DE1493508C - Verfahren zur Spaltung eines Cumylphenols - Google Patents
Verfahren zur Spaltung eines CumylphenolsInfo
- Publication number
- DE1493508C DE1493508C DE1493508C DE 1493508 C DE1493508 C DE 1493508C DE 1493508 C DE1493508 C DE 1493508C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- phenol
- aluminum
- temperature
- cumylphenol
- boiling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- CJWNFAKWHDOUKL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-yl)phenol Chemical compound C=1C=CC=C(O)C=1C(C)(C)C1=CC=CC=C1 CJWNFAKWHDOUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 12
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 title claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 128
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 24
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 22
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 13
- OPSWAWSNPREEFQ-UHFFFAOYSA-K triphenoxyalumane Chemical compound [Al+3].[O-]C1=CC=CC=C1.[O-]C1=CC=CC=C1.[O-]C1=CC=CC=C1 OPSWAWSNPREEFQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- QBDSZLJBMIMQRS-UHFFFAOYSA-N p-Cumylphenol Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=CC=C1 QBDSZLJBMIMQRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical group [H]* 0.000 claims description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 2
- YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N Cumene hydroperoxide Chemical compound OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 27
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N methylphenylketone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 16
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 12
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N α-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 9
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 9
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N Cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- -1 u-methylstyrene Chemical compound 0.000 description 5
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000010543 cumene process Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-M phenolate Chemical compound [O-]C1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229940031826 phenolate Drugs 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N P-Toluenesulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N al2o3 Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEKSTJIMNHFWPB-UHFFFAOYSA-N aluminum;phenol Chemical class [Al].OC1=CC=CC=C1 HEKSTJIMNHFWPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDCFWIDZNLCTMF-UHFFFAOYSA-N 2-phenylpropan-2-ol Chemical compound CC(C)(O)C1=CC=CC=C1 BDCFWIDZNLCTMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N Aluminium hydride Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- COOGPNLGKIHLSK-UHFFFAOYSA-N Aluminium sulfide Chemical class [Al+3].[Al+3].[S-2].[S-2].[S-2] COOGPNLGKIHLSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960002126 Creosote Drugs 0.000 description 1
- 235000006173 Larrea tridentata Nutrition 0.000 description 1
- 240000007588 Larrea tridentata Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 1
- AFRNIXXHPVFSHY-UHFFFAOYSA-K aluminum;phenol;triphenoxide Chemical compound [Al+3].OC1=CC=CC=C1.[O-]C1=CC=CC=C1.[O-]C1=CC=CC=C1.[O-]C1=CC=CC=C1 AFRNIXXHPVFSHY-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- XHODMTAOVMFHQJ-UHFFFAOYSA-N aluminum;propan-2-ol Chemical compound [Al].CC(C)O XHODMTAOVMFHQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 1
- RCTYPNKXASFOBE-UHFFFAOYSA-M chloromercury Chemical compound [Hg]Cl RCTYPNKXASFOBE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000536 complexating Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- BCEKSOCWQZDKMI-UHFFFAOYSA-N cumene;1-phenylethanone Chemical class CC(C)C1=CC=CC=C1.CC(=O)C1=CC=CC=C1 BCEKSOCWQZDKMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFRQQBZAYHXOKS-UHFFFAOYSA-N cumene;phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1.CC(C)C1=CC=CC=C1 UFRQQBZAYHXOKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940058172 ethylbenzene Drugs 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000010685 fatty oil Substances 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Description
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren der Herstellung von Phenol und u-Alkylstyrol durch
Spaltung eines Cumylphenols.
