DE2003684A1

DE2003684A1 - Verfahren zur Dehydratation von Maleinsaeure zu Maleinsaeureanhydrid

Info

Publication number: DE2003684A1
Application number: DE19702003684
Authority: DE
Inventors: Ernest Weyens
Original assignee: UCB SA
Current assignee: UCB SA
Priority date: 1968-01-30
Filing date: 1970-01-28
Publication date: 1970-08-06
Also published as: RO61762A; BE745029A; FR2029695A1; CS154654B2; US3642829A; NL160562C; CA925093A; DE2003684C3; NL160562B; SU479281A3; GB1242320A; BR7016316D0; ES375942A1; SE379752B; BG26671A3; NL7000972A; DE2003684B2

Description

UCB(UNION CHIMIQUE-CHEMISOHE BEDRIJVEN)S.A.

Verfahren zur Dehydratation von Maleinsäure zu Maleinsäureanhydrid.

Priorität; 30.Januar 1969, England, Nr. 5221/69

Die Erfindung bezieht sich auf die Dehydratation von Maleinsäure zu Maleinsäureanhydrid, und insbesondere auf die Gewinnung des Maleinsäureanhydrids unter Ausgehen von der Maleinsäurelösung, welche bei der Herateilung des Maleinsäureanhydrids duroh katalytische Oxydation von Kohlenwasserstoffen, Insbesondere von ^: Benzol erhalten wird.

In dem gasförmigen Abfluss des Reaktors sind die Dämpfe von Maleinsäureanhydrid duroh eine Mischung inerter Gase (Stiokstoff, unverbrauchter Sauerstoff usw.) stark verdünnt. Obwohl die Dampfspannung des Maleinsäureanhydrids bei der Schmelztemperatur dieses Produkts nur einige Millimeter Quecksilber beträgt, ist die Verdünnung eine solche, dass mindestens 15# des den Reaktor verlassenden Anhydrids der Kondensation duroh Abkühlung entgehen und daher praktisch nur durch Absorption in einem Lösungsmitte gewonnen werden können, welches im allgemeinen Wasser ist. Mit anderen Worten bei praktisch allen technisch angewendet·» Verfahren findet sich mindestens ein Teil^des Anhydrids schliesslich in der Form einer wässrigen Lösung vo: Maleinsäure wieder·

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BAOORlOtHAL

Alle bisher für die Dehydrt.tation der Säure zum \nhydrid beschriebenen Verfahren si;ji mit verschiedenen praktische: Schwierigkeiten verbunden, welche entsprechend den angewendeten Arbeitsweisen schwai.ken. Eine Schwierigkeit _f welcher keine» der bekannten Verfrhrer. entgeht, ergibt sich aus der unvermei dbcren Anwesenheit von 2v/ei Arten von Verunreinigungen: aie einen stammen aus der Gegenwart von Zwischenprodukten der Oxydation des Benzols zu Maleinsäureanhydrid, die anderen, insbesondere Fumarsäure, bilden sich wahrend der Dehydratation der wässrigen Maleinsaurelcsung,

Diese zwei Arten von Verunreinigungen konzentrieren sich unweigerlich entweder in der Gesamtheit dea ereeugten Maleinsäureanhydrids oder nur in einem Teil davon» In jedem der Fälle stellt sich das Problem der Abtrennung dieser Verunreinigungen von dem sie enthaltenden Maleinsäureanhydrid. Diese Abtrennung ist schwierig und bringt unvermeidbare grössere o-ier geringere Verluste an Maleinsäure mit sich. Jiese Verunreinigungen halten eine Menge an Maleinsäureanhydrid zurück, welcro nicht vernachlässigenswert ist. Bei den Verfahren, welche sich einer Entziehung durch Destillation bedienen» er* fährt man noch zusätzliche Verluste aufgrund von Zersetzung und Isomerisation, welche mit diecer Behandlung verbunden sind.

