DE1021356B

DE1021356B - Verfahren zur Gewinnung von Maleinsaeureanhydrid aus solches enthaltenden Gasen

Info

Publication number: DE1021356B
Application number: DEB34091A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Koehler; Dr Hans Joachim Stephan
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1955-01-13
Filing date: 1955-01-13
Publication date: 1957-12-27

Description

Verfahren zur Gewinnung von Maleinsäureanhydrid aus solches enthaltenden Gasen Die Abtrennung von Alaleinsäureanhydrid aus Gasgemischen, wie sie z. B. bei der Oxydation von Benzol im Dampfzustand erhalten werden, erfolgte bisher in der Weise, daß man aus den Gasgemischen durch Waschen mit Wasser zunächst eine wäßrige Maleinsäurelösung bereitete und aus dieser durch Eindampfen und anschließlende Was&erabspaltung das SIaleinsäureanhydrid gewann. Das Verfahren hat den Nachteil, daß erhebliche Mengen an unerwünschten Nelzenprodukten, insbesondere Fumarsäure, gebildet werden.
Es wurde nun gefunden, daß man die Nachteile des bekannten Verfahrens vermeidet und in guten Ausbeuten das Maleinsäureanhydrid aus solches enthaltenden Gasen gewinnt, wenn man aus den Gasen durch Abkühlung auf eine unterhalb des Taupunktes des Maleinsäureanhydrids liegende Temperatur, bei der eben noch keine Verflüssigung des Wasserdampfes eintritt, die Hauptmenge des Maleinsäureanhydrids abtrennt, aus den Gasen das restliche Maleinsäureanhydrid mit Wasser auswäscht und die aus der erhaltenen wäßrigen Lösung gewonnene feste Maleinsäure zusammen mit dem durch Abkühlung abgeschiedenen Maleinsäureanhydrid destilliert, wobei der Anteil an Maleinsäureanhydrid, bezogen auf 1000/obiges Anhydrid, in dem zu destillierenden Gemisch, jedoch mindestens etwa 50 Gewichtsprozent und mehr, vorteilhaft etwa 75 Gewichtsprozent. betragen muß.
Geeignete maleinsäureanhydridhaltige Gase sind z. B. die heißen Abgase, die bei der Oxydation von Benzol, Crotonaldehyd. Di- oder Tetrahydrofuran oder aliphatischen RohTenwasserstoffen mit vier oder mehr Kohlenstoffatomen im Molekül im Dampfzustand mit oxydierend wirkenden Gasen, z. B. Luft, erhalten wurden.
Zur Durchführuiig des Verfahrens kühlt man in bekannter Weise die Gase auf eine Temperatur. die uiiterhalli des Taupunktes des Maleinsäureanhydrids liegt. so daß wesentliche Mengen des Anhydrids abgeschieden werden, aher noch keine Verflüssigung des in den Gasen vorhandenen Wasserdampfes erfolgt.
Beim Abscheiden des Maleinsäureanhydrids kann man gewünschtenfalls nach dem in der Patentanineldung B 34069 IVb/ 12o beschriebenen Verfahren arbeiten Geeignete Temperaturen liegen z. B. zwischen etwa 100 und 200. insbesondere zwischen etwa 50 und 250 Man kann sie durch Vorversuche leicht ermitteln oder zweckmäßig in der Weise bestimmen, daß man den Wassergehalt je ms Ausgangsgas auf die übliche Weise ermittelt und aus einer Dampfdrucktabelle die Temperatur entnimmt, die eine dem Wassergehalt entsprechende Dampfspannung aufweist. Aus den abgekühlten und von dem wesentlichen Gehalt an Maleinsäureanhydrid befreiten Gasen werden die restlichen Anteile des Anhydrids durch Behandeln mit Wasser ausgewaschen. Dies kann in üblicher Weise geschehen, beispielsweise durch Einleiten der Gase in Wasser, durch Waschen in Rieseltürmen oder durch Einsprühen von Wasser in Gefäße, durch die man die Gase leitet.
Die aus dem Waschwasser gewonnene Säure wird mit dem Anhydrid, das durch Abkühlung erhalten wurde, vereinigt. Das Gemisch wird bei gewöhnlichem oder vermindertem Druck destilliert, wobei der größte Teil der Säure zu Beginn der Destillation in das Anhydrid übergeht und das abgespaltene Wasser als Vorlauf überdestilliert, während der Rückstand nahezu vollständig als Maleinsäureanhydrid übergeht.