Bei der Herstellung von Phenol und Aceton nach dem Cumol-Verfahren wird eine Flüssigkeit gewonnen,
welche Aceton, Cumol, u-Methylstyrol, Phenol,
Acetophenon und höhersiedende Phenole, wie p-Cumylphenol (u,u-Dimethyl-p-benzylphenol), PoIymethylstyrol,
polymerisierte und teerige Produkte enthält. Wird dieses Gemisch einer fraktionierten
Destillation unterworfen, so werden die niedrigsiedenden Stoffe, wie Aceton, Cumol, u-Methylstyrol
und Phenol, als Destillat abgetrennt, während am Boden des Fraktionierturmes ein Rest öl
verbleibt, welches Acetophenon, Phenol und höhersiedende Phenole, wie p-Cumylphenol, Polymethylstyrol
und teerige Stoffe, enthält. Zum Beispiel besteht ein solcher Rückstand aus 19"/o Phenol,
6% Acetophenon und der Rest aus höhersiedenden Produkten.
Wenn dieses Rückstandöl durch Destillation fraktioniert wird, und zwar vorzugsweise bei vermindertem
Druck, so wird weiterhin Phenol gewonnen sowie eine Mischung von Acetophenon mit Phenol, aus welcher'
die Bestandteile durch bekannte Verfahren, z. B. durch alkalische oder Heißwasserextraktion, abgetrennt
werden können. Am Schluß destillieren höhersiedende Stoffe über, aus welchen p-Cumylphenol
mit guter Ausbeute gewonnen werden kann, Da diese Verbindung in zu geringem Umfang Verwendung
findet, erscheint es wünschenswert, diese hochsiedenden Phenole in Phenol und «-Methylstyrol
zu spalten. Auf diese Weise gewinnt man eine höhere Ausbeute an Phenol und dazu als Nebenprodukt
noch a-Methylstyrol.
Es ist bekannt, daß die Zersetzung von .p-Cumylphenol
oder einem öligen Rückstand, welcher diesen Stoff in großer Menge enthält, durch Erhitzen erfolgen
kann. Es ist ebenfalls bekannt, daß die erforderliche Temperatur für eine solche Reaktion niedriger liegt,
wenn katalytische Mengen von Säuren oder mit Säure behandelten Erden, z. B. Fuller-Erde, verwendet
werden.
Ein Verfahren zum Spalten der öligen Rückstände
, aus dem Cumol-Phenol-Verfahren ist in der britischen
ίο Patentschrift 670 444 beschrieben, jedoch ergeben
sich bei dessen Durchführung Schwierigkeiten. In Abwesenheit einer Säure ist eine hohe Temperatur
erforderlich, um das Aufspalten innerhalb einer brauchbaren Zeit zu vollziehen. Die hohe Temperatur
wiederum verursacht die Bildung unerwünschter Nebenprodukte. Die Gegenwart von Säure ist auch
schädlich für das Material, aus dem die Verfahrensanlage besteht.
Manche Säuren, die an sich geeignet sind, die Auf-
zo spaltung herbeizuführen, geben Anlaß zur Bildung
von sauren Dämpfen, die die Produkte verunreinigen. Andere wieder besitzen oxydierende Eigenschaften,
und die meisten verursachen Polymerisationen. Feste Säuren, wie Fuller-Erde, erfordern intensives Mischen
und werden leicht durch Absorption hochmolekularer Stoffe inaktiviert. Ein weiterer Nachteil der Verwendung
von Säuren ist, daß auch andere Zersetzungsreaktionen katalysiert werden, die zu anderen Produkten
führen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe, zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das ohne den Zusatz
von Säuren durch Verwendung eines spezifischen Katalysators die Aufspaltung der in Frage kommenden
Stoffe in homogener Lösung gestattet.
35. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Spaltung eines Cumylphenols der allgemeinen Formel
in der R1 bis R5 Wasserstoffatome oder kurzkettige
Alkylgruppen bedeuten, in Phenol und ein u-Alkylstyrol
besteht darin, daß man das Cumylphenol in Gegenwart eines Aluminiumphenolats als Katalysator
in flüssiger Phase auf eine Temperatur von mindestens 130"C, vorzugsweise auf eine Temperatur von 190 bis
270" C, erhitzt.
Der Ausdruck »Phenolat« ist hier in seiner allgemeinen
Bedeutung gebraucht.