Das zur Zeit geläufigste Verfahren der Gewinnung von Maleinsäureanhydrid besteht iarin, einer partiellen Kondensation den Abfluss des Reaktors*eir.er höheren Temperatur als dem Taupunkt des Wassers zu unterwerfen, um daraus unmittelbar einen Teil des Maleinsäureanhydrid» zu gewinnen und dann den gasförmigen Abfluss zu waschen, entweder mit Lösungsmitteln, welche selektiv das rest·" liehe Maleinsäureanhydrid absorbieren oder mit Wasser untei^gleichzeitiger Überführung des Anhydrids in Maleinsäure.

Ein übelstand des Verfahrens mit selektiven Lösungsmittel ί ist einerseits die Gefahr einer Entzündung oder Vergif-

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tung, die unvermeidlichen Verluste an den Lösungsmitteln wahrend ihrer Wiedergewinnung und di».- schlechte Y/ärmewir ti? ei: π ft infolge ihrer geringen spezifischen '.Trme im Vergleich mit derjenigen von r:u verdampfendem "a.:ser, andererseite die zeitweilige notwendige Unterbrechung des Betriebs zwecks Beseiti :ung der Ablagerungen von Fumarsäure, welche ricr. im laufe der Zeit bilden.

iei den Verfahren, in welch·-.-η »in Teil --es "aleinsäureanhydrids in der Form einer war:origen Losung vcn Kp.lein-Bjiure gewonnen wird, arbeiten ei:.i_: e mit vorheriger partieller oder völliger Beseitigung ier L'ji-ungswar-rers, führen dann die so partiell oder völlig dehydrstisierte Knleinsüure in eine beträchtliche Ma."se vcn siedendem Maleinsäureanhydrid derart' ein, um ein veri'U'.pftes Gerrdech zu erzeugen, welcres V.ⁿl eir.s^urernhyurid und \ve.sser enthült, welches n:r-n dann einer fraktionierten oder nichtfraktionierten Kondensation bei einer höheren Temperatur ?·1σ? dem Taupunkt ces in dem Syst^f-.r. vorh&rcir-nen V/a38erdr.mpfc unterwirft. Iron'·', r den Erfindorn :-i;,:··: r Verfnhre:.^ ist die ;ualit:\ ie-r ?■: crh.^:;I tli-rhen _Mr:einsäureanhyirids irr. allgemeinen curgt^vi -h:.c-t. t*-:-:och ein Tadel, den man m?: chen kann, besteht .Inrin, 5? ε ε der Wärme- ur.; Kraftbedarf, ur. die Kasse an M-leint-'ureanhydrid krj.:-t.?.nt bei eri-'/irer Temperrtur ir Umlauf i:u liaiten, erh-r-Vliohe sind. Ausserder. bilden sich cei i:oi'.er Temperatur nicht zu ν 3rnaciiir.si.'igen ie !".en-en an Fur.r-rsäurc, welche sich in der. Verdeinpfc-r :-.nsair.neln, welcher äah-^r vcn Zeit zu Zeit ^ereir.igt werden muss, was einer, diskontinuierlicher. Setrieb der Anlage zur Folge hat.

3ei den anderen Verfahren der jswinr/ang vor. Mr-leinsäurea:...ydrid in Form ^in-^r wässrigen ^'r'sur. vcn K^leinoäure bewirkt man eine uiu::ittelbare Überführung äer Säure in das Anhydjfria, ohne sich einer unl-~ufenden !lasse vor. Kai eins äureanhydrii r.u bedienen. Zs erscheint zunächst, äass diese Arbeitsweise viel v.eiliger ur.st;-'.nlich ali iie vt.cn beschrje ;::■; i.-τ. TeIc^r ist ;'iese direkte Vr^rfu'hrun.-r =c?.vieri . ·.---" -■-■·- -^:-- ?*^>---»-=-.