Man ist zu einer getrennten Aufarbeitung von Nialeinsäure und Maleinsäureanhydrid gezwungen, da eine quantitative Abscheidung von Maleinsäureanhydrid aus den Reaktionsgasen nicht möglich ist. denn bei den notwendigen Kühltemperaturen wird auch Wasser niedergeschlagen, und es bildet sich ein technisch nicht zu handhabendes Gemisch aus Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure und Wasser. Gegenüber den bekannten Arbeitsweisen hat das erfindung gemäße Verfahren den Vorteil, daß man das N'faleinsäureanhydrid nahezu vollständig und sehr rein erhält und Nebenreaktionen, insbesondere die Bildung von Fumarsäure, weitgehend vermieden werden. Das Verfahren ist technisch sehr leicht durchzuführen und gegenüber den anderen Verfahren, z. B. dem der deutschen Patentschrift 833 039, in der die Uberführung des gesamten Anhydrids in eine wäßrige Maleinsäurelösung und Herstellung des Anhydrids durch azeotrope Entwässerung besdrieben ist, energiesparender und weniger verlustreich.
Eine Entwässerung von fester Maleinsäure oder deren wäßriger Lösung durch einfache Destillation im Vakuum oder bei Normaldruck ist ebenfalls wegen der Bildung großer Mengen Fumarsäure, z. B. 20 bis 30 0/o, nicht empfehlenswert. Nach der USA.-Patentschrift 1 966 853, nach der bei der Entwässerung Maleinsäureanhydrid in Mengen von 20 bis 30°io zugesetzt wird, erhält man gleichfalls unbefriedigende Ausbeuten. Das gleiche gilt für das Verfahren nach der britischen Patentschrift 695 958.
Beispiel 1 Aus 5400 m3 Gas werden in einem Röhrenkühler 46 kg 98%iges Maleinsäureanhydrid als braunes Rohprodukt abgeschieden. Aus den Restgasen werden durch Auswaschen mit Wasser und Aufarbeiten der Lösung 54 kg 98%ige Maleinsäure gewonnen. \tan vereinigt das Rohmaleinsäureanhydrid mit der Maleinsäure und destilliert die SIischung bei einer Temperatur von 124 bis 126 im Vakuum bei 75 Torr aut einer Blase mit Rührwerk unter Benutzung einer kurzen Kolonne. Durch Abkühlen der Dämpfe auf 55 bis 60° erhält man neben einem Vorlauf, der au 0,5 kg wäßriger etwa 400/oiger Maleinsäure besteht, 84,6 kg 98,40/oiges Maleinsäureanhydrid. Als Rückstand verbleiben in der Blase 2,0 kg einer teerige: Masse. Die Ausliente an Maleinsäureanhydrid beträgt somit 92,6% der Theorie.
Beispiel 2 In einem Kühlsystem, wie es beispielsweise in der Patentanmeldung B 34069 IV b/120 beschrieben ist, werden aus 5700In3 Gas 77,2 kg 980/oiges Maleinsäureanhydrid abgeschieden. Die Restgase werden mit Wasser in einem Rieselturm gewaschen und die erhaltene Lösung eingeengt. Durch Abschleudern erhält man 22,8 kg 98%ige Maleinsäure. Die .Mutterlauge wird zur Vermeidung von Verlusten wiederverwendet.
Man vereinigt die Maleinsäure mit dem rohen Älaleinsäureanhydrid und destilliert die Mischung, die umgerechnet 94,6 kg 100°loiges Maleinsäureanhydri d ent- hält, unter vermindertem Druck aus einer Blase mit Rührwerk unter Zwischenschaltung einer kurzen Kolonne. Bei einer Temperatur von 133 bis 1350 und 110 Torr erhält man nach dem Abkühlen der Dämpfe auf 55 bis 600 neben einem Vorlauf, der aus 1,85 kg wäßriger 490/oiger Maleinsäurelösung besteht, 91,7 kg 990/oiges Maleinsäureanhydrid; F. = 52,1°. Als Rückstand verbleiben in der Blase 1,8 kg einer teerige Masse, die beim Erkalten körnig wird und 83°lo Maleinsäureanhydrid enthält.
Führt man die Destillation bei höheren Drücken und Temperaturen in gleicher Weise aus, so erhöht sich die Rückstandsmenge etwas, doch ist sie selbst bei gewöhnlichem Druck noch mit guter Ausbeute möglich.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Gewinnung von Maleinsäureanhydrid aus solches enthaltenden Gasen, dadurch gekéllnzeicllnet, daß man aus den Gasen durch Abkühlung auf eine unterhalb des Taupunktes des Säureanhydrids liegende Temperatur, bei der noch keine Verflüssigung des Wasserdampfes eintritt, die Hauptmenge des Maleinsäureanhydrids abtrennt, aus den Gasen das restliche Maleinsäureanhydrid mit Wasser auswäscht und die aus der erhaltenen wäßrigen Lösung gewonnene feste Maleinsäure zusammen mit dem durch Abkühlung abgeschiedenen Maleinsäureanhydrid destilliert, wobei der Anteil an Maleinsäureanhydrid, bezogen auf 1000/oiges Anhydrid, in dem zu destillierenden Gemisch jedoch mindestens etwa 50 Gewichtsprozent und mehr, vorteilhaft etwa 75 Gewichtsprozent. betragen muß. in Betracht gezogene Druckschriften: l)eutsche Patentschrift Nr. 896642; laritische Patentschrift Nr. 449 621: UTSA.-Patentschrift Nr. 2 220 044 französische Patentschrift Nr. 1 081 517.