Die Wirksamkeit der Aluminiumphenolute, die an und für sich neutrale Verbindungen sind, mag darauf
beruhen, daß sie in einer Phenollösung eine stark saure Reaktion durch Komplexbiidung mit Phenol- (><;
molckülen hervorrufen (R. S t r ο h, R. S e y d e 1 und
W. Hahn, Angewandte Chemie, Bd. 69, 1957, S. 699 If.).
Aus der französischen Patentschrift 1 270 749 ist bereits die Crackung von gewissen Cumylphenolderivatcn
unter alkalischen Bedingungen bekannt. Demgegenüber wird erfindungsgemäß unter sauren
Bedingungen gearbeitet, überraschenderweise ist das Verfahren, der Erfindung dem bekannten Verfahren
auch überlegen, wie die nachstehend beschriebenen Vergleichsversuche zeigen.
Es wurde technisches p-Cumylphenol ohne Katalysator sowie in Gegenwart von Alkali, Säure, Aluminiuniphenolat
bzw. Aluminiumoxyd erhitzt und durch einen Fraktionieraufsatz, der bei 160"C gehalten
wurde, destilliert. Jeder Versuch wurde bis etwa 60% Zersetzung durchgeführt. Das Aluininiumphenolat
wurde im Cumylphenol durch Zusatz von Aluininiumisopropylat erzeugt. Folgende Ergebnisse wurden
erhalten:
Zusatz. | Zeit, um die | Tabelle 1 | Stahlblech | Zusammensetzung der Spaltungsprodukte | Cumol | «-Methyl- styrol |
Phenol | |
: | Hälfte des Ansatzes zu spalten Minuten |
Siede | korrosion mg/cm2 je Ansatz |
Äthyl benzol + Toluol |
4,3 | 59,6 | 35,9 | |
Versuch | 1% NaOH . | 155 | temperatur der Mischung C |
0,65 | 0,2 | 14,1 | 51,5 | 33,9 |
1 | , 1 % Al-isopropylat | 180 | 346 | 48,0 | 0,5 | 0,1 | 58,7 | 41,2 |
2 | V2 1Vo p-Toluolsulfonsäure | 12 | 347 | 0,13 | -— | 0,1 | 51,1 | 48,8 |
3 | 1 %A12O3 | 12 | 260 | 0,32 | 10,6 | 57,0 | 31,8 | |
4 | 150 | 255. | 0,5 | |||||
5 | 346 | |||||||
Der alkalische Zusatz beschleunigt offensichtlich die Zersetzung nicht, sondern hemmt sie sogar. Der
erfmdungsgemäße Zusatz in Versuch 3 hat eine ähnliche Wirkung wie der Zusatz von Säure, jedoch
erfolgt keine Polymerisation und keine Säurekorrosion. Aluminiumoxyd ist wirkungslos. Der hohe
Prozentsatz an Cumol bei der alkalischen Zersetzung rührt von radikalischen Umsetzungen her, die unter
diesen Bedingungen.Überhand nehmen.
Erfindungsgemäß wird sowohl die alkalische als auch die saure Korrosion vermieden, die Zersetzung
bei viel niedrigerer Temperatur durchgeführt und mit einem Bruchteil des Wärmeaufwandes der bekannten
Verfahren. Desgleichen werden erfindungsgemäß die Polymcrisationsverluste bei der Verwendung starker
Säuren vermieden.
Die Versuche zeigen gleichzeitig auch die Überlegenheit gegenüber dem aus der deutschen Auslegeschrift
1.121 621 bekannten Verfahren zur thermischen Crackung von Cümylphenol in flüssigem Zustand
ohne Katalysator. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des eriindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den
erwähnten bekannten Verfahren besteht auch darin, daß die Korrosion von Weicheisenblech beim Cracken
von Phenolrückständen wesentlich verringert wird. Phenolrückstände sind gewöhnlich schwach alkalisch.
Bei einem winzigen Alkaligehalt aber wird Kohlenstoffstahl durch Phenol bereits außergewöhnlich stark
korrodiert. In Gegenwart von· Aluminiumphenolat wird diese Korrosion sehr stark vermindert oder sogar
völlig beseitigt,, wie die nachstehende Tabelle 2 zeigt.
