Procédé de purification d'un mélange impur de cyclohexanone et de cyclohexanol
La présente invention a pour objet un procédé de purification d'un mélange impur de cyclohexanone et de cyclohexanol.
En général, on obtient le cyclohexanol et la cyclohexanone en oxydant partiellement du cyclohexane, puis en séparant le cyclohexane non transformé du mélange résultant, désigné ci-après huile , et qui continent le cyclohexanol et la cyclohexanone avec des impuretés.
Un procédé pour purifier ce mélange consiste à le laver au moyen d'une solution aqueuse alcaline diluée, telle que de l'hydroxyde de sodium dilué, pour former une phase huileuse contenant le cyclohexanol et la cyclohexanone et une phase aqueuse contenant les impuretés indésirables en plus de quantités appréciables de cyclohexanone et de cyciohexanol dissouss. La phase huileuse peut être séparée par décantation, les impuretés restant dans la solution de lavage. Cette solution aqueuse de lavage peut ensuite être réutilisée pour purifier de la même façon de nouvelles quantités d'huile. Cependant, à un moment donné, la solution de lavage est usée et doit être remplacée par une solution fraîche.
Dans l'état actuel de la technique, la solution usée emporte avec elle une certaine quantité de cyclohexanol et de cyclohexanone dissous, qui sont irrécu- opérables si la solution usée est jetée. C'est principalement cet inconvénient qui a suscité le désir de diminuer le plus possible la perte de cyclohexanol et de cyclohexanone dans les solutions de lavage usées.
L'invention a donc pour but de réduire la concentration de la cyclohexanone et du cyclohexanol dans la solution aqueuse alcaline de lavage employée pour laver un mélange de cyclohexanone et de cyclohexanol des impuretés qu'il contient.
Conformément à l'invention, on incorpore à ladite solution alcaline au plus tard après le lavage, un sel inorganique, de préférence du sulfate de sodium, qui ne réagit pas avec la cyclohexanone et le cyclohexanol, mais réduit notablement leur solubilité Idans la phase aqueuse, afin de réduire la perte en cyclohexanone et de cyclohexantol dissous dans la phase aqueuse. Le sulfate de sodium ne réagit pas avec la cyclohexanone ou le cyclohexanol et n'a pas d'effet appréciable sur le pouvoir épurant de la solution alcaline.
La concentration de la solution aqueuse alcaline de lavage peut être de 2 à 20 O/o en poids environ, avantageusement de 5 à 15 % en poids environ, et de préférence d'environ 10 % en poids.
Dans la plupart des cas, la concentration en sulfate de sodium est de préférence la ooncentration de saturation ou une concentration proche de la saturation, bien que des concentrations plus faibles puissent aussi être utilisées.
Une récupération optimum de la cyclohexanone et du cyelohexanol est réalisée lorsque les composants de la solution alcaline ide lavage ont approximativement les proportions suivantes:
NaOH 10 Olo en poids
Na2SO4 33 O/o en poids
Exemple
On introduit du cyclohexane dans une marmite, on le chauffe, on le fait réagir avec de l'air et on distille pour obtenir une fraction bouillant 'dans l'intervalve allant de la cyclohexanone lau cyciohexanol in clusivement. On agite énergiquement cette fraction pendant 5 mn à 250 C avec une phase eau-alcali, dans un récipient.
La charge du récipient consiste en 6,8 kg de phase aqueuse et 15 kg de fraction huileuse. La phase aqueuse contient 10% d'hydroxyde de sodium et 15 % de Na2SO4. lO H20. On Baisse ensuite le mélange se séparer en une phase aqueuse et une phase huileuse. Après séparation des deux phases, on distille la phase huileuse dans une colonne d'Oldershaw à 20 plateaux, avec un rapport de reflux de 5: 1. Les fractions réunies de cyclohexanone ont une pureté de 97 O/o.
A titre de comparaison, on répète l'exemple en remplaçant la phase aqueuse par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium à 10 0/o. Les fractions réunies de cyclohexanone ont une pureté de 93 O/o.
Bien que dans l'exemple ci-dessus le sulfate de sodium soit incorporé à la solution d'hydroxyde de sodium de lavage avant sa mise en contact avec l'huile, le sulfate de sodium peut être ajouté à n'importe quel moment pendant le lavage ou, lorsque seule une récupération plus poussée est recherchée, pendant la décantation de l'huile, ou même après la décantation de l'huile, mais avant de jeter la solution de lavage usée.
