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Verfahren und Vorrichtung zur Haffination von Kohlenwasserstoffen,
insbesondere von Krackbenzinen Kohlenwasserstoffe, insbesondere Krackbenzine, gleichgültig,
nach welchem Verfahren sie gewonnen sind, enthalten mehr oder weniger große Mengen
an ungesättigten Kohlenwasserstoffen in Verbindung mit Sauerstoff und Schwefel.
Diese Kohlenwasserstoffe sind die Ursache desschlechten Geruchs und der Farbe dieser
Benzine. Die sauerstoffhaltigen, ungesättigten Kohlenwasserstoffe bilden die sogenannten
chromophoren Verbindungen, welche die Mißfärbung hervorrufen, und die schwefelhaltigen
Kohlenwasserstoffe bilden diejenigen Verbindungen, welche den üblen Geruch verursachen.
Beide geben auch Anlaß zu harzartigen Ausscheidungen, welche besonders bei längerer
Belichtung in Erscheinung treten.
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Um diese den Wert der Krackbenzine u. dgl. vermindernden Kohlenwasserstoffe
auszuscheiden, werden verschiedene Methoden angewandt.
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Die älteste und verbreitetsteRaffination der Benzine ist die Behandlung
derselben wit konzentrierter Schwefelsäure und Lauge. Meist werden nach der Behandlung
mit Säure und Lauge die Raffinate redestilliert. Man erhält auf diese Weise geruchverbesserte,
meist wasserhelle Destillate. Es ist bekannt, daß die konzentrierte Schwefelsäure
bei längerer Einwirkung auf Krackbenzine, besonders wenn dabei der Einfluß der Reaktionswärine
nicht durch Kühlung ausgeschaltet wird, nicht nur aromatische Kohlenwasserstoffe,
sondern auch die paraffinischer Natur angreift. Daß die Anwendung der konzentrierten
Schwefelsäure zur Raffination der Krackbenzine große Verluste bedingt, ist neben
der an sich unbequemen Handhabung der Hauptnachteil dieser Methode. Die meisten
dieser nach obiger Methode behandelten Benzine haben trotz der Behandlung mit Säure
und Lauge und nachfolgender Redestillation noch immer einen stechenden Geruch, welcher
durch Behandlung mit Natriumplumbit beseitigt wird.
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Ein anderes, aber weniger ausgeführtes Verfahren ist die Behandlung
der Krackbenzine mit Hypochloriten.
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Diese Verfahren arbeiten zum Unterschiede von dem vorliegenden in
der flüssigen Phase. Dies neue Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß Reaktionen
in der Dampfphase leichter und quantitativer verlaufen als im flüssigen Zustand.
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Es ist bekannt, Kohlenwas#serstoffe aus Gasen oder Dämpfen unter Adsorption
mittels Kohle, z. B. präparierter, auch gewöhnlicher Tier- oder Holzkohle, zu gewinnen.
Ferner sind auch gewisse natürliche oder zu diesem Zweck präparierte Erden oder
auch Kieselsäure in einer Gelform vorgeschlagen worden.
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Die schwefelhaltigen Kohlenwasserstoffe polymerisieren nun sehr leicht,
wenn dieselben
in Dampff orm über obengenannte Adsorptionsmittel
geleitet werden. Es ist auch bekannt, Teile der Dämpfe, welche diese Adsorptionsmittel,
wie Fullererde, Floridin usw, durchstreichen, zu kondensieren und dieses Kondensat
als Lösungsmittel für gebildete Polymerisationsprodukte zu benutzen.
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Beim vorliegenden Verfahren wird die Fähigkeit derartiger Adsorptionsmittel
dazu benutzt, um in Dämpfen, welche mit denselben in Kontakt kommen, gewissem Verbindungen
zu polyrnerisieren und dadurch aus dem Dampfe auszuscheiden. Bekanntlich neigen
hauptsächlich schwefelhaltige Kohlenwasserstoffverbindungen zur Polymerisation,
und diese wird, wie bekannt, in ganz hervorragender Weise durch das überleiten der
Dämpfe über Adsorptionsmittel begünstigt. Diese Polymerisationsprodukte mit höherem
Siedepunkt als die in Dampfform durch das Adsorptionsmittel streichenden Benzindämpfe
bilden auf dein Adsorbens zum Teil harzartige überzüge, zum Teil kondensieren sie
und werden aus dem Reaktionsraum abgelassen. Die Verwendbarkeit dieser Adsorptionsmittel
ist somit eine beschrämkte. Es hat sich nun gezeigt, daß sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffe,
wie Phenole, Alkohole und Ketone, welche sich in den Krackbenzinen in mehr oder
wenig-er großer Menge fmden, eüi großes Lösungsvermögen gegenüber Harzen und hauptsächlich
scliwefelhaltigen Verbindungen besitzen. Die Beobachtun-, daß die Krackbenzindämpfe,
welche Phenole, Alkohole oder Ketone enthalten, beim überleiten über die Hydroxyde
von Al-
kalien und alkalischen Erden teils untereinander polymerisieren, z.