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mischung auf eine hohe Temperatur erhitzen muss, bei welcher eine unvermeidbare partielle Isomerisation der Maleinsäure zu Fumarsäure eintritt, was nicht nur einen Ausbeuteverlust darstellt, sondern auch droht, die Anlage zu verstopfen. Ausserdem hat man bis heute noch nicht das Mittel gefunden, in kontinuierlicher Weise die Verunreinigungen des Systems zu beseitigen, wie z.B. die Katalysatorspuren, die Harze, die Nebenprodukte, welche sich bilden entweder in dem Synthesereaktor und sich in der wässrigen Absorptionslösung wiederfinden, oder in der Gewinnungsanlage, wie Fumarsäure, ohne die kontinuierliche Herstellung zwecks Reinigung unterbrechen zu müssen und doch dabei als Produkt ein Maleinsäureanhydrid grosser Reinheit praktisch frei von Maleinsäure und/oder Fumarsäure zu erhalten.

Die Lösung dieses Problems ist das Ziel der Erfindung·

Gemäss der Erfindung erhält man ein Maleinsäureanhydrid von mindestens 99$ Reinheit und mit einem Gehalt von 0-0,1 Gew.io Furaarsilure, wenn man in einem kontinuierlichen Verfahren das Maleinsäureanhydrid unter Ausgehen von einer Maleinsäurelösung gewinnt durch Anwendung eines Verfalirens, welches gekennzeichnet ist durch die folgenden Arbeitsstufen:

a) man erwärmt die Maleinsäurelösung in einer Konzentrationsstufe auf eine !Temperatur zwischen 100 und 150 C und unter einem Druck zwischen 400 und 760 mm Hg, um den Gehalt an Wasser der Maleinsäure auf 0-1C Gew.# zu erniedrigen,

b) man behandelt die aus der Stufe (a) erhaltene Maleinsäure in einer Umwandlung zone bei einer Temperatur zwischen 1iX und 200°C und bei eir.ero Druck zwischen 40 und 3CO mm Hg, um 10-97, vorteilhafterweise 85-95 und vorzugsweise ungefähr 90 Gew.# der Maleinsäure in Maleinsäureenhydric iberzuführen, um so eine flüssige Phase unreiner Meleinsäure unö eine gereinigte gasförmige Phase, welche Ilaleinsäureenhydrid und Ί». ε ε er dampf ent-

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BAD ORIQINAl:¹

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c)man behandelt die in der Stufe (b) erhaltene unreine flüssige Phase mit einer wässrigen Lesung von Maleinsäure in einer Lösungs- und Filtrationszone, um einen festen die Verunreinigungen und gegebenenfalls die gebildete Fumarsäure enthaltenden Rückstand, welchen man aus dem System verwirft, und ein Filtrat zu erhalten, welches in einer wässrigen Lösung gereinigte Maleinsäure enthält, welche man zum Teil in die Stufe (a) und zum Teil in die Stufe (b) zurückführen oder auch gegebenenfalls aus dem System abziehen kann,

d) man kondensiert in einer Kondensationszone die gasförmige in Stufe (b) erzeugte Phase aus Maleinsäureanhydrid und Wasserdampf bei einem über dem Taupunkt des in der gasförmigen Phase vorhandenen Wasserdampfs liegenden Temperatur un. gewinnt so als Verfahrensprodukt Maleinsäureanhydrid von mindestens 99$ Reinheit und 0-0,1 Gew.$ Fumarsäure, man wäscht den restlichen Dampf mit Wasser und man schickt gegebenenfalls in die Stufe (a) die so erhaltene Maleinsäure enthaltene Lösung zurück·

Die wässrige Lösung von Maleinsäure, welche als Ausgangsprodukt bei dem erfindungsgemässen Verfahren benutzt wird, ist diejenige, welche durch ifaschung des Abflusses des Reaktors für die katalytische Oxydation von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Bezol, erhalten wird, nachdem ein Teil des Maleinsäureanhydrids kondensiert wurde. Jedoch kann man nach einer besonders vorteilhaften Ausführung form der Erfindung gleichfalls in Betracht ziehen, das gesamte in dem Reaktor gebildete Maleinsäureanhydrid in Form einer wässrigen Lösung von Maleinsäure durch Waschung mit Wasser zurückzuhalten, mit anderen Worten ohne partielle Kondensation von Maleinsäureanhydrid. Diese letztere Ausführungsform ist sehr vorteilhaft, weil sie ermöglicht, die notwendigen Investitionskosten für die Kondensatoren für Maleinsäureanhydrid völlig zu ersparen, welche normalerweise 15-25$ der gesamten Investitionskosten für die Anlage