Tabelle 2 | Höchst tempe ratur C |
Al-Zusatz % |
Gewichts verlust einer Weicheisen probe mg/cm2 |
|
Alkaligehalt der Rückstande 7» . |
Versuchs dauer . Minuten |
350 354 354 |
0,065 | 15,5 4,0 0,12 |
0,3 0,05 0,05 |
60 120 80 |
Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform verwendet man als Ausgangsstoff eine Verbindung, in der
R1 bis R5 Wasserstoffatome sind.
Der Aluminiumphenolatkatalysator kann als soleher zugegeben oder in der Reaktionsmischung gebildet
werden, z. B. durch Auflösen von Aluminiummeta'll.
Aluminiumphenolat, gelöst in Phenol, kann auch dadurch hergestellt werden, daß man dem Phenol
Aluminiumverbindungen, wie Aluminiumalkoholate, Aluminiumalkyle, Aluminiumhydride, Aluminiumhalogenide
oder Aluminiumsulfide, zusetzt.
Die Menge des zugesetzten Aluminiumphenolats hängt von der gewünschten Zersetzungsgeschwindigkeit
ab sowie von der Temperatur, bei welcher gearbeitet wird. Es wird zweckmäßig eine Katalysatormenge
verwendet, welche einen Aluminiumgehalt von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht
des zersetzten Materials, bedingt. Eine brauchbare Reaktionsgeschwindigkeit wird erhalten, wenn man
mit 0,5 Gewichtsprozent Aluminium in Form des Phenolats arbeitet.
Sobald das Aluminium gelöst ist, wird die Destillation mit oder ohne Fraktionierung bei einem Druck
fortgesetzt, bei welchem das Reaktionsgemisch bei der gewünschten Zersetzungstemperatur siedet. Diese
Temperatur beträgt z. B. 160 bis 300° C, vorzugsweise
190 bis 2700C. Die Temperatur hängt ab vom Druck
in der Anlage. Es kann bei über- oder Unterdruck
gearbeitet werden. Wird eine fraktionierte Destillation angewendet, so wird a-Methylstyrol als Dampf abgeführt,
während man das Phenol sich ansammeln läßt, bis es ebenfalls dampfförmig entfernt wird. Im
Falle der Verwendung einer Destillation ohne Fraktionierung
wird eine Mischung aus Phenol und (i-Methy!styrol bei einer geeigneten Uberströmtemperatur
dampfförmig abgezogen. Diese Uberströmtemperatur liegt meist unter derjenigen Temperatur,
bei welcher höhersiedende Phenole, in diesem Falle p-Cumylphenol, überdestillieren. Diese Mischung von
Phenol mit a-Methylstyrol wird fraktioniert destilliert oder auf andere Weise getrennt, z. B. durch Alkaliextraktion.
Eine andere Möglichkeit zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung besteht darin, daß man eine
Lösung des metallischen Aluminiums in überschüssigem Phenol herstellt und diese Lösung zu dem Rückstandöl
vor der Trennung des Acetophenons und des freien Phenols zusetzt. Man kann den Katalysator
auch bei einer beliebigen anderen Stufe zusetzen. Aluminiumphenolat kann auch der im Zuge des
Cumol - Phenol - Verfahrens erhaltenen Flüssigkeit (Aceton, Cumol, α-Methylstyrol, Phenol und höhersiedende
Verbindungen) zugegeben oder erzeugt werden vor der Abtrennung des Hauptteiles des Phenols.
Trotz der Gegenwart des Aluminiumphenolatkatalysators ist es möglich, das Acetophenon und das freie
Phenol bei vermindertem Druck abzutrennen. Der Druck muß so weit vermindert werden, daß die Siedetemperatur
des Ansatzes keinesfalls die Zersetzungstemperatur in dieser ersten Destillationsstufe erreicht.
