DEP0003714DA

DEP0003714DA - Process for the continuous purification of crude benzene

Info

Publication number: DEP0003714DA
Authority: DE
Inventors: Louis Dr. Nettlenbusch; Franz Dr. Trefny
Original assignee: Concordia Bergbau-AG, Oberhausen (Rhld.)
Publication date: 1951-02-22

Description

Während es seit Jahrzehnten gelungen ist, die Auswaschung der Benzolkohlenwasserstoffe aus den Destillationsgasen mittels Waschöl und auch den Abtrieb der Kohlenwasserstoffe aus dem Oel zu kontinuierlichen Verfahren zu gestalten, nimmt man die chemische Reinigung chargenweise vor. Diese chemische Reinigung bezweckt im Wesentlichen die Entfernung verharzender Bestandteile von ungesättigtem chemischen Charakter, daneben auch die Entfernung von Korrosionsbildern wie bw. Schwefel und Cyan.While it has been possible for decades to leach the benzene hydrocarbons from the distillation gases using washing oil and also to make the hydrocarbons from the oil into continuous processes, chemical cleaning is carried out in batches. The main purpose of this chemical cleaning is to remove resinifying components of unsaturated chemical character, as well as the removal of corrosion patterns such as bw. Sulfur and cyan.

Sie beruht auf einer Waschung mit starker Schwefelsäure (78 - 98%), der eine Waschung mit Natronlauge, gegebenenfalls Sodalauge, und mit Wasser folgt. Wenn auch das Pyridin aus dem Benzol gewonnen werden soll, geht der Waschung mit konzentrierter Säure eine solche mit etwa 40%iger Schwefelsäure voraus, wobei das Pyridin auf Grund seiner basischen Eigenschaften als Sulfat in der Säure verbleibt. Eine nachfolgende Natronlaugewäsche dient zur Gewinnung der Phenole. All diese umständlichen und verlustreichen Einzelwaschungen werden nacheinander in einem Rührbehälter, dem sogennanten Agilator, durchgeführt.It is based on washing with strong sulfuric acid (78-98%), followed by washing with caustic soda, optionally soda lye, and with water. If the pyridine is also to be obtained from the benzene, washing with concentrated acid is preceded by washing with about 40% sulfuric acid, the pyridine remaining in the acid as sulfate due to its basic properties. Subsequent washing with sodium hydroxide is used to recover the phenols. All these cumbersome and lossy individual washes are carried out one after the other in a stirred tank, the so-called agilator.

Vorliegende Erfindung gestattet nun, die gesamte Benzolreinigung zu einer kontinuierlichen zu machen. Sie behandelt das Rohbenzol in ununterbrochenem Durchgang in Waschsäulen - oder besser ausgedrückt Durchlaufextraktoren - hintereinander mit den verschiedenen Waschflüssigkeiten. Überraschenderweise gelingt es bei ausreichender Aufteilung der spezifisch leichteren Flüssigkeiten die im Agitator zwanzig Minuten und mehr betragende Waschzeit jeder der verschiedenen Waschungen durch einmaliges Durchperlen durch je einen oder mehrere Flüssigextraktoren, die mit den verschiedenen Waschflüssigkeiten beschickt sind, zu ersetzten. Die gesamte Waschung erfolgt so in einem Zuge, wobei in den geschlossen Apparaten Verdampfungs- und Manipulationsverluste praktisch völlig vermieden werden. Darüber hinaus ist auch die Güte derThe present invention now allows the entire benzene purification to be made continuous. It treats the crude benzene in uninterrupted passage in washing columns - or better said continuous extractors - one after the other with the various washing liquids. Surprisingly, with sufficient division of the specifically lighter liquids, the washing time of twenty minutes or more in the agitator of each of the different washes can be replaced by a single bubbling through each of one or more liquid extractors that are loaded with the different washing liquids. The entire washing takes place in one go, with evaporation and manipulation losses practically completely avoided in the closed apparatus. In addition, the goodness of the

Waschung eine erheblich bessere, weil auf die in der Zeiteinheit den Extraktor durchfliessende Benzolmenge ein Vielfaches des Waschmittels zur Einwirkung gelangt als im Agitator, in welchem viel Benzol mit verhältnismässig geringem Waschmittelanteil zugegeben sind. Im Falle des Pyridins ist beispielsweise eine 100%ige Ausbeutesteigerung bei gleichen Rohbenzolen festgestellt worden.Washing is considerably better because the amount of benzene flowing through the extractor in the unit of time is a multiple of the detergent than in the agitator, in which a lot of benzene with a relatively low detergent content is added. In the case of pyridine, for example, a 100% increase in yield has been found with the same crude benzenes.