7.T1T» Γί

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BAO ORtQINAt

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V/ie ^uch die gewählte Arbeitsweise sei, nämlich partielle oder totale Extraktion mit /asser des Maleinsäureanhydrids in jorn einer wässrigen Lösung von Maleinsäure, die Konzentration der Maleinsäure in der wässrigen so erhaltenen Lösung kann eine beliebige bei dem Einsatz des erfindungsgemässen Verfahrens sein. Jedoch ist es aus wirtschaftlichen Gründen wesentlich, dass die Konzentration eine so erhöhte wie möglich sein wird und dass sie sich vorzugsweise der Sättigungskonzentration unter den für die Waschung angewendeten Arbeitsbedingungen nähern muss. So kann bezeichnenderweise die Konzentration der wässrigen Lösung an Maleinsäure ungefähr 450 g/l sein, aber es ist offenbar, dass man von diesem *..^rert abgehen kann, ohne aus dem Bereich der Erfindung herauszukommen.

Die unter (a) erwähnte Konzentrationszone kann von einem oder mehreren Eindampfapparaten beliebiger Art gebildet sein. Jedoch v/erden sogenannte Dünnschicht verdampf er bevorzugt. In dieser Konzentrationsstufe wird die Temperatur zwischen 100 und 150 C, vorzugsweise ε-.uf ungefähr 135 C gehalten, während der Druck zwischen 4CO und 760 mm Hg, vorzugsweise auf ungefähr 500 mm Eg, gehalten wird, um den Wassergehalt der Maleinsäure auf 0-10 Gew.# zu erniedrigen. Für den guten ',tlauf ies Verfahrens ist es interessant, den V/assergehalt der Lösun_ö ?uf einen möglichst niedrigen V/ert zu verringern. Man kann sogar die -^ntv/ässerun; auf beinahe 100$ treiben, d.i. mit einem Beginn der Umv/andlung der Maleinsäure in Maleinsäureanhydrid. Die Verweilzeit der Maleinsäure in der Konzentrationszone beträgt vorteilhafterweise 0,1 bis 5 Minuten, vorzugsweise weniger als 1 Minute. Lie teilweise oder gänzlich entwässerte Maleinsäure befindet sich am Ausgang der Konzentrationszone in flüssigem Zustand und ihre Temperatur liegt zwischen 125 und 150 C. Wegen der in der Konzentrationsstufe angewendeten massigen Arbeitsbedingungen und der kurzen Verweilzeit lässt sich die Anwesenheit von fumarsäure in der sx> erhaltenen Maleinsäure praktisch nicht nachweisen.

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Man schickt die erhaltene Maleinsäure

au« in eine Umwandlun ^szone, welche XXifix einem oder mehreren beliebigen an sich bekannten Verdampfern bestehen kann, aber vorzugsweise Dünnschicht-verdampfer sind» In dieser Umwandlungszone sind die Arbeitsbedingungen strenger als in der Eonzentrationszcne, um so hier das Konstitutionswasser der Maleinsäure beseitigen zu können und auf diese Weise die Säure in das Änr.ydrid umzuwandeln. Jedoch, wie bereits erwähr.t, besteht die Gefahr der Bildung vtm Fumarsäure, wenn man die Maleinsäure auf zu hohe Temperaturen erhitz;. Daher wählt man erfindungsgemäss für die Umwar.dlungszone ausreichend mäs sige Arbeitsbedingungen, damit die Maleinsäure nur teilweise imas Maleinsäureanhydrid übergeführt \frird, und man arteitet ausserdem derart, um in dieser Zone nicht nur die Fumarsäure abtrennen zu kennen, welche sich während dieser Umwandlung bilden könnte, sondern auch alle Verunreinigungen, welche die Maleinsäure :et_:lciten, nämlich Spuren von aus den Reaktor für die katuiytieche Oxyor-tion stamir.enden Nebenprodukten, insbesondere harzigen Produkten, Benzochinon u.dgl. Zu diesem Zweck wird die Umwandlung der Maleinsäure in der Umwandlung^ zone bewirkt bei einer Temperatur zwischen 1tC und 200 C und bei einen Druck zwischen 40 und 300 mm Hg, ur. 10-97^, vorteilhafterweise 85 bis 955», und vorzugsweise ungefähr 90 Gew.% der Maleinsäure in Maleinsäureanhydrid überzuführen.