Sobald die niedrigsiedenden Bestandteile entfernt sind, steigt die Siedetemperatur auf die Zersetzungstemperatur, so daß eine Mischung aus Phenol und
α-Methylstyrol kontinuierlich abzieht oder, bei geeigneter Fraktionierung, Druckanordnung und Über-
5 6
Strömtemperatur, zunächst das «-Methylstyrol und abziehenden Produkte kann in üblicher Weise in
erst dann das Phenol abzieht. . seine Bestandteile aufgetrennt werden. Er kann z. B.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung be- in eine kontinuierliche arbeitende Fraktioniervorsteht
darin, daß man die hochsiedenden Bestandteile richtung geleitet werden, welche a-Methylstyrolund
des ölrückstandes verdampft, zweckmäßig bei ver- 5 Phenol trennt, wie dies in bestehenden Anlagen bei
mindertem Druck, und sodann den Dampf durch der Herstellung von Phenol geschieht,
eine heiße Lösung oder eine Schmelze von Aluminium- Der ölrückstand kann natürlich vor oder während phenolat in Phenol leitet. Die nach Berührung mit der der Behandlung mit dem Aluminiumphenolatkataly-Aluminiumphenolatlösung austretenden Dämpfe be- sator in irgendeiner Form behandelt werden. Die stehen zum größten Teil aus Phenol und u-Methyl- io höhersiedenden Phenole können in verhältnismäßig styrol. reiner Form vorliegen.
eine heiße Lösung oder eine Schmelze von Aluminium- Der ölrückstand kann natürlich vor oder während phenolat in Phenol leitet. Die nach Berührung mit der der Behandlung mit dem Aluminiumphenolatkataly-Aluminiumphenolatlösung austretenden Dämpfe be- sator in irgendeiner Form behandelt werden. Die stehen zum größten Teil aus Phenol und u-Methyl- io höhersiedenden Phenole können in verhältnismäßig styrol. reiner Form vorliegen.
Das Ausmaß des Aufspaltens des ölrückstands R . . .
richtet sich nach der gewünschten Beschaffenheit des e ι s ρ ι e
verbleibenden pechähnlichen Materials, hier als »End- 120 ml ölrückstand aus dem »Cumol-Verfahren«
rückstand« bezeichnet. Wenn z. B. 75% der Original- '5 werden über eine kurze Kolonne (etwa 3 Böden)
beschickung als Uberströmprodukt wiedergewonnen unter den nachstehenden Bedingungen destilliert:
wurden, so war der Endrückstand im heißen Zustand Blasentemperatur 180 bis 2300C
frei fließend. Bei 85% Wiedergewinnung besaß er Kolonnenkopftemperatur.... 104 bis 110* C
Sirupcharakter. Es kann zweckmäßig sein, dem Ansatz Druck 30 Torr (abs)
einen inerten, hochsiedenden Stoff, wie Mineral- -2° £eit · · · · ·
Stunde
kohlenwasserstofföl oder Creosotöl, zuzusetzen, um Destillat (1) 18 ml
die Handhabung des Endrückstandes zu erleichtern. '"'
Andere geeignete Zusatzstoffe zur Entfernung des Daraufhin werden 8 g Phenol zugegeben, und die
Endrückstandes aus dem . Destillationskessel sind Destillation wird unter den gleichen Bedingungen
hochsiedende Phenole und fette öle. 25 fortgesetzt. '
Es hat sich gezeigt, daß der verbleibende Endrück- Zeit ........ 1 Stunde
stand eines Ansatzes für ein weiteres Aufspalten einer . Destillat (2).. 13 ml
zweiten oder einer dritten Beschickung noch katalytisch aktiv ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß die Schließlich werden 0,5 g Aluminiumspäne, gelöst in Destillation mit einer frischen Beschickung fortgesetzt 3° 7 g Phenol, zugegeben, und die Destillation wird werden kann, bis die Ansammlung der Endrückstände unter den nachstehenden Reaktionsbedingungen fortdie Entleerung des Destillationskessels fordert. geführt. . .
zweiten oder einer dritten Beschickung noch katalytisch aktiv ist. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß die Schließlich werden 0,5 g Aluminiumspäne, gelöst in Destillation mit einer frischen Beschickung fortgesetzt 3° 7 g Phenol, zugegeben, und die Destillation wird werden kann, bis die Ansammlung der Endrückstände unter den nachstehenden Reaktionsbedingungen fortdie Entleerung des Destillationskessels fordert. geführt. . .