Das Verfahren arbeitet auch sauberer, Verunreinigungen durch Benutzung desselben Agitators für die verschiedenen Waschungen kommen in Wegfall. Besonders die zäh anhaftenden Harze der Waschung mit konzentrierter Schwefelsäure waren sehr störend.The process also works cleaner, eliminating contamination from using the same agitator for the different washes. The tough adhesive resins in the washing with concentrated sulfuric acid were particularly troublesome.

Entsprechend dem kontinuierlichen Durchfluß gestalten sich die notwendigen Apparate verhältnismäßig klein; sie sind einfacher Art und der Technik geläufig. Ein Beispiel für eine völlig durchgeführte Benzolwaschung soll die Anwendung der Erfindung erläutern:In accordance with the continuous flow, the necessary equipment is relatively small; they are simple and familiar to technology. An example of a completely carried out benzene wash is intended to explain the application of the invention:

Ein Waschölabtreiber liefert stündlich zwei Tonnen eines Rohbenzols, das in diesem Falle zu 85 - 90% bis 180° übergeht. Auf einen Hochbehälter gepumpt, durchströmt es unter Ausnutzung der Fallhöhe eine Reihe kleiner Wascher. Zuerst steigt es in einem Turm empor, der mit Natriumphenolatlösung beschickt ist, wobei der Schwefelwasserstoff gebunden wird, während die äquivalente Menge Phenol in Freiheit gesetzt wird. In einem weiteren Wascher, der mit Natronlauge gefüllt ist, wird dieses und das im Rohbenzol enthaltene Phenol sowie seine Homologen gebunden und kann dann wiedergewonnen werden. Zwecks Trocknung durchströmt nunmehr das Benzol einen kleinen Behälter mit festen Ätznatron. Die anfallende starke Natronlauge wird zeitweilig abgezogen und später der Laugenwaschung zugesetzt. Arbeitet man ohne Natriumphenolat und Natronlaugevorwäsche, so wird das Rohbenzol direkt durch festes Ätznatron geleitet. Die dabei anfallende Natriumsulfidlauge, die infolge der Bindung von Schwefelwasserstoff entsteht, kann später nach Hinzufügen von Schwefel zur Schwefelkohlenstoffentfernung weiter verwendet werden. Anschliessend gelangt das Benzol in zwei hintereinander geschaltete kleine Wascher, die 40%ige Schwefelsäure enthalten. Durch eine Siebplatte fein aufgeteilt steigt es in feinen Tröpfchen hintereinander durch die je 80 cm hohen Säureschichten auf und wird hierdurch von Pyridin befreit. Die Pyridinschwefelsäure des erstgeschalteten Turms wird bei einem Gehalt von über 30% Pyridin zeitweilig abgelassen, durch frische Säure ersetzt und dann an zweite Stelle geschaltet. Mann kann aber auch den Säuredurchfluß durch beide Wäscher kontinuierlich durchführen.A washing oil expeller delivers two tons of crude benzene every hour, which in this case goes over 85 - 90% to 180 °. Pumped onto an elevated tank, it flows through a series of small washers, taking advantage of the height of the fall. First it rises in a tower filled with sodium phenolate solution, whereby the hydrogen sulphide is bound while the equivalent amount of phenol is released. In another washer, which is filled with caustic soda, this and the phenol contained in the crude benzene and its homologues are bound and can then be recovered. For the purpose of drying, the benzene now flows through a small container with solid caustic soda. The resulting strong sodium hydroxide solution is temporarily drawn off and later added to the caustic wash. If you work without sodium phenolate and caustic soda pre-wash, the crude benzene is passed directly through solid caustic soda. The sodium sulphide liquor produced in this process, which is formed as a result of the binding of hydrogen sulphide, can later be used to remove carbon disulfide after adding sulfur continue to be used. The benzene then goes into two small washers connected in series that contain 40% sulfuric acid. Finely divided by a sieve plate, it rises in fine droplets one after the other through the 80 cm high acid layers and is thereby freed from pyridine. The pyridine sulfuric acid in the tower connected first is temporarily drained off when the pyridine content exceeds 30%, replaced with fresh acid and then switched to the second position. But you can also carry out the acid flow through both scrubbers continuously.

