CS245780B2

CS245780B2 - Method separating phenol out of water

Info

Publication number: CS245780B2
Application number: CS83382A
Authority: CS
Inventors: Maciej Kiedik; Teodor Bek; Jozef Kolt; Eugeniusz Zajac; Jozef Gowin; Roman Michalski; Jerzy Mroz; Jan Nossek
Original assignee: Inst Ciezkiej Syntezy Orga
Priority date: 1982-01-30
Filing date: 1983-01-19
Publication date: 1986-10-16
Also published as: RO86972B; DD207543A5; CS38283A2; RO86972A; PL234902A1; PL137490B1

Description

(54) Způsob odlučování fenolu z vody(54) Method of separating phenol from water

Řešení se týká způsobu odlučování fenolu z vody extrakcí při teplotě 60 až 100 stupňů C. Jako extrakční činidlo se používá frakce vedlejších produktů z procesu výroby bisfenolu A, ze které byl předem oddestilován fenol, a která obsahuje 0,1 až 60 % hmot, p-ísopropenylfenolu, 0,1 až 30 procent hmot. l,3,3-trimethyl-6-hydroxy-l-indenu, 0,1 až 33 % hmot, dianinových sloučenin, 2 až 45 % hmot, dimerů p-isopropenylfenolu, 0,1 až 60 % hmot, trisfenolu a . 0,1 . až 75 % hmotnostních bisfenolu a jeho isomerů, za hmotnostního poměru frakce vedlejších ' produktů ku roztoku fenolu' 1 .· 0,2 až 4. Emulze, vytvořená z roztoku fenolu a extrakčního činidla, se popřípadě uvede do styku s kationtoměničem ve vodíkovém cylklu.The present invention relates to a process for the separation of phenol from water by extraction at a temperature of 60 to 100 degrees C. A by-product fraction of the bisphenol A production process from which phenol has been distilled beforehand and containing 0.1 to 60 wt. % isopropenylphenol, 0.1 to 30 wt. 1,3,3-trimethyl-6-hydroxy-1-indene, 0.1 to 33% by weight, dianin compounds, 2 to 45% by weight, p-isopropenylphenol dimers, 0.1 to 60% by weight, trisphenol and the like. 0.1. up to 75% by weight of bisphenol and its isomers, by weight ratio of by-products fraction to phenol solution 1. 0.2 to 4. The emulsion formed from the phenol solution and the extracting agent is optionally contacted with a cation exchanger in a hydrogen cylinder.

Vynález se týká způsobu odlučování fenolu z fenolových vod, vznikajících jako vedlejší produkt při technologickém procesu výroby bisfenolu A.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the separation of phenol from phenolic waters formed as a by-product in the process of producing bisphenol A.

V procesu výroby bisfenolu A vzniká během reakce fenolu s acetonem za přítomnosti kyselých katalyzátorů, například kationtoměničů, jako vedlejší produkt voda, která se odstraňuje ve formě destilátu, který obsahuje 6 až 10 % hmotnostních fenolu. Tento fenol se z fenolové vody získává zpět stripovací metodou pomocí acetonových par, což je navrhováno v US patentním spise č. 3 049 569, nebo také extrakcí pomocí organických rozpouštědel, jako je například benzen.In the process for producing bisphenol A, water is formed as a by-product during the reaction of phenol with acetone in the presence of acidic catalysts, for example cation exchangers, which is removed as a distillate containing 6-10% by weight of phenol. This phenol is recovered from phenolic water by the stripping method using acetone vapors, as suggested in U.S. Pat. No. 3,049,569, or also by extraction with organic solvents such as benzene.

Nevýhodou první metody jsou příliš vysoké ztráty acetonu, naproti tomu použití organických rozpouštědel není účelné kvůli přimíšení cizích součástí do reakčního systému. Vzhledem к vysokým požadavkům na kvalitu bisfenolu A jako konečného produktu je tedy tato metoda nevhodná.The disadvantage of the first method is that the acetone losses are too high, whereas the use of organic solvents is not expedient due to the addition of foreign matter to the reaction system. In view of the high quality requirements of bisphenol A as the final product, this method is therefore unsuitable.

Obě výše uvedené metody jsou také provázeny značnými energetickými náklady.Both of the above methods are also associated with considerable energy costs.

