DD227697A1

DD227697A1 - Verfahren zur isolierung von dian

Info

Publication number: DD227697A1
Application number: DD26743484A
Authority: DD
Inventors: Helmut Thieme; Edmund Bochinski; Peter Franke; Claus Funke; Steffen Hemmann; Klaus Lichtenfeld
Original assignee: Leuna Werke Veb
Priority date: 1984-09-20
Filing date: 1984-09-20
Publication date: 1985-09-25

Abstract

Verfahren zur Isolierung von Dian aus einem Reaktionsgemisch, das durch mit Chlorwasserstoff katalysierte Kondensation von Phenol und Aceton erhalten wurde. Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches umfasst die Stufen a) Neutralisation des Chlorwasserstoffs, b) Dekantation des Neutralisationsgemisches, c) Extraktion der organischen Phase mit Wasser, d) destillative Entfernung des Wassers aus dem Extrakt, e) destillative Entfernung der Hauptmenge des Phenols, f) Entfernung des restlichen Phenols durch Wasserdampfdestillation. Das in den Stufen (d) und (f) anfallende Destillat dient in Stufe (c) als Extraktionsmittel, der Extrakt der Stufe (c) als Verduennungsmittel in Stufe (a).

Description

VEB Leuna-Werke Leuna, 10.09.1984

"Walter Ulbricht"

LP 8440

Titel der Erfindung

Verfahren zur Isolierung von Dian

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Isolierung von Dian aus einem bei der durch Chlorwasserstoff katalysierten Kondensation von Aceton und Phenol entstehenden Reaktionsgemisch.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Aufarbeitung der bei der durch Chlorwasserstoff katalysierten Kondensation von Phenol und Aceton entstehenden Reaktionsgemische wurde verschiedentlich beschrieben. So wurde zum Beispiel vorgeschlagen, den Chlorwasserstoff aus dem Reaktionsgemisch durch Destillation (DE-AS 1 030 836) oder Neutralisation (US-PS 2 791 616) zu entfernen. Das bei- der Neutralisation entstehende Salz fällt dabei in Form einer wäßrigen Lösung an, die eine separate Phase bildet und durch Separieren von den organischen Bestandteilen des Reaktions-

gemisches abgetrennt werden kann. In der organischen Phase noch verbleibende Restrnengen an Salz lassen sich durch Waschen mit Wasser entfernen. Die we itere Aufarbeitung des Gemisches erfο Igt , gegebenenfalls nach der Abtrennung der Hauptmenge Dian durch Kristallisation des Phenol-Dian-Adduktes (US-PS 2 791 616), auf desti I lativem Wege. Dabei fallen als Destillate ein phenolhaItiges Wasser und reines Phenol an. Zur vollständigen Entfernung des Phenols aus dem Dian wird eine Wasserdampfdestillation vorgeschlagen (US-PS 2 775 680) .

E in wesentI icher Nachteil dieser Aufarbeitungsverfahren ist der hohe Wasserverbrauch (DD-PS 121 099) und der Anfall großer Mengen phenoI ha 11igen Abwassers in vier Stufen des Aufarbeitungsprozesses. Dadurch sind aufwendige Maßnahmen zur Abwasserbehandlung erforderlich, die zusätzliche Kosten verursachen und den spezifischen Energie- und Materialverbrauch des Verfahrens negativ beeinflussen.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, die bei der Aufarbeitung des sauren Reaktionsgemisches der Diansynthese anfallende Menge phenolha It igen Abwassers zu reduzieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Anfall an phenoI-ha It igen Abwässern bei der Aufarbeitung des sauren Reaktionsgemisches der durch Chlorwasserstoff katalysierten Diansynthese durch mehrfache Verwendung der Wasserströme zu reduzieren.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Isolierung von Dian aus einem Reaktionsgemisch, das durch Kondensation von Phenol und Aceton unter der kataIytischen Wirkung von Chlorwasser-

stoff entsteht, wobei nach erfolgter Reaktion das Reaktionsgemisch folgenden Prozessen unterworfen wird,

a) Neutralisation des Chlorwasserstoffs mit verdünnter Natronlauge

b) Dekantation des zweiphasigen Neutra Iisationsgemischs

c) Extraktion der die Hauptmenge an Phenol und Dian enthaltenden Phase-mit Wasser

d) Destillative Entfernung des Wassers aus dem Raffinat

e) Destillative Entfernung der Hauptmenge des Phenols aus dem Rückstand der Stufe (d)

f) Entfernung des restlichen Phenols aus dem Rückstand der Stufe (e) durch Destillation mit Wasserdampf,

erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nur bei der Stufe (f) Wasser in Form von Wasserdampf zugeführt wird, daß die in den Stufen (d) und (f) anfallenden Destillate als Extraktionsmittel' für die Stufe (c) und der Extrakt der Stufe (c) in Stufe (a) als Verdünnungsmittel für die verwendete Natronlauge dienen und daß nur in Stufe (a) ein mit Phenol und Dian belasteter Abwasserstrom abgezogen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar für die Aufarbeitung von Reaktionsgemischen, die bei der durch Chlorwasserstoff katalysierten Kondensation von· Aceton und Phenol im MoI-verhältnis 1 : 3 bis 1 : 15, vorzugsweise von 1 : 5 bis 1 : 8, entstehen.

Die Neutralisation (Stufe a) wird bei einer Temperatur vorgenommen, bei der das resultierende Gemisch vollständig flüssig ist. Die erforderliche Mindesttemperatur, die vom PhenoI-Aceton· Verhältnis im Reaktionsansatz und der Natriumchlorid-Konzentration der wäßrigen Phase abhängt, beträgt 30 bis 90 °C .

Die Zusammensetzung des Neutra 1isationsgemisches in Stufe (a) ist in weiten Grenzen variierbar. Sie ist abhängig vom PhenoI-Aceton-Verhäitnis des Reaktionsansatzes, seinem Chlorwasserstoffgeha1t und der eingeführten Wassermenge. Bei einem festgelegten Phenoi-Aceton-VerhäItnis und der zugehörigen Sättigungskonzentration an Chlorwasserstoff im Reaktionsgemisch sinkt die Nat r iumch l.or id-Konzen t rat i on und damit die Dichte der wäßrigen Phase mit steigender Wassermenge, während die Dichte der organischen Phase annähernd konstant bleibt. Zur Gewährleistung einer störungsfreien Phasen trennung in Stufe (b) ist die Wasserrnenge so zu bemessen, daß ein ausreichender Dichteunterschied zwischen beiden Phasen besteht. Dabei ist es möglich, sowohl oberhalb als auch unterhalb der KochsaI ζ-Konzentration zu arbeiten, bei der die Dichten der beiden Phasen gleich sind.

Die Extraktion der organischen Phase {Stufe c) kann ein- oder mehrstufig im Gleich- oder Gegenstrom erfolgen. Wenn niedrige Aschegehalte im Endprodukt erreicht werden sollen, ist eine mehrstufige Extraktion vorzuziehen.

Die Destillationen der Stufen (d) und (e) erfolgen auf konventionelle Weise. Die Stufe (d) kann bei Normaldruck oder unter reduziertem Druck betrieben werden. In Stufe (e) ist zur Vermeidung einer thermischen Schädigung des Dians verminderter Druck anzuwenden.

Durch die Wahl der Wassermenge in der Stufe (a) ist das Verhältnis Dian/Wasserdampf in der Stufe (f) festgelegt. Zur Gewährleistung einer weitestgehenden PhenoIentfernung aus dem Dian ist es zweckmäßig, die Wasserdampfdestillation mehrstufig im Gegenstrom zu betreiben. Geeignet dafür sind zum Beispiel Boden- oder Füllkörperkolonnen. Es ist weiterhin zweckmäßig, die Wasserdampfdestillation mit überhitztem

Wasserdampf zu betreiben, wobei zur Vermeidung thermischer Schädigungen des Dian: überschreiten sollte.

Schädigungen des Dians die Dampf temperatur 200 C nicht

Der gesamte Prozeß wird vorteilhafterweise kontinuierlich durchgeführt, ein Chargenbetrieb ist jedoch auch möglich.

Ausführungsbeispiel 1

Diskontinuierliche Aufarbeitung eines Reaktionsgemisches aus 3 mo I Phenol und 1 mo I Aceton, Dichte des Neutralisationsabwassers niedriger als die der organischen Phase.