Dabei bilden sich eine flüssige Phase von Ι-'eleinsäure , weiche die bereits erwähnten Verunreinigungen, gegebenenfalls gebildete Fumarsäure usw. enthält, welche man steti vom unteren Teil der Umwandlungszolle entfernt, ur.i eine gereinigte Gasphase, weiche Maleinsäureanhydrid und Wasserdampf enthält, welche aus dem oberen Teil der Unwandlungszone austritt. Un eine zu starke 2iläung ar. Fumarsäure zu vermeiden, welche,obwohl sie das Maleinsäureanhydrid nicht verunreinigt, weil sie r.it ier ni^htumgesetETer. Maleinsäure entfernt v:ird, r.i . htsiestcwer.i, er

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einen nicht wieder gutzumachenden Ausbeuteverlust darstellt, ist die Verweilzeit der Produkte in der Umwandlungszone so kurz wie möglich, und im allgemeinen weniger als 1 Minute·

V/ie bereits erwfehnt, würde man nur 10$ der Maleinsäure in das Anhydrid umwandeln können und doch dabei die Vorteile der Erfindung erhalten. Es ist jedoch verständlich, dass ill wärmetechnischer und wirtschaftlicher Hinsicht es angebracht ist, die Menge an nichtumgewandelter Maleinsäure auf ein Minimum zu verringern. Technische Versuche haben gezeigt, dass man ein Maleinsäureanhydrid ausgezeichneter Qualität von mehr als 995^ Reinheit und einem Gehalt von 0-0,1 Gew.# Fumarsäure erhalten kann, wenn der Gehalt an nichtumgewandelter Maleinsäure in der Umwandlungszone sich auf ungefähr 1C Gew. 70 erhöht. Schließlich kann man gewünschtenfalls auch in Betracht ziehen,die Umwandlung der Maleinsäure in ihr Anhydrid in der Umwandlungszone in Gegenwart von an sich bekannten Dehydratationskatalysatoren durchzuführen, obwohl diese Massnahme keineswegs notwendig ist, um sich die Vorteile der Erfindung zu verschaffen.

Die unreine flüssige Phase, v/elche die in der ±χχ£κχ wässr gen Ausgangslcsung der Maleinsäure vorhandenen Verunreinigungen enthält oder welche sich während der Umwandlung der Maleinsäure in Maleinsäureanhydrid in der Umwandlungszor.e gebildet haben, unter anderem auch gegebenenfalls Fumarsäure, wird stetig vom unteren Teil der Umwandlungszone abgezogen und in eine Lösungs- und Filtrationszone geschickt, worin man die festen Verunreinigungen in Form von Filterkuchen abtrennt von einem flüssigen Filtrat, v/elches aus gereinigter, wässriger Maleinsäure besteht, das man teilweise in die Verdampfungszone und teilweise in die Konzentrationszone zurückführt. Jedoch kann man auch die gereinigte wässrige Maleineäurelösung aus dem System abziehen, beispielsweise zur Verwendung als Ausgangsstoff für eine andere Synthese.