Výše uváděné nevýhody odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se fenol získává z vody extrakcí při teplotě 60 až 100 °C pomocí frakce vedlejších produktů z procesu výroby bisfenolu A, ze které byl předtím oddestilován fenol a která obsahuje 0,1 až 60 % hmotnostních p-isopenylfenolu, 0,1 až 30 % hmotních l,3,3-trimethyl-6-hydroxy-l-indenu, 0,1 až 33 °/o hmotnostních dianinových sloučenin, 2 až 45 % hmotnostních dimerů p-isopropenylfenolu, 0,1 až 60 % hmotnostních trisfenolu a 0,1 až 75 % hmotnostních bisfenolu A a jeho isomerů, za hmotnostního poměru frakce vedlejších produktů ku roztoku fenolu 1 : 0,2 až 4, přičemž emulse, vytvořená z vodného roztoku fenolu a uvedeného extrakčního činidla se uvede popřípadě do styku s kationtoměničem ve vodíkovém cyklu.The above-mentioned disadvantages are overcome by the process according to the invention, characterized in that phenol is obtained from water by extraction at a temperature of 60 to 100 ° C by a by-product fraction of the bisphenol A production process from which phenol has previously been distilled and containing 0.1% up to 60% by weight of p-isopenylphenol, 0.1 to 30% by weight of 1,3,3-trimethyl-6-hydroxy-1-indene, 0.1 to 33% by weight of dianin compounds, 2 to 45% by weight of p-dimers -isopropenylphenol, 0.1 to 60% by weight of trisphenol and 0.1 to 75% by weight of bisphenol A and its isomers, with a ratio of by-products fraction to phenol solution of 1: 0.2 to 4 by weight, the emulsion formed from an aqueous phenol solution and said extracting agent is optionally contacted with a cation exchanger in a hydrogen cycle.

Frakce vedlejších produktů z procesu výroby bisfenolu A, použitá к odlučování fenolu z vody, je tvořena produktem rozpadu odpadů z procesu výroby bisfenolu A, ze kterého byl předem oddestilován fenol, nebo je také tato používaná frakce tvořena odpady z procesu výroby bisfenolu A.The by-product fraction of the bisphenol A production process used to separate phenol from water is the waste product of the bisphenol A production process from which the phenol has been distilled off, or the fraction used is also the waste of the bisphenol A production process.

Během výzkumů bylo totiž zjištěno, že když se extrakce fenolu provádí pomocí frakce produktů z procesu výroby bisfenolu A, která mimo jiné obsahuje p-isopropylfenol, l,3,3-trimethyl-6-hydroxy-l-inden, dianinové sloučeniny, dimery p-isopropenylfenolu, trisfenoly a také bisfenol A a jeho isomery, může se podstatná část fenolu získat zpět snížením jeho koncentrace ve vodě z 6 až 10 % hmotnostních na 0,3 až 2 % hmotnostní.Indeed, it has been found in investigations that when phenol extraction is carried out using a product fraction of the bisphenol A production process which includes, inter alia, p-isopropylphenol, 1,3,3-trimethyl-6-hydroxy-1-indene, dianin compounds, p-dimers. For example, isopropenylphenol, trisphenols and also bisphenol A and its isomers, a substantial part of the phenol can be recovered by reducing its concentration in water from 6 to 10% by weight to 0.3 to 2% by weight.

Bylo rovněž zjištěno, že když se emulse, vytvořená z vodného roztoku fenolu, a frakce vedlejších produktů, přivede do kontaktu s kationtoměničem ve vodíkovém cyklu, může se koncentrace fenolu ve vodě snížit až na 0,1 až 1 % hmotnostní.It has also been found that when an emulsion formed from an aqueous phenol solution and a by-product fraction is contacted with a cation exchanger in a hydrogen cycle, the phenol concentration in water can be reduced to up to 0.1-1% by weight.

Mechanismus tohoto způsobu spočívá pravděpodobně v reakci aktivních součástí, přítomných v použité frakci, mimo jiné 1,3,-The mechanism of this process is likely to be the reaction of the active components present in the fraction used, inter alia, 1,3,

3-trimethyl-6-hydroxy-l-indenu a p-isopropenylfenolu s fenolem, na základě čehož vzniká 1,3,3-trimethyl-hydroxy-l-(4-hydroxyfenyl )-inden a bisfenol A.3-trimethyl-6-hydroxy-1-indene and p-isopropenylphenol with phenol to give 1,3,3-trimethyl-hydroxy-1- (4-hydroxyphenyl) -indene and bisphenol A.

