Способ выделения фенола из нейтрализованных продуктов кислотного разложения гидроперекиси

 

Союз Советских

Социалисти и вских

Республик

jj, +

Зависимое от авт. свидетельства №

Кп. 129, 14оз

Заявлено 16.Х1.1962 (№ 803213/23-4) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 13Х111.1964. Бюллетень № 15

МПК С 07с

Государственный комитет ло делам изобретений и отнрьпий СССР

УДК

Дата опубликования описания 25.Х1,1964

Авторы изобретения

В, Г. Солонец; ий, П. С. Назаров, А. П. Литвин, М. Э. Аэров, А. В. Черторижский, H. И. Тимофеев, А. Ф. Скамаракус, А. 1О. Брук и Р. A. Тихомирова

Заявитель

СПОСОБ ВЫДЕЛЕг1ИЯ ФЕНОЛА ИЗ НЕЙТРАЛИЗОВАННЫХ

ПРОДУКТОВ КИСЛОТНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ГИДРОПЕРЕКИСИ

ИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛА

Подписная группа М 46

Известен спосоо выделения фенола из реакционной смеси кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола многоступенчатой безводной ректификацией. Однако известные технологические схемы безводной ректификации фенолсодер>кащей смеси недостаточно эффективны, опи не позволяют получать из сырья отечественного производства фенол, удовлетворяющий требованиям высшсго качества, а также достаточно стабильный при хранении.

Предлагаемый способ позволяет получить фенол высокой степени чистоты, повышает выход и стабильность его при хранении, а также снижает энергозатраты на ректификацию.

Способ отличается от известного тем, что фенолсодержащее сырье подвергают предварительной дистилляцип с парциальной конденсацией паров и выделяют фенол с применением парциальпой конденсации на колонне товарного продукта.

На фиг. 1 и 2 изображена технологическая схема выделения фенола по предлагаемому способу

Фенолсодержащее сырье (80 — 85 /о фенола) направляют на 8-ю тарелку питания небольшой дистилляционной колонны 1, имеющей 12 практических тарелок и развитую поверхность теплообмена в кубе. В дистплляционной К0лонне фснол отделяют от смолообразных и tHнеральных веществ.

Из колонны 1 сырой фенол, отбираемый в виде дистиллята при флегмовых числах 0,1—

0,3, остаточном давлении верха 20 млп рт. ст. и температуре куба 150 — 170 С, направляют в колонну 2, тарелка питания в которой расположена на высоте 1/3 от дна. Колонна 2 предназначена для отделения сырого фенола от тяжелокипящих компонентов и имеет 50 — 60 практических тарелок. Сырой фенол, свобод1Q ный от тяжелокнпящих компонентов, выделяется в виде дистиллята колонны 2 при флегмовых числах 2 — 4, давлении верха 100 п л. рт. ст. и температуре куба 140 — 160 С.

Кубовые остатки колонны 1, содержащие

15 3 — 10% фенола, тяжелокипящие компоненты, а,а -диметилбензилфенол (ДМБ Ф), смолообразныс н минеральные продукты, объединяют с кубовыми остатками колонны 2, состоящими из 20 — 50 /о фенола, дплметилфенилкарбинопа

20 (ДМФК), и направляют на дальнейшую переработку, с целью полного извлечения и возврата фенола на ректификацию.

Дистиллят колонны 2 направляют на колонну 3, тарелка питания в которой расположена

25 на высоте 1/3 колонны от верха. Колонна 3 имеет 50 — 60 практических тарелок и предназначена для выделения легкокипящих компонентов из фенола.

Дистиллят колонны 8 выделяют при оста30 точном давлении верха 100 л1пс рт. ст., темпе164297 ратуре верха 50 †1 С и флегмовом числе

2 — 10 и направляют на дальнейшую переработку, с целью полного извлечения и возврата фенола на ректификацию.