Anschließend durchströmt das Benzol drei Wascher, die mit 78 - 98%iger (60 - 66°Bé) Säure beschickt sind. Hier wird die Säure zweckmässig in dauerndem Gegenstrom zum Benzol geführt. Das Benzol wird beim Durchgang durch die Wascher, die wie die Pyridinwascher im Prinzip gebaut sind, durch je 2 m Säure geschickt und die verharzenden Bestandteile der Ungesättigten ausgewaschen.The benzene then flows through three washers, which are charged with 78-98% (60-66 ° Bé) acid. Here the acid is expediently fed in continuous countercurrent to the benzene. The benzene is sent through 2 m acid as it passes through the washers, which are basically built like the pyridine washers, and the resinifying components of the unsaturated substances are washed out.

Zweckmässig erfolgt nun wieder ein Hochpumpen in einen Hochbehälter, wenn man nicht die gesamte Waschung durch Pumpendruck vorzunehmen vorzieht.It is now expedient to pump up into an elevated tank if one does not prefer to carry out the entire washing process by means of pump pressure.

Hierauf wird der Benzolstrom in einem weiteren Wascher durch Natronlauge oder Sodalösung von Säure befreit, wonach die Behandlung durch einen Wascher mit Natriumpolysulfid zur Beseitigung des Schwefelkohlenstoffs erfolgt. Durch eine Wasserwäsche wird die Behandlung abgeschlossen. Das Rohbenzol ist nun nach Trocknung fertig zur Destillation.The benzene stream is then freed of acid in a further scrubber by means of sodium hydroxide solution or soda solution, after which the treatment is carried out by a scrubber with sodium polysulphide to remove the carbon disulfide. The treatment is completed with a water wash. The crude benzene is now ready for distillation after drying.

Das Verfahren kann auch nur teilweise je nach den vorliegenden Verhältnissen benutzt werden. Ebenso können nach ihm vorbehandelte Benzole, ihre Homologen oder irgendwelche Gemische und Fraktionen verarbeitet werden.The method can also be used only partially depending on the prevailing circumstances. Benzene pretreated according to it, their homologues or any mixtures and fractions can also be processed.

Die Wascher können Verteilungskörper, z.B. Raschigringe, Glocken- oder Hochböden enthalten; die Primäraufteilung des Benzols in jedem Wascher kann mit bekannten Mitteln wie Düsen, Siebböden, Glocken usw. geschehen.The washers can contain distribution bodies, e.g., Raschig rings, bubble trays or raised floors; The primary division of the benzene in each washer can be done with known means such as nozzles, sieve trays, bells, etc.

Claims

1.) Process for the purification of crude benzene, that the washing with sulfuric acid and the associated rewashing with alkali and water are carried out in such a way that the benzene rises continuously through one or more washers charged with the washing liquids, after division into fine bubbles leaves, the washers in the washing sequence connected in series and flowed through by the benzene stream.

2.) Method according to 1), i.e. that the washing with concentrated sulfuric acid is preceded in the same way by a pyridine washing of a continuous type, which consists of one or more washers with dilute sulfuric acid, preferably with 40% acid content.

3.) Process according to 1) and 2), that the washing with sodium hydroxide or soda lye is followed in the same way by a continuous removal of carbon disulfide, which is known to be carried out on one or more washers with sodium polysulfide solution, preferably 20% sodium sulfide and 1% sulfur, consists.

4.) Process according to 1) - 3), i.e. that a hydrogen sulfide and phenol wash is switched on before the pyridine wash, in which the hydrogen sulfide is washed out by sodium phosphate solution and the phenol by sodium hydroxide solution in one or more washers.

5.) Process according to 1) and 2), i.e. that the washing liquids are also sent continuously and in countercurrent to the flow of benzene through the corresponding washer (s).