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Die gereinigte Gasphase, welche Maleinsäureanhydrid und Wasserdampf enthält und in der Umwandlungszone erzeugt wurde, wird in eine Kondensationszone geschickt, worin einerseits Maleinsäureanhydrid kondensiert wird bei einer höheren Temperatur als der Taupunkt des in dieser Sfa Phase enthaltenen Wasserdampfs,und wo andererseits der nichtkondensierte Anteil der Gasphase mit Wasser gewaschen wird, um in Form einer wässrigen Maleinsäurelösung das Maleinsäureanhydrid zu gewinnen, welches in dem nichtkondensierten Teil vorhanden ist. Das in dieser Zone kondensierte Maleinsäureanhydrid stellt das Verfahrensprodukt dar· Seine Reinheit ist mindestens 99$ und sein Gehalt an Fumarsäure liegt zwischen O und 0,1$. Jedoch ' um ihm die Grade an Reinheit und Stabilität zu übertragen, welche durch die Handelsnorm gefordert sind, kann das Produkt leicht nach geeigneten bekannten Methoden behandelt werden, insbesondere vermittels einer Vakuumdestillation.Andererseits kann die wässrige Maleinsäurelösung, welche durch Waschung der Gasphase erhalten wurde in den Kopf der Konzentrationszone zurückgeleitet werden.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist die Ausbeute , welche man an MaMns äur eanhydr id unter Ausgehen von der als Ausgangsmaterial benutzten Maleinsäurelösung erhält, sehr hoch und erreicht mindestens 98-99$ der theoretischen Ausbeute.

Das folgende Ausführnngsbeispiel erläutert die Erfindung ohne sie zu beschränken.

Beispiel

Es wird auf die Zeichnung Bezug genommen. Eine wässrige Lösung von 450 g/l Maleinsäure, welche aus einem nichtdargestellten Wascher stammt, der am Auslass eines ebenfalls nichtdargestellten Reaktors für die katalytische Oxydation von Benzol angeordnet ist, wird in einer Menge von 1000 Mol/Stunde durch Leitung 10 am Kopf von Dünnschicht-verdampfer 1 eingespeist. Diese 1000 Mol pro Stunde Maleinsäure setzen sich zusammen aus 900 Mol/Stunde wässrige Maleinsäure aus dem nichtdargestellten

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Wascher über Leitung 12 und 1CO Fol/Stande Maleinsäure aus Wischzone 6 und Filtration 8 über Leitung 11. "

Das aus der wässrigen Maieinseurelösung verdampfte V/asser hat eine Temperatur von 135 C unter einem Druck von 55C nun Hg im Verdampfer^ , entv/eicht durch Leitung 13 und v/ird in dem carometi^schen '..'aseher 2, der an eine nichtdargestellte Vakuumquelle angeschlossen ist, kondensiert, während die nicht mehr als 1 Gew.$> Wasser enthaltende Maleinsäure am Boden des Verdampfers 1 mit einer Temperatur von 135°C herausgeht und durch Leitung 14 zum Kopf eines zweiten Dünnschichtverdampfers 3 geschickt wird.

In Verdampfer 3, worin die geschmolzene Maleinsäure allmählich auf eine Temperatur von 200°C unter einem Druck von 150 mm Hg gebracht wird, wandelt sich die Maleinsäure zu einem Betrag von 90 Gew.# in Maleinsäureanhydrid in Form eines verdampften Gemisches von Maleinsäureanhydrid und V/asser um, während die nichtumgesetzten restlichen 10$ Maleinsäure in iorm einer flüssigen Phase nach dem Boden des Verdampfers 3 sich ergiessen.

Die Dämpfe aus Wasser und Maleinsäureanhydrid v/erden durch Leitung 15 in einen Kondensator 4 geschickt, welcher mit einer Temperatur von 80 C betrfeben wird. Das so als Verfahrensprodukt erhaltene Maleinsäureanhydrid wird in flüssigem Zustand am Boden des Kondensators 4 in einem Betrag von 990 Kol/Stunde gewonnen. Sein Gehalt an Maleinsäureanhydrid ist 99,5$, sein Gehalt an Fumarsäure ist praktisch null und sein Gehalt an anderen Verunreinigungen ist 0,4 Gew.^. Im Bedarfsfall wird das so erhaltene Maleinsäureanhydrid in eine nichtdargestellte Destillierkolonne geschickt, um von den letzten Spuren an Verunreinigungen befreit zu werden, und stabilisiert. Der Vasserdampf, welcher am Kopf des Kondensators 4 entweicht, wird durch Leitung 16 in einen barometrischen Wascher 5 geschickt,welcher an eine nichtdargestellte Vakuumquelle εηgeschlossen