B. Phenolester bilden, teils in sehr labile Verbindungen mit den Alkalien übergehen,
führte dazu, die obengenannten Polymerisationsprodukte ganz oder teilweise als Lösungsmittel
für die harzartigen Polymerisationsprodukte, welche sich bei der Berührung
von Krackbenzindämpfen mit Adsorptionsrnitteln bilden, zu benutzen. Es wird dadurch
erreicht, daß die sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffe, wie Phenole, Alkohole und
Ketone, welch letztere durch bekannte Methoden getrennt werden können und auch ein
Handelsprodukt bilden, getrennt von schwefelhaltigen Kohlenwasserstoffen gewonnen
werden. Die Lösungsfäbigkeit dieser sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffe gegenüber
Harzen ist eine sehr große, und es genügt, wenn eine Teihnenge davon zur Lösung
der Harze usw. verwendet wird, während der größte Teil abgezogen und anderweitig
verwendet werden kann.
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In folgendem ist der Gang des Prozesses an Hand der Zeichnung erläutert.
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,Die Krackbenzindämpfe z. B. werden beim Verlassen der Destillationsblase
i in Dampfform am zweckmäßigsten von unten her durch ein Rohr 2 in einen Behälter
3 geleitet, in welchem sich, auf möglichst großer Oberfläche angeordnet,
die Hydroxyde der Alkalien oder Erdalkalien befinden, so daß die Dämpfe gezwungen
sind, möglichst lange mit dem Reaktionsmittel in Berührung zu bleiben. Durch Dampfschlangen
4 wird dafür gesorgt, daß der dampfförmige Zustand im Behälter 3
aufrechterhalten
bleibt. Es ist notwendig, daß die Temperatur am Eintritt der Krajkbenzindämpfe so
reguliert wird, daß die gebildeten Polymerisationsprodukte flüssig bleiben. Die
von Phenolen, Alkoholen und Ketonen befreiten Benzindämpfe werden nun von unten
her durch ein Rohr 5 in ein Reaktionsgefäß 6 geleitet, welches Adsorptionsmittei,
wie I,'ullererde, Floridin, Holzkohle oder ähnliche Substanzen, enthält. Auch im
Reaktionsgefäß 6 wird m4tels Dampfschlangen 7 eine Temperatur aufrechterhalten,
welche einesteils die Benzine in Dampfphase und andernteils die gebildeten Polymerisationsprodukte
im flüssigen Zustand hält.
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Die schwefelbultigen Kohlenwasserstoffe, welche mit den Benzindämpfen
durch das auf großer Oberfläche ausgebreitete Adsorptionsmittel streichen, polymerlsieren
sich durch den Kontakt mit demselben. Die im flüssigen Zustande im Reaktionsgefäß
3 befindlichen Reaktionsprodukte, also Phenole, Alkohole und Ketone, werden
nun in genügender Menge aus der Rohrleitung 8, 9 von oben her durch geeignete
Verteiler io in das die Adsorptionsmittel, wie Fullererde, Floridin usw., eilthaltende
Gefäß 6 in flüssiger Form eingeführt. Das als Lösungsmittel dienende Reaktionsprodukt
vom Reaktionsgefäß 3 nimmt die gebildeten Polymerisationisprodukte auf und
sammelt sich am Boden des Reaktionsgefäßes 6, wo es abgezogen wird. Im Reaktionsgefäß
6 wird durch die Dampfschlangen 7
eine solche Temperatur aufrechterhalten,
daß einerseits die von sauerstoff- und schwefelhaltigen Kohlenwasserstoffen befreiten
Benzindämpfe in Dampfform das Reaktionsgefäß 6
verlassen und andererseits
das oben einfließende Lösungsmittel und die am Boden sich ansammelnden Reaktionsprodukte
in der flüssigen Phase gehalten werden. Die aus dem Behälter 6 durch Rohr
i i austretenden gereinigten Benzindämpfe werden im l,'-ühler 12 kondensiert und
im Behälter 13 gesammelt. Die am Boden des Reaktionsgefäßes 6 sich
ansammelnde Lösung von Reaktionsprodukten wird abgezogen bei 14. Durch Destillation
mit Dampf gelingt es auch, das Lösungsmittel, also das Gemisch von Phenolen, Alkoholen
und Ketonen, z. B. in der Blase 15 wiederzugewinnen,
so daß
das reine Lösungsmittel unmittelbar durch ein Rohr 16 in das Reaktionsgefäß
6 im Kreislauf zurückgeleitet werden kann.