DE1145178B

DE1145178B - Verfahren zur Gewinnung von Phenolen aus phenolhaltigen Waessern

Info

Publication number: DE1145178B
Application number: DEM38838A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl-Heinz Eisenlohr
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1958-09-05
Filing date: 1958-09-05
Publication date: 1963-03-14

Description

Verfahren zur Gewinnung von Phenolen aus phenolhaltigen Wässern Aus phenolhaltigen Wässern, die in Kokereien, Schwelereien, bei der Hydrierung von Brennstoffen, in der chemischen Industrie, besonders in der Kunststoffindustrie, entstehen, wurden die Phenole schon durch Extraktion mit sauerstoffhaltigen organischen Lösungsmitteln extrahiert, die in den Wässern nicht oder nur wenig löslich sind. Besonders wurden für die Extraktion Äther, Ketone, Ester, z. B. Isopropyläther, Methylisobutyläther verwendet. Reste dieser Lösungsmittel, die in den extrahierten Wässern zurückblieben, wurden daraus durch Abdestillieren mit Wasserdampf, besonders in Destillierkolonnen, bei Temperaturen von 90 bis etwa 110°C gewonnen. Für die Destillation war ein verhältnismäßig hoher Wärmeaufwand notwendig, da das extrahierte Wasser auf die Destillationstemperatur erhitzt und mit dem Lösungsmittel 1 bis 3% Wasserdampf abdestilliert werden mußten. Aus den Destillatsdämpfen, die außer dem Lösungsmittel noch Ammoniak, Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff enthielten, wurde das Lösungsmittel durch Auswaschen mit Wasser, z. B. mit phenolhaltigen Wässern, zurückgewonnen.
Es wurde nun gefunden, daß eine vollständige Rückgewinnung der in den entphenolten Wässern enthaltenen sauerstoffhaltigen organischen Lösungsmitteln auch bei niedrigen Temperaturen, z. B. den Temperaturen, bei denen die Extraktion durchgeführt wird und die bei etwa 15 bis 50° C, vorzugsweise bei 20 bis 40° C, liegen, möglich ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Phenolen aus phenolhaltigen Wässern mit unter 130°C, vorzugsweise unter 100°C, siedenden, in Wasser nur begrenzt löslichen organischen sauer= stoffhaltigen Lösungsmitteln, wie Äther, Ketone, Carbonsäureester, durch mehrstufige Gegenstromextraktion.
Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man das im entphenolten Wasser gelöste Lösungsmittel bei etwa 15 bis 50°C mit Kokereigas, Schwelgas oder Luft desorbiert und aus den Gasen durch Waschen mit aus den Wässern extrahierten Phenolen gewinnt, von diesen Phenolen in bekannter Weise durch Destillieren trennt und daß man das für die Desorption verwendete und von dem Lösungsmittel wieder befreite Gas ganz oder teilweise im Kreislauf in die Desorption zurückführt.
Bei dem Verfahren der Erfindung wird gegenüber dem bekannten Verfahren eine große Wärnneersparnis erzielt, da das Abtrennen des Lösungsmittels aus dem entphenolten Wasser vorzugsweise bei der Temperatur durchgeführt wird, bei welcher auch die Entphenolung des Wassers erfolgt. Außerdem benötigt man für die Abtrennung der zurückgewonnenen Lösungsmittel keine zusätzlichen Vorrichtungen, da die aus den Wässern .gewonnenen Phenole ebenfalls Lösungsmittel enthalten, die ohnehin daraus abgetrennt werden müssen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit den Lösungsmitteln aus den entphenolten Wässern nahezu keine anderen Stoffe wie Schwefelwasserstoff, Ammoniak, Kohlendioxyd entweichen. Es tritt also bei dem Verfahren der Erfindung keine Verunreinigung der gewonnenen Phenole durch diese Stoffe auf, die nicht zu vermeiden wäre, wenn man die Lösungsmittel mit Wasserdampf abdestillieren und aus den Destillatdämpfen die Lösungsmittel mit Phenolen auswaschen würde.
Bei der Entphenolung von Ammoniakwasser mit Benzol ist es bekannt, die Wiedergewinnung des Lösungsmittels durch Entspannen unter gleichzeitigem Hindurchleiten von geringen Mengen Leuchtgas auszuführen. Dabei wird das Benzol jedoch bei Einhaltung von Temperaturen zwischen 40 und 50° C nur zu 95% zurückgewannen.
Diese für ein technisches Verfahren unzureichende Ausbeute wird bei dem Verfahren der Erfindung mit einer fast vollständigen Wiedergewinnung (99%) - wie aus den folgenden Beispielen ersichtlich -übertroffen, obwohl auf Grund der verschiedenen Löslichkeiten von Benzol einerseits und sauerstoffhaltigen Lösungsmitteln andererseits in Wasser von dem für die Wiedergewinnung des Benzols aus entphenoltem Ammoniakwasser bekannten Verfahren nicht zu erwarten war, daß sich dieses auf die Desorption von sauerstoffhaltigen organischen Lösungsmitteln aus dem entphenolten Wasser übertragen lassen würde. Die Beispiele erläutern das Verfahren der Erfindung.