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ist, damit die Spuren von Maleinsäureanhyärid wiedergewonnen werden, welche von dem Wasserdampf mitgenommen wurden. Die so erhaltene wässrige Maleinsäurelösung kann zurückgeleitet werden.

Die flüssige Phase aus Maleinsäure, welche sich in den unteren Teil des Verdampfers 3 ergiesst und in Suspension alle in der Anlage angesammelten Verunreinigungen enthält, mischt sich mit einem Teil der Kaleinseurelösunc, welche in dem System (6, 20, 7, 21, 8, 11, 17, Z) umlauf- und wird in dem Aufnehmer 6 gesammelt. Dieser 3ehf'lter arbeitet bei einer Temperatur von 30 0 und unter einem Druck von 4C bis 3C0 mm Hg. Die Lösung wird aus 6 durch Leitung 20 mittels Pumpe 7 abgezogen und durch Leitung 21 in ein Filter 6 rc-pohickt.

Filter fe ist

so ausgelegt, dass es den kontinuierlichen Betriet der Anlage nicht unterbricht (nicht dargestellter doppelte-r Filtration^ umlauf). Der Filterkuchen, welcher die irr. System angesammelten Verunreinigungen enthält (es handelt sich unter anderem um Fumarsäure und verschiedene aus Nebenreaktionen auf dem Katalysator stammenden Verunreinigungen )
wird aus der Anlage beseitigt, während aas aus einer wässrigen Kaleinsäureic sung bestehende Filtrat das Filter durch Leitung 11 verlässt und wird mit der fix frischen Kaieinsäurelcsung vermischt, welche behandelt werden soll und aus Leitung 12 kommt.

Das er-'indunjsgemässe Verfahren unterscheidet sich semi" sehr deutlich von bisher bekannten Verfahren durch den Umstand, dass es ermöglicht:

1.) die Maleinsäure unmittelbar in Maleinsäureanhyärid umzuwandeln und die Verunreinigungen abzutrennen, chr.e

dass diese sich mit dem Anhydrid vermischenιweil sie durcl geschmolzene Maleinsäure mitgenommen werden ; ^C'*^J diese Verunreinigungen in stetiger Vieise zu entfernen, ohne dass sich dabei Verluste an I-Üaleinsäureanhydrid oder Maleinsäure ergeben.

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Die offensichtlichen durch das erfindungsgemässe Verfahren erzielten Vorteile sind zahlreich:

a) man erhält ein Maleinsäureanhydrid von mindestens 99$ Reinheit mit einem Gehalt von nur 0-0,1$ Fumarsäure,

b) die .Ausbeute an Maleinsäureanhydrid ist sehr erhöht und erreicht 98-99 $ des theoretischen Wertes,

c) man beseitigt die Verunreinigungen aus der Anlage in stetiger V/eice , ohne den Betrieb zwecks Reinigung unterbrechen zu müssen, wie dies der Fall bei den bisher bekannten Anlagen ist,

d) im Hinblick auf die fast theoretische .Ausbeute des erfindungsgemässen Verfahrens kann man erv/ägen, die Kondensatoren zu ersparen, welche im allgemeinen am Auslass des Reaktors angeordnet sind, um unmittelbar das Maieinsäureanhydrid aus dem Abfluss zu kondensieren, was eine Er^a rni ε von ungefähr 15-25$ der gesamten Investitionskosten darstellt;

e) der Betrieb der Anlage ist anpassungsfähig insofern, dass man die Arbeitsbedingungen in Abhängigkeit von der Reinheit der Ausg&ngslösung der Maleinsäure modifizieren kann,

f)man muss nicht v/ie bei anderen Verfahren eine grosse erv/ärmte Menge von Maleinsäureanhydrid in Umlauf halten; man verbessert daher die V/irtschaftlichkeit des Verfahrens, man verringert auf ein I'inimum die Befahr der Bildung von Fumarsäure und man vergröseert dementsprechend die Ausbeute des Betriebs hins'ichtlich der Gewinnung von Maleinsäureanhydrid.