■' Ein kontinuierliches Spalten ist auch dort möglich, Blasentemperatur. 200 bis 2300C
wo ölrückstände (auch solche, aus welchen niedrig- Kolonnenkopftemperatur..., 90 bis 98°C
siedende Stoffe, wie Phenol und Acetophenon, ent- 35 Druck
30 Torr (abs.)
fernt worden sind), in einen Behälter in demselben Zeit _ ] Stunde
Ausmaß abfließen, wie Uberströmprodukte und End- Destillat (3) '. 80 ml
rückstände aus diesem entfernt werden. Voraussetzung
rückstände aus diesem entfernt werden. Voraussetzung
ist nur, daß stets eine genügende Konzentration an Die Analysenwerte des Destillates ergeben sich aus
Katalysator vorhanden ist. Der Strom der oben 4° der nachstehenden Tabelle 3.
Zusammensetzung der Fraktion in %
Destil | ml | ml | Phenol | Aceto | Ansatzes | «-Methyl- |
lat | ml | phenon | Styrol | |||
1 | 18 | 53 | 47 | |||
2 | 1.3 | 94 | 6 | — | ||
3 | 80 | 41,5 | — | 58 | ||
111 | ||||||
-15 | zugegebenes Phenol | |||||
96 | = 80% des | |||||
Cumol
"/,, Ausbeute nach Abzug des zugesetzten Phenols
Phenol
Cumol
0,35
110 ml ölrückstand werden wie im Beispiel 1 unter
vermindertem Druck destilliert. Man erhält 18 ml Destillat, welches zur Hauptsache aus Phenol und
Acetophenon besteht. Sodann werden 4 g Phenol zugegeben und 0,5 g Aluminiumspäne, welche mit
0,03 g Quecksilberchlorid aktiviert waren, unter Erhitzen gelöst, bis die Wasserstoffentwicklung beendet
ist.
Die Destillation wird sodann bei Temperaturen von 180 bis 240"C forlgesetzt. Innerhalb einer halben
Stunde werden 74 ml Destillat erhalten, welches in
60
der Hauptsache aus Phenol und «-Methylstyrol. besteht.
K)g Aluminiumspäne.werden in 150g Phenol gelöst.
Die Lösung wird 1300 ml eines ölrückstands zugesetzt. Der erste Teil der nachfolgenden Destillation
wird über eine kurze Kolonne von 1 bis 2 Böden bei einem Druck von 10 Torr (abs.), bei einer Blasentcmperatur"
von höchstens 170"C, ausgeführt. Dabei liegt eine Dampftemperatur von maximal 100"C vor.
Hs werden 390 ml eines Destillates (1) erhalten.
Der Rückstand wird bei normalem Druck auf 23O°C erhitzt. Der Druck wird daraufhin schrittweise
vermindert. Das Destillationsprodukt wird über eine 20-Böden-Kolonne destilliert. Die Destillation
wird bei 600 Torr (abs.) mit einer Kopfdampftemperatur von 1500C begonnen. Zunächst
besteht das Destillat aus a-Methylstyrol mit einem
geringen Gehalt (10%) an Phenol. Die letzte Fraktion
besteht aus kristallinem Phenol mit einer kleinen Menge an verunreinigendem a-Methylstyrol. Am
Ende der Destillation beträgt die Blasentemperatur 2600C, der Druck 30 Torr (abs.) und die Kopfdampftemperatur
1050C. Bei dieser Destillation werden 765 ml Destillat angesammelt.
B ei s ρ i e 1 4
Die Katalysatorlösung in Form von 1 g Aluminium in 20 g Phenol wurde in einen kleinen erhitzten
Kessel gegeben, durch welchen die Dämpfe von hochsiedenden Bestandteilen des ölrückstandes geleitet
wurden: Druck 90 Torr (abs.). Die Kesseltemperatur betrug 250 bis 2900C. Die Temperatur der
Aluminiumphenolat-Phenol-Lösung betrug 240 bis 2500C. Die Tiefe, durch welche die Dämpfe zu treten
hatten, war 2 cm. 56 g ölrückstand wurden im Verlauf einer Stunde verdampft, welcher nach Durchsetzen
der Aluminium-Phenolat-Lösung insgesamt 70% Phenol und a-Methylstyrol lieferte. Der Rest
war unaufgespaltenes Cumylphenol.