Das Reaktionsgemisch aus 3 mo I Phenol, 1 mo I Aceton und 0,28 mo I Chlorwasserstoff wird mit 380 g Extrakt aus der folgenden Aufarbeitungsstufe versetzt und bei 60 ⁰C mit 23,4 g konzentrierter Natronlauge neutralisiert. Das sich bildende zweiphasige Gemisch wird getrennt. Die Oberphase (235 g) besteht vorwiegend aus Wasser und enthält etwa 7 % Kochsalz und 3 % Phenol. Die Unterphase, die die Hauptmenge an Phenol und Dian enthält, wird mit den vereinigten Destillaten der Stufen (d) und (f) eines vorherigen Ansatzes (insgesamt 410 g) vermischt und erneut getrennt. Die wäßrige Oberphase wird quantitativ als Verdünnungsmittel für einen weiteren Neutralisationsansatz verwendet. Die organische Unterphase wird einer Destillation zugeführt. Zunächst wird unter Normaldruck bis zu einer Sumpfphasetemperatur von 160 C die Hauptmenge an Wasser (Stufe d), dann unter einem Druck von 8 kPa die Hauptmenge des Phenols abdestilliert (Stufe e). Das Phenol enthält bis zu 1,5 % Wasser. Es wird ohne weitere Reinigung in die Dian-Synthese zurückgeführt. Das Sumpfprodukt wird bei 160 ⁰C mit 170 g auf 160 ⁰C überhitzten Wasserdampf ausgeblasen (Stufe f). Das dabei anfallende Destillat wird gemeinsam mit dem der Stufe (e) zur Extraktion eines folgenden Ansatzes verwendet. Als Sumpfprodukt werden 208 g Dian in technischer Qualität erhalten.

Ausführungsbeispiet 2

Kontinuierliche Aufarbeitung eines Reaktionsgemisches aus 6 mo I Phenol und 1 mo! Aceton, Dichte des Neutralisationsabwassers höher als die der organischen Phase.

1070 g/h eines Reaktionsgemisches aus 6 mo I Phenol, 1 mo I Aceton und 0,66 mo I Chlorwasserstoff werden mit 350 g/h des wäßrigen Extraktes der Extraktionsstufe vermischt und mit 62 g/h konzentrierter Natronlauge bei 60 C neutralisiert. Das zweiphasige Reaktionsgemisch wird einem Trennrohr zugeführt. Als Unterphase werden 290 g/h Abwasser abgeführt, das 15 % Kochsalz und etwa 2 % Phenol enthält. Die Oberphase wird in zwei hintereinandergescha I teten Mixer-Sett I er-Extraktoren mit je 260 g/h der vereinigten Destillate der Stufen {d) und (f) extrahiert . Die in beiden Settlern anfallenden Extrakte werden in die tMeut ra I i sat i onsstuf e zurückgeführt. · Das den zweiten Settier als Unterphase verlassende Produkt wird dem Kopf einer Raschig-SäuTe zugeführt, deren Sumpf bei einer Temperatur von 160 C gehalten wird. Das Destillat wird gemeinsam mit dem der Wasserdampfdestillation in die Extraktionsstufe zurückgeführt._cDas Sumpfprodukt wird in einem Umlaufverdampfer bei 160 C und einem Druck von 8 kPa weitgehend von Phenol befreit. Das in einer Menge von 603 g/h anfallende Destillat enthält etwa 1,5 % Wasser und wird in die Synthesestufe zurückgeführt. Das Sümpfprodukt mit etwa 6 % Phenol wird auf eine Raschig-SäuIe aufgegeben, in die am Boden ein Strom'von 175 g/h auf 180 C überhitzter Wasserdampf eingeleitet wird. Das Destillat geht in die Extraktionsstufe zurück . Als Sumpfprodukt werden 375 g/h eines technisch reinen Dians erhalten.

Claims

Patentanspruch

Verfahren zur Isolierung voon Dian aus einem Reaktionsgemisch, das durch Kondensation vn Phenol und Aceton unter der kata Iytisehen Wirkung von Chlorwasserstoff entsteht, wobei nach erfolgter Reaktion das Reaktionsgemisch folgenden Prozessen unterworfen wird!

a) Neutralisation des Chlorwasserstoffs mit verdünnter Natron Iauge

b) Dekantation des zweiphasigen Neutralisationsgemisches

c) Extraktion der die Hauptmenge an Phenol und Dian enthaltenden Phase mit Wasser

d) Destillative Entfernung des Wassers aus dem Raffinat

e) Destillative Entfernung der Hauptmenge, des Phenols aus dem Rückstand der Stufe (d)

f) Entfernung des restlichen Phenols aus dem Rückstand der Stufe (e) durch Destillation mit Wasserdampf,

gekennzeichnet dadurch, daß nur in der Stufe (f) Wasser in Form von Wasserdampf zugeführt wird, daß die in den Stufen (d) und (f) anfallenden Destillate als Extraktionsmittel für die Stufe (c) und der Extrakt der Stufe (c) in Stufe (a) als Verdünnungsmittel für die verwendete NatronI auge dienen und daß nur in Stufe (a) ein mit Phenol und Dian belasteter Abwasserstrom abgezogen wird.