Možnosti využití způsobu podle vynálezu vyplývají z následujících příkladů.The possibilities of using the method according to the invention follow from the following examples.

PřikladlHe did

Do tříhrdlé baňky o objemu 250 cm³, opatřené teploměrem, magnetickým míchadlem a zpětným chladičem, se dá 30 g destilátu z katalytického rozkladu produkčního odpadu, ze kterého byl oddestilován fenol. Tento destilát mimo jiného obsahuje:To a three-necked flask of 250 ^cm3 equipped with thermometer, magnetic stirrer and reflux condenser, 30 g to give a distillate from catalytic decomposition of waste production, from which phenol was distilled off. This distillate contains, inter alia:

0,6 % hmotnostních fenolu % hmotnostních p-isopropenylfenolu0.6% by weight of phenol% by weight of p-isopropenylphenol

6,2 % hmotnostních l,3,3-trimethyl-6-hydroxy-l-indenu % hmot, dianinových sloučenin % hmot, dimerů p-isopropenylfenolu6.2% by weight of 1,3,3-trimethyl-6-hydroxy-1-indene% by weight, dianin compounds by weight, p-isopropenylphenol dimers

0,8 °/ohmot. trifenolu a0.8 ° / mass. triphenol and

4,1 %hmot. bisfenolu A.4.1 wt. bisphenol A.

К této směsi se přidá 70 g 6% roztoku fenolu ve vodě.70 g of a 6% solution of phenol in water are added to this mixture.

Reakční směs se míchá po dobu 30 minut při teplotě 80 °C.The reaction mixture was stirred for 30 minutes at 80 ° C.

Po oddělení vrstev obsahuje vodná fáze 0,8 % hmotnostních fenolu.After separation of the layers, the aqueous phase contains 0.8% phenol by weight.

Příklad 2Example 2

Do reakčního systému, popsaného v příkladě 1 se dá 20 g odpadu z procesu výroby bisfenolu A, který obsahuje následující látky:The reaction system described in Example 1 is charged with 20 g of waste from the bisphenol A production process which contains the following substances:

0,6 % hmot, fenolu,0.6% by weight of phenol,

0,16 % hmot, p-isopropenylfenolu,0.16% by weight of p-isopropenylphenol,

0,45 % hmot. l,3,3-trimethyl-6-hydroxy-l-indenu,0.45 wt. 1,3,3-trimethyl-6-hydroxy-1-indene

5,7 % hmot, dianinových sloučenin, % hmot, dimerů p-isopropenylfenolu,5.7 wt.%, Dianin compounds, wt.%, P-isopropenylphenol dimers,

23,6 % hmot, trisfenolu a23.6% by weight of trisphenol and

7,4 % hmot, bisfenolu A a jeho isomerů.7.4% by weight of bisphenol A and its isomers.

К této směsi se přidá 80 g vodného roztoku fenolu o koncentraci 9,8 % hmotnostních.80 g of a 9.8% by weight aqueous phenol solution are added to this mixture.

Uvedená reakční směs se míchá po dobu jedné hodiny při teplotě 95 °C.The reaction mixture was stirred for one hour at 95 ° C.

Po rozdělení vrstev obsahuje vodná fáze 1,8 % hmotnostních fenolu.After separation of the layers, the aqueous phase contains 1.8% by weight of phenol.

Příklad 3Example 3

Do reakčního systému popsaného v příkladě 1 se dá 25 g destilátu z katalytického rozkladu odpadu z výrobního procesu bisfenolu A o složení stejném jako v příkladě 1. K této látce se přidá 75 g 7% roztoku fenolu ve vodě a 20 g kationtoměniče Wofatitu KPS ve vodíkovém cyklu. Reakční směs se míchá po dobu 1,5 hodiny při teplotě 102 °C.To the reaction system described in Example 1 is added 25 g of the catalytic decomposition distillate from the bisphenol A production process with the composition of Example 1. 75 g of a 7% solution of phenol in water and 20 g of Wofatit KPS cation exchanger in hydrogen are added. cycle. The reaction mixture was stirred at 102 ° C for 1.5 h.

Po rozdělení vrstev bylo analýzou zjištěno, že ve vodné fázi je koncentrace fenolu 0,21 % hmotnostních.After separation of the layers, phenol concentration in the aqueous phase was found to be 0.21% by weight.