B e i s ρ i e 1 5
Rückstand. Auf diese Weise wurde die Wiedergewinnung reinen Phenols erhöht. Der verbleibende Rückstand
war dünnflüssiger (es blieb kein Phenol als Aluminiumphenolat zurück).
5
5
B e i s ρ i e 1 6
50 g technisches Cumylphenol mit einem Schmelzpunkt von 72° C wurde mit einer Lösung von 0,5 g
ίο Aluminium in 10 g Phenol zum Sieden erhitzt. Das
Aufspalten wurde bei 2000C bemerkbar. Die Temperatur wurde bis auf 2300C gesteigert. Die Ausbeute
an flüssigen Produkten (abzüglich des eingesetzten Phenols) betrug 90% und bestand aus a-Methylstyrol
und Phenol im molaren Verhältnis.
Beispiel 7 ■
Eine Katalysatorlösung aus 2 g Aluminium in 40 g hochsiedenden Teersäuren (Beispiel 5) wurde in einer
kleinen Flasche unter einem Druck von 40 bis 120 Torr auf 2400C erhitzt. 251 g ölrückstand, aus welchem
Phenol und Acetophenon entfernt waren, wurden während des Aufspaltens und der Destillation langsam
zugegeben, um auf diese Weise das Volumen und die Temperatur etwa konstant zu halten. Die Destillationskopflemperatur
betrug 130 bis 1400C. Innerhalb von 2 Stunden wurden 92 Gewichtsprozent an
Destillationsprodukten erhalten.
5 g Aluminiumspäne wurden in 100 g hochsiedenden Teersäuren gelöst, welche die nachstehenden
Eigenschaften besaßen: wasserfrei, anfänglicher Siedepunkt 200°C, nach Abdeslillieren von 50%: 2400C,
nach Abdestillieren von 80%: 3070C. 375 g ölrückstand,
aus welchem Phenol und Acetophenon entfernt worden waren, wurden mit dieser Aluminiumlösung
gemischt und bei atmosphärischem Druck zum Sieden erhitzt. Es wurde eine kurze Destillation
angewendet. Die nachstehenden Fraktionen unter den angegebenen Bedingungen wurden gesammelt:
45
Gramm | Tabelle <■ | \ | Volum prozent Phenol |
|
Fraktion | 93,5 127 79,5 |
Kessel- Temperalur- 0C |
Destillationskopf- Temperatur °C |
26 40,5 75 |
1 2 3 |
235 240 245 bis 270 |
153 bis 165 ,165 bis 175 175 bis 180 |
||
Die hochsiedenden Teersäuren, welche zum Lösen des Aluminiums verwendet wurden, verblieben im
Cracken von Phenolrückständen, deren leicht
siedende Anteile entfernt worden waren,
mit und ohne Aluminiumzusatz
Analyse des Ausgangsstoffs nach Entfernung
der leicht siedenden Anteile:
der leicht siedenden Anteile:
Cumol 0,2
ü-MethylstyroI 0,5
Acetophenon 0,3
Dimethylphenylcarbinol 0,2
Phenol 0,8
Dimere von a-Methylstyrol 41,0
Cumylphenol 34,0
Höhersiedende Verbindungen 20,0
Andere Verbindungen 3,0
Dieses Produkt wurde mit und ohne Aluminiumzusatz in einem Kolben mit 30-cm-Kolonne erhitzt,
wobei die Kopftemperatur unter 1900C gehalten wurde. Die Siedetemperatur beträgt anfangs 26O0C
und steigt langsam während der Zersetzung. Bei 354°C wurde der Versuch, abgebrochen.
Die Gewichtsausbeuten in bezug auf das Ausgangsprodukt sind in der Tabelle 5 gegeben.