Beispiel 1 Aus Kokereiwasser, das 2 g Phenole, 8 g Ammoniak, 2 g Kohlendioxyd und 0,5 g Schwefelwasserstoff im Liter enthält, werden die Phenole mit Isopropyläther extrahiert, der in Mengen von 12 bis 15%, auf das Wasser bezogen, angewendet wurde. Die Extraktionstemperatur beträgt 34° C. Die Extraktion erfolgte in bekannter Weise mehrstufig. Nach der Extraktion enthält das Wasser noch 4 bis 8 mg Pheaole je Liter und 1,3 % Isopropyläther. Seine Gehalte an Ammoniak, Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff sind unverändert. Aus den phenollhaltigen Lösungsmitteln wurden die Phenole in bekannter Weise, z. B. durch Destillation, gewonnen.
Das entphenolte Wasser wird darauf bei der Temperatur, mit der es aus der Extraktion kommt, mit Kokereigas behandelt, das in einer Menge von 12 m3 je Kubikmeter Wasser angewendet wird. Für die Behandlung wurde eine FuNkörpmkoIonne verwendet, die etwa acht theoretischen Böden entsprach. Das aus der Kolonne ablaufende Wasser enthält noch 14 mg Lösungsmittel je Liter. Sein Gehalt an Kohlendioxyd, Schwefelwasserstoff und Ammoniak blieb nahezu unverändert. Die Gase werden in einer nachgeschalteten Füllkörperkolonne mit einem Teil der im Verfahren gewonnenen, vom Lösungsmittel getrennten Phenole behandelt, und zwar werden je Kubikmeter Gas 19 kg Phenole verwendet. Das behandelte Gas enthält noch 4 mg Lösungsmittel im Liter. Die Rohphenole, die das Lösungsmittel aufgenommen haben, werden in die Anlage zurückgegeben, in der das Lösungsmittel von den Phenolen getrennt wird.
Beispiel 2 Aus einem Schwelwasser, das etwa 11 g Phenole, 4 g Ammoniak, 3 g Kohlendioxyd und 1 g Schwefelwasserstoff im Liter Wasser enthält, werden die Phenole mit etwa 11% Methylisobutyläther in einer siebenstufigen Gegenstromextraktionsvorrichtung extrahi;eart. Das extrahierte Wasser enthält noch etwa 12 mg Phenol und 9 g Methylisobuiyläther im Liter. Dieses lösemittelhaltige enrtphenolte Wasser wird dann dem Kopf einer 12bödigen Glockenbodenkolonne zugeführt und am Sumpf etwa 15 m3 Luft je 1 m3 Wasser eingeblasen. Die Temperatur in der Desorptionskolonne beträgt 37° C und liegt genauso hoch wie .die Temperatur des in die Extraktion eintretenden phenolhaltigen Wassers. Das aus der Glockenbodenkolonne ablaufende Wasser enthält noch 8 mg Methylisobutyläther je Liter Wasser. Die am Kopf der Kolonne entweichende lösungsmittelhaltige Luft wird in einer weiteren, acht Böden enthaltenden Kolonne im Gegenstrom mit 21 kg Phenolen je Kubikmeter Luft, die durch die Extraktion des phenolhaltigen Schwelwassers gewonnen wurden, gewaschen. Die Gase enthalten nach dieser Waschung noch 4 mg Methyhsobutyläther je Liter, das am Boden der Kolonne anfallende lösemittelhaltige Phenol wird in die Anlage zurückgegeben, in der das Lösungsmittel von den Phenolen durch Destillation abgetrennt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Gewinnung von Phenolen aus phenolhaltigen Wässern mit unter 130° C, vorzugsweise unter 100° C siedenden, in Wasser nur begrenzt löslichen organischen sauerstoffhaltigen Lösungsmitteln, wie Ather, Ketone, Carbonsäureester, durch mehrstufige Gegenstromextraktion, dadurch gekennzeichnet, daß man das im entphenolten Wasser gelöste Lösungsmittel bei etwa 15 bis 50° C mit Kokereigas, Schwelgas. oder Luft desorbiert und aus den Gasen durch Waschen mit aus, den Wässern extrahierten Phenolen gewinnt, von diesen Phenolen in bekannter Weise durch Destillieren trennt und daß man das für die Desorption verwendete und von dem Lösungsmittel wieder befreite Gas ganz oder teilweise im Kreislauf in die Desorption zurückführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Abtrennen des Lösungsmittels aus dem entphenolten Wasser bei der Temperatur durchführt, bei der die Entphenolungdes Wassers erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 824 344; USA.-Patentschriften Nr. 1315 700, 1315 701; A. Dierich s und R. Kubicka, Phenole und Basen, 1958, S. 110.