Bien que l'invention ait été illustrée par l'addition de sulfate de sodium à une solution de lavage aqueuse diluée d'hydroxyde de sodium, il est entendu que le sulfate de sodium est utilisable avec d'autres solutions aqueuses alcalines, telles que d'hydroxyde de potassium, et que d'autres sels inorganiques neutres modérément ou fortement solubles peuvent remplacer le sulfate de sodium, pour autant qu'ils ne réagissent pas avec la cyciohexanone et le cyclohexanol, mais réduisent notablement leur solubilité dans la solution de lavage.
Process for the purification of an impure mixture of cyclohexanone and cyclohexanol
The present invention relates to a process for the purification of an impure mixture of cyclohexanone and cyclohexanol.
In general, cyclohexanol and cyclohexanone are obtained by partially oxidizing cyclohexane and then separating unconverted cyclohexane from the resulting mixture, hereinafter referred to as oil, and which keeps cyclohexanol and cyclohexanone with impurities.
One method of purifying this mixture is to wash it with a dilute aqueous alkaline solution, such as dilute sodium hydroxide, to form an oil phase containing cyclohexanol and cyclohexanone and an aqueous phase containing unwanted impurities in it. more appreciable amounts of dissolved cyclohexanone and cyciohexanol. The oily phase can be separated by decantation, the impurities remaining in the washing solution. This aqueous washing solution can then be reused to similarly purify further quantities of oil. However, at some point the wash solution is worn out and must be replaced with a fresh solution.
In the present state of the art, the spent solution carries with it a certain amount of dissolved cyclohexanol and cyclohexanone, which are irrecoverable if the used solution is discarded. It is primarily this disadvantage that has prompted the desire to minimize the loss of cyclohexanol and cyclohexanone in used washing solutions.
The object of the invention is therefore to reduce the concentration of cyclohexanone and cyclohexanol in the alkaline aqueous washing solution used to wash a mixture of cyclohexanone and cyclohexanol of the impurities it contains.
In accordance with the invention, an inorganic salt, preferably sodium sulfate, which does not react with cyclohexanone and cyclohexanol, but significantly reduces their solubility in the aqueous phase, is incorporated into said alkaline solution at the latest after washing. , in order to reduce the loss of cyclohexanone and cyclohexantol dissolved in the aqueous phase. Sodium sulfate does not react with cyclohexanone or cyclohexanol and has no appreciable effect on the purifying power of the alkaline solution.
The concentration of the alkaline aqueous washing solution may be from 2 to 20% by weight approximately, advantageously from 5 to 15% by weight approximately, and preferably from approximately 10% by weight.
In most cases, the sodium sulfate concentration is preferably the saturation concentration or a near saturation concentration, although lower concentrations can also be used.
Optimum recovery of cyclohexanone and cyelohexanol is achieved when the components of the alkaline wash solution have approximately the following proportions:
NaOH 10 Olo by weight
Na2SO4 33 O / o by weight
Example
Cyclohexane is introduced into a pot, heated, reacted with air and distilled to obtain a fraction boiling in the range from cyclohexanone to cyciohexanol in clusive. This fraction is vigorously stirred for 5 min at 250 ° C. with a water-alkali phase, in a container.
The load of the container consists of 6.8 kg of aqueous phase and 15 kg of oily fraction. The aqueous phase contains 10% sodium hydroxide and 15% Na2SO4. 10 H2O. The mixture is then allowed to separate into an aqueous phase and an oily phase. After separation of the two phases, the oil phase is distilled in a 20-tray Oldershaw column with a reflux ratio of 5: 1. The combined cyclohexanone fractions have a purity of 97 O / o.
By way of comparison, the example is repeated, replacing the aqueous phase with an aqueous solution of sodium hydroxide at 10 0 / o. The combined cyclohexanone fractions have a purity of 93%.
Although in the example above the sodium sulfate is incorporated into the sodium hydroxide wash solution before it comes into contact with the oil, the sodium sulfate can be added at any time during the wash. washing or, when only further recovery is desired, during the settling of the oil, or even after settling of the oil, but before discarding the used washing solution.
Although the invention has been illustrated by the addition of sodium sulfate to a dilute aqueous washing solution of sodium hydroxide, it is understood that sodium sulfate is usable with other alkaline aqueous solutions, such as potassium hydroxide, and that other moderately or highly soluble neutral inorganic salts can replace sodium sulfate, as long as they do not react with cyciohexanone and cyclohexanol, but significantly reduce their solubility in washing solution.