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Vertiefung: Verfahren zur Trennung von Benzol und Cyclohexan mit Anilin als Zusatzkomponente

Cyclohexan wird zu 98 % für die Herstellung der Nylon-Zwischenprodukte Adipinsäure, Hexamethylendiamin und ε-Caprolactam verwendet. Das Cyclohexan wird überwiegend durch katalytische Hydrierung von Benzol hergestellt. Zur Abtrennung des Produkts Cyclohexan vom Edukt Benzol ist eine einfache Rektifikation aufgrund der geringen Siedepunktsdifferenz (Benzol-Siedepunkt: 353,3 K; Cyclohexan-Siedepunkt: 353,85 K) nicht geeignet. Der Trennfaktor α=12 beträgt in diesem Gemisch 1,01.

Die Flüchtigkeit des Cyclohexans wird stark erhöht, wenn dem Gemisch Anilin (Siedepunkt: 457,15 K) zugesetzt wird. Damit ist eine Senkung des Trennfaktors α=12 auf 0,225 möglich. Um die Stoffströme und benötigten Energien im sinnvollen Rahmen zu halten, werden Anilin-Konzentrationen von 50 bis 80 % in der Kolonne gewählt.

Abb.1
Eine Anlage zur Trennung von Benzol und Cyclohexan mittels Extraktiv-Rektifikation und Anilin als Zusatzkomponente

Das Benzol-Cyclohexan-Gemisch wird im mittleren Bereich der Kolonne I eingespeist, während das Anilin in der Nähe des Kolonnenkopfes aufgegeben wird. Die Anilin-Zugabe führt zu einer Zunahme der Flüchtigkeit des Cyclohexans, welches nun als Tiefsieder die Kolonne am Kopf verlässt.

Das verbleibende Benzol-Anilin-Gemisch verlässt die Kolonne am Sumpf und wird in der zweiten Kolonne getrennt. Hier verlässt Benzol die Kolonne am Kopf, während das im Sumpf abgezogene Anilin zurück in die Kolonne I gegeben wird. Die auftretenden geringen Verluste an Anilin müssen ausgeglichen werden.