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Claims

-13-Patentansprüche

/!.kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid aus einer wässrigen Lösung von Maleinsäure, gekennzeichnet durch die folgenden Arbeitsstufen:

a) man erwärmt die Maleinsäurelösung in einer Konzentra±ions stufe auf eine Temperatur zwischen 100 und 150 0 und unter einem Druck zwischen 4CO und 760 mm Hg, um den Gehalt an Wasser der Maleinsäure auf 0-10 Gew.^ zu erniedrigen,

Td) man behandelt die aus der Stufe (a) erhaltene Maleinsäure in einer Umwandlungszone bei einer Temperatur zwischen 150 und 20O⁰C und bei einem Druck zv/ischen 40 und 300 mm Hg, um 10-97, vorteilhafterweise 85-95 und vorzugsweise ungefähr 90 Gew.$ der Maleinsäure in Maleinsäureanhydrid überzuführen, um so eine flüssige Phase unreiner Maleinsäure und eine gereinigte gasförmige Phase, welche Maleinsäureanhydrid und Wasserdampf enthält, zu erhalten,

c) man behandelt die in der Stufe (b) erhaltene unreine flüssige Phase mit einer wässrigen Lösung von Maleinsäure in einer Lösungs- und Filtrationszone, um einen festen die Verunreinigungen und gegebenenfalls die gebildete Fumarsäure enthaltenden Hückstand, welchen man aus dem System verwirft, und ein.Filtrat zu erhalten, welches in einer wässrigen Lösung gereinigte Maleinsäure enthält, welche man zum Teil in die Stufe (a) und zum Teil in die Stufe (b) zurückführen oder auch gegebenenfalls aus dem System abziehejn ka,nn,

d) man kondensiert in einer Kondensationszone die gasförmige in Stufe (b) erzeugte Phase aus Maleinsäureanhydrid und Wasserdampf bei einem über dem Taupunkt des in der gasförmigen Phase vorhandenen Viasserdampfs liegenden Temperatur und gewinnt so als Verfahrensprodukt Maleinsäureanhydrid von mindestens 99$ Reinheit und 0-0,1 Gew.# Fumarsäure, man wäscht den restlichen Dampf mit V/asser und man schickt gegebenenfalls in die Stufe (a) die so erhaltene Maleinsäure enthaltende Lösung zurück.

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-η- 2 O O 3 b 3 A

dadurch gekennzeichnet,
2. Verfahren nach Anspruch 1,7dass die Maleinsäurelcsung diejenige ist, welche durch \^raschen des 'bflusses des Reaktors für c.ie katalytische Oxydation von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Benzol, erhelxen wurde, nachdem ein Teil des Maleinsäureanhvdrids kondensiert vmrde.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Maleinsburelcsun~ diejenige ist, v/elche durch Waschen des Abflusses des Reaktors für die katalytische Oxydation von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von 3enzol,ohne vorhergehende Kondensation eines Teils des Maleinsäureanhydrids erhalten wurde.
4. Verfahren nach --nspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die in der Stufe (a) benutzte Konzentrationszone aus einem oder mehreren Verdampferapparaten, verzugsweise DünnschichtVerdampfern cesteht.

Verfahren nach -"-rspruch 1, iadurch

e η r; ζ e i c h

net, dass die in der Stufe (b) verwendete Umwandlun^szone aus einem oder mehreren Verdampferapparaten, vorzugsweise Dünnschichtverdampfern besteh":.

6, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das als Verfahrensprodukt in otufe (d) erhaltene Kaieinsäureanhydrid einer Vakuumdestillation unterworfen wird·

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