Фенол, свободный от легкокипящих компонентов и содержащий следы окиси мезитила, изопропилбензола (ИПБ) и а-м-стирола, а также возможно следы ДМФК и ацетофенон, в паровой фазе направляют с 2 — 4-ой тарелки колонны 8 на колонну 4 товарного фенола, ввод питания которой расположен на уровне

10-й тарелки. Колонна 4 предназначена для выделения чистого фенола и имеет 60 — 70 практических тарелок, парциальный дефлегматор 5, с 10 — 15-ой тарелки колонны от верха производится промежуточный отбор продукта.

Колонна 4 работает при остаточном давлении верха 100 л л . рг. ст., температуре верха

119 — 121 С, температуре куба 130 — 150 С, флегмовых числах 0,8 — 4,0 и отборе «головной» фракции в количестве 0,1 — 4,0 /О вес. от товарного фенола.

Следы легкокипящих компонентов, поступивших в колонну 4 с сырьем и образовавшихся в результате термического разложения примесей, концентрируют в парциальном дефлегматоре 5, отбирают в паровой фазе и в виде

«головной» фракции возвращают в рецикл на колонну 8.

Товарный фенол, отбираемый с промежуточной тарелки колонны 4, практически свободен от тяжелокипящих и легкокипящих примесей и содержит менее 0,04 /, углеводородов.

Пр имер 1. Из сырья состава в О/О. фенол

82,0; а,а — ДМБФ 6,2; сумма летучих с паром веществ 4,7; вода 26; на непрерывно работающей установке, состоящей из четырех лабораторных насадочных колонн эффективностью

4; 19; 19 и 20 теоретических тарелок, при флегмовых числах от колонны 1 до колонны 4 соответственно 0,3; 4,0; 10,0; 0,9; температурах верха 82, 119, 50 и 120 С (остаточное давление верха 20 и 100 мм рт. ст ); температурах куба

150, 139, 125 и 131 С (остаточное давление куба 22 и 110 мм рт. ст.) получают фенол, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 236 — 62 для высшего сорта (температура затвердевания 40,8 С, растворимость 8 г фенола в 100 л л воды при 20 С полная).

Пример 2. Из сырья того же состава, что указан в примере 1, на той же лабораторной установке при флегмовых числах 0,2; 3,8; !0,0;

2,2; температурах верха 82, 118, 110 и 119 С (остаточное давление верха 20 и 100 лсм рт. ст.), температурах куба 150, 137, 125 и 127 С (остаточное давление куба 22 и 110 лы рт. ст.) получают фенол, отвечающий требованиям

ГОСТ 236 — 62 для высшего сорта (температура затвердевания 40,9 С, растворимость 8 г фенола в 100 мл воды при 20 С полная).

Пример 3. Из 1000 г сырья того же состава, что указан в примере 1, на той же установке при режимах, описанных в примерах 1 и 2, получают 731 г чистого фенола, отвечающего

5 ! о

З0

55 бО б5 требованиям ГОСТ 236 — 62, для высшего сорта, что составляет 89 /О от теоретически возможного количества за одно извлечение. С учетом извлечения фенола из побочных фракций и возврата на ректификацию выход товарного продукта 97,5 /О.

При осуществлении процесса по второму варианту сырье, содержащее фенол (80 — 85%), направляют на 8-ю тарелку питания от дна небольшой дистилляционной колонны 6, имеющей 12 практических тарелок и развитую поверхность теплообмена в кубе. Дистилляционная колонна предназначена для наиболее полного отделения фенола от тяжелокипящих, смолообразных и минеральных продуктов и для выделения методом парциальной конденсации основных количеств легкокипящих компонентов и воды.

В процессе дистилляции основное количество паров фенола и других компонентов, поступивших в парциальный дефлегматор, конденсируют и возвращают на колонну в виде флегмового потока, часть которого отбирают в качестве дистиллята и направляют на колонну 7 товарного фенола. Несконденсировавшиеся пары отводят в хвостовой конденсатор 8 и передают на дальнейшую переработку, с целью извлечения и возврата фенола на ректификацию.

