Das bei 7 austretende Dampfgemisch wird nach Durchströmen des Flüssigkeitsabschneiders 8 nicht in einfachen Schlangen- oder Röhrenkühlern niedergeschlagen, sondern nacheinander durch Kolonnenapparate g, io geleitet, welche mit Rückflußkühlern ii, i2 versehen sind, in gleicher Weise, wie es bei der Destillation von Gemischen mit verschiedenen Siedepunkten .bereits bekannt ist. Die in den Kolonnen aufsteigenden Dämpfe werden durch den erzeugten Rückfluß ausgiebig gewaschen und gereinigt, so daß alle schwerer siedenden Anteile in jeder Kolonne sehr scharf abgeschieden werden und nur reine Leichtöldämpfe nach der nächsten Kolonne übergehen. Durch diese Einrichtung findet eine scharfe Trennung der einzelnen Fraktionen statt, so daß eine nochmale Destillation nicht erforderlich ist. Bei 1q. laufen Schwerbenzol und bei 15 Leichtbenzol ab, deren Siedekurven sich scharf voneinander unterscheiden. Durch Anordnung weiterer Kolonnen kann eine i:och weitergehende Zerlegung der Benzole erreicht werden.
Die Benzole werden durch Kühler 16, 17 geleitet, bevor sie in die Lagerbehälter 18, ig gelangen. Die bei 13 ablaufenden nicht reduzierten Phenole werden wieder in den Betrieb zurückgeleitet.
Die aus 12 entweichenden Restgase werden durch den Ölwäscher 2o geführt, um die restlichen Leichtbenzolanteile aus ihnen zu gewinnen. Das aus 2i zulaufende Waschöl reichert sich in 20 mit Leichtbenzol an und muß nach seinem Austritt bei 22 wieder von dem Leichtbenzol durch Destillation befreit werden. Die verhältnismäßig geringen Mengen unkondensierbarer Gase werden schließlich bei 23 abgeführt und können als Heizgase für den Ofen 24 dienen.

Claims

PATENT-ANsPRUcH: Verfahren zur Herstellung aromatischer Kohlenwasserstoffe aus PhenolenundWasserstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Phenole durch eine oder mehrere in einem von oben beheizten Ofen angeordnete, aufrecht stehende Rohrschlangen in der Weise im Gegenstrome zu den Heizgasen geführt werden, daß sie im unteren Teile der Schlangen vorgewärmt und verdampft und im oberen Teile nach Beimischen von Wasserstoff reduziert werden, wonach die aus den Schlangen austretenden Dämpfe gegebenenfalls-unmittelbar in Kolonnen fraktioniert, kondensiert und schließlich in Ölwäschern absorbiert werden.