Tabelle Ausbeute in %
Arbeitsweise | Dauer des Erhitzens Minuten |
Gesamt- dcstillation |
Phenol | «-Mcslyrol | Cumol | Acetophenone |
Ohne Zusatz Al-phenolat äquivalent zu 0,065% Al |
120 80 |
46,6 66,6 |
7,9 15,0 |
22,8 35,8 |
13,6 12,3 |
0,3 |
009 646/157
Durch Zugabe des Katalysators wurde somit in kürzerer Zeit eine wesentlich erhöhte Ausbeute an
Spaltprodukien, besonders eine fast doppelte Ausbeute
an Phenol erzielt. Nach der Analyse des Ausgangsprodukts ist die mögliche Ausbeute an Phenol
15,8%· Dieser Wert wird fast erreicht durch den besonders glatten Zerfall von Cumylphenol in Gegenwart
von Aluminium.
Claims (3)
1. Verfahren zur Spaltung eines Cumylphenols der allgemeinen Formel
o- oder p-HO
in der R1 bis R5 Wasserstoffatome oder kurzkettige
Alkylgruppen bedeuten, in Phenol und ein «rAlkylstyrol, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Cumylphenol in Gegenwart eines Aluminiumphenolats als Katalysator in
flüssiger Phase auf eine Temperatur von mindestens 130° C, vorzugsweise auf eine Temperatur
von 190 bis 2700C, erhitzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Spaltung in Gegenwart
eines Aluminiumphenolats durchführt, das durch Lösen von Aluminium in einer ein Phenol enthaltenden
Mischung an Ort und Stelle hergestellt worden ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den p-Cumylphenol enthaltenden
Destillationsrückstand der Phenolherstellung aus Cumylhydroperoxyd der Spaltung
unterwirft.
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE925775C (de) | Verfahren zur Herstellung von Phenol | |
DE1493832C3 (de) | Verfahren zur Reinigung von durch Spaltung von Cumolhydroperoxyd herge stelltem Phenol | |
DE1493971C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung einer Phenolfraktion mit vermindertem Gehalt an alpha Hydroxycarbonyl verbindungen | |
DE1493508C (de) | Verfahren zur Spaltung eines Cumylphenols | |
DE2921503A1 (de) | Verfahren zur herstellung von resorcin | |
DE885542C (de) | Verfahren zur Herstellung von Acrylsaeuremethylester | |
DE2105523B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von hochreinem Isopren | |
DE2252846C2 (de) | Verfahren zur Entfernung von Allenen und anderen, die Polymerisation von Isopren hemmenden Verunreinigungen aus einer Isopren enthaltenden C&darr;5&darr;-Fraktion | |
DE2102886A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von reiaem Acetonitril | |
DE3322005A1 (de) | Verfahren zur reinigung von phenol | |
DE1493508B1 (de) | Verfahren zur Spaltung eines Cumylphenols | |
DE1235881B (de) | Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd | |
DE1246750B (de) | Verfahren zur Gewinnung von reinem 2, 6-Xylenol | |
DE2418974B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Anethol | |
DE3000899A1 (de) | Verfahren zur herstellung von phenolen | |
DE69331877T2 (de) | Verfahren zur verbesserung der pechausbeute aus kohlenteer | |
DE1543016A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Alkoholen | |
DE1935750C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Alkylbenzolen | |
DE2521154A1 (de) | Verfahren zur reingewinnung von styrol aus technischen gemischen | |
DE3302127C2 (de) | ||
DE1919495A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Trioxan | |
DE1204214B (de) | Verfahren zur Isolierung farbloser Ameisensaeure aus essigsaeurehaltigen Oxydaten von Paraffinkohlenwasserstoffen oder deren Gemischen mit cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen | |
DE1668783C3 (de) | ||
DE805153C (de) | Verfahren zur Herstellung von Trinksprit aus Sulfitsprit | |
DE723294C (de) | Verfahren zur Gewinnung von Fettsaeuren aus den bei der Aufarbeitung von Paraffinoxydationsprodukten anfallenden Destillationsrueckstaenden |