Дистилляционная колонна 6 работает при флегмовых числах 0,1 — 0,3, остаточном давлении верха 20 мл рт. ст., температуре куба

150 †1 С и отборе «головной» фракции в количестве 2 †1/, вес. от перерабатываемого сырья. Кубовые остатки колонны 6 направляют на дополнительную переработку, с целью полного извлечения и возврата фенола на ректификацию.

Сырой фенол, получаемый в виде дистиллята колонны 6, поступает на 10-ю тарелку питания колонны 7, имеющей 60 — 70 практических тарелок, парциальный дефлегматор паров 9, промежуточный отбор товарного фенола производится с 10 — 15-ой тарелки от верха

KO JI 0 H H bI 7.

Колонна товарного фенола 7 работает при остаточном давлении верха 100 ялю рт. ст., температуре верха 112 — 121 С, температуре куба 130 — 160 С, флегмовых числах 2 — 5 и отборе «головной» фракции в количестве 0,2—

50/О вес. от товарного фенола. Кубовые остатки колонны 7, содержащие фенол, передаются в рецикл на колонну 6.

Небольшие количества легкокипящих компонентов, поступивших на колонну 7 с сырьем и образовавшихся в результате термического разложения тяжелокипящих компонентов, концентрируют в парциальном дефлегматоре 9, отбирают в паровой фазе и после конденсации передают в виде «головной» фракции на дополнительную переработку, с целью извлечения и возврата фенола на ректификацию.

Товарный фенол, отбираемый с колонны 7 в виде промежуточной фракции, практически свободеп от тяжелокипящих и легкокипящих

164297

Вакуум компонентов, содержит менее 0,4 /о примесей и удовлетворяет требованиям ГОСТ 236 — 62.

Пример 4. Из сырья состава в, . фенол

80,4; и, и -ДМГ>Ф 5,9; сумма летучих с паром веществ 4,2; вода 2,4; на непрерывно действующей лабораторной колонне эффективностью 4 теоретических тарелки; при флегмовом числе

0,3; остаточном давлении верха 20 лл рт. ст. и температуре куба 149 С (соответствует 22 ля. рт, ст. в кубе) с по IoIIlhIQ парцпальной конденсации паров, получен сырой фенол, содер>кащий летучих с паром веществ 3,11% и воды 0,64 /о. Из сырого фенола на непрерь.впо действующей лабораторной колонне эффективностью 20 теоретических тарелок, при остаточном давлении верха 100 лл рг, сг., температуре верха 116 С, температуре куба 133"-С (соответствует 110 ля рт. сТ. в кубе) и флегмовом числе 4,2 получен фенол, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 236 — 62 для высшего сорта, с температурой затвердевания 40,7 С и полной растворимостью 8 г фенола в 100 лл воды при 20 С.

Выделение фракции легкокипящих углеводородов с содер>капнем фенола менее 30 — 40 /о практически затруднительно, поэтому во всех вариантах предусмотрена переработка такой фракции на отдельной малогабаритной колонне методом экстрактивной ректификации в присутствии избытка воды как экстрагента.

5 Слой водного фенола из куба этой колонны возвращают в рецикл на ректификацию. Легкокипящие углеводороды выводят из системы и передают на дальнейшее разделение.

Колонна может работать непрерывно или

10 периодически как при атмосферном давлении, так и под вакуумом.

Предмет изобретения

Способ выделения фенола из нейтрализо15 ванных продуктов кислотного разложения гидроперекиси изопропилбензола методом многоступенчатой безводной дистилляции в колоннах, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты товарного фенола, увеличено ния выхода и стабильности при хранении, а также пони>кения энергозатрат на первой колонне, фенол содержащее сырье подвергают предвaðèòåëüíîé дистилляции в сочетании с парциальной конденсацией и на колонне то25 ьарного продукта выделяют фенол с применением парциальной конденсации.

164297 ,ф)

Составитель 3. С. Булановская

Редактор Л. К. Ушаков Текред А. A. Камышникова Корре.<тор T. В. Муллина

Заказ 0027 1 Тираж 575 Формат б:. и. 00 õ, 00,, Об ьсм 0,:ll и,д. !. 1ена 5 кон

Ц1-1ИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2