Uvedená zkouška byla pětkrát opakována s dávkou toho samého iontoměniče, přičemž se ve vodné fázi zjistily následující koncentrace fenolu:The test was repeated five times with the same ion exchanger and the following phenol concentrations were detected in the aqueous phase:

0,23, 0,31, 0,25, 0,27 a 0,21 % hmotnostních.0.23, 0.31, 0.25, 0.27 and 0.21% by weight.

Příklad 4Example 4

Do reakčního systému, popsaného v příkladě 1 se přivede 100 g odpadů z procesu výroby bisfenolu A, sestávajících mimo jiné z 0,6 % hmotnostního fenolu, 0,16 % hmotnostních p-isopropenylfenolu, 0,45 % hmotnostních l,3,3-trimethyl-6-hydroxy-l-indenu, 5,7 % hmotnostních dianinových sloučenin, 21 % hmotnostních dimerů p-isopropenylfenolu, 23,6 % hmotnostních trisfenolů a 7,4 % hmotnostních bisfenolu A a jeho isomerů, jakož i vodný roztok fenolu o koncentraci 8 % hmotnostních v množství 20 g. Reakční směs se míchá po dobu jedné hodiny při teplotě 95 °C. Po rozdělení fází obsahuje vodná fáze 0,4 % hmotnostních fenolu.The reaction system described in Example 1 is fed with 100 g of waste from the bisphenol A process, consisting inter alia of 0.6% by weight of phenol, 0.16% by weight of p-isopropenylphenol, 0.45% by weight of 1,3,3- trimethyl-6-hydroxy-1-indene, 5.7 wt.% dianin compounds, 21 wt.% p-isopropenylphenol dimers, 23.6 wt.% trisphenols and 7.4 wt.% bisphenol A and its isomers; The reaction mixture was stirred for one hour at 95 ° C. After phase separation, the aqueous phase contains 0.4% by weight of phenol.

Příklad 5Example 5

Do reakčního systému, popsaného v příkladě 1, se přivede 70 g odpadů z procesu výroby bisfenolu A, které mimo jiné sestávají zThe reaction system described in Example 1 is fed with 70 g of waste from the bisphenol A process, which consists inter alia of:

0,8 % hmot, fenolu0.8% by weight of phenol

0,6 % hmot, p-isopropenylenolu0.6% by weight of p-isopropenylenol

1,25 % hmot. l,3,3-trimethyl-6-hydroxy-l -indenu1.25 wt. 1,3,3-trimethyl-6-hydroxy-1-indene

3,8 % hmot, i^iai^invýých sloučenin % hi^ot:. dimerů p-isopropenylfenolu3.8% by weight of the isolated compounds. dimers of p-isopropenylphenol

13,2 % hmot, ústěnou a13.2% by weight of water and

74,9 % hmot, bisfanll- A a jeho isomerů, jakož i 30 g vodného roztoku fenolu o koncentraci 8 °/o hmn-ans-ních.74.9% by weight of bisphanII-A and its isomers, as well as 30 g of an 8% w / w aqueous phenol solution.

Směs se míchá po dobu jedné hodiny při teplotě 98 °C. Vzorek odebraný po rozdělení fází obsahuje 0,6 % hmo-anstaích fenolu.The mixture was stirred for one hour at 98 ° C. The sample taken after phase separation contains 0.6% phenol phenol.

Claims

I will invent the object

Process for separating phenol from water by extraction, characterized in that the aqueous phenol solution is extracted at a temperature in the range of 60 to 100 ° C by the by-products fraction of the bisphenol A production process from which phenol has been distilled and containing

0.1 to 60 wt.%, More preferably 0.1 to 30 wt. 1,3,3-trimethyl-6-hydroxy-1-indene

0.1 to 33% by weight of dianin compounds, 2.0 to 45% by weight of p-isopropenylphenol dimers,

0.1 to 75% by weight of bisphenol and its isomers; and

0.1 to 60% by weight of trisfennel, with a weight ratio of by-products fraction to phenol solution of 1: 0.2 to 1: 4, wherein the emulsion formed from the aqueous phenol solution and the above extracting agent is optionally contacted a cation exchanger in a hydrogen cycle.

2. Process according to claim 1, characterized in that a sulfone mixed polymer of styrene and divinylbenzene is used as the cation exchange agent in the hydrogen cycle.