DE3726698C2

DE3726698C2 - Verfahren zum Reinigen von Trifluralin

Info

Publication number: DE3726698C2
Application number: DE3726698A
Authority: DE
Inventors: Guido Ravetta
Original assignee: I Pi Ci SpA
Current assignee: I Pi Ci SpA
Priority date: 1986-08-12
Filing date: 1987-08-11
Publication date: 1999-01-28
Anticipated expiration: 2007-08-12
Also published as: IT1195822B; AR243153A1; IT8667656A0; IL83485A0; AU7666587A; AU594491B2; BR8704581A; DE3726698A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Trifluralin zur Verminderung seines Gehalts an Ni trosaminen.

Die Abtrennung oder Zerstörung von Nitrosaminen in rohem Trifluralin ist ein wichtiges technisches Pro blem, weil Nitrosamine karzinogene Eigenschaften ha ben. Ferner muß die erneute Bildung von Nitrosaminen in bereits gereinigtem Trifluralin vermieden werden. Es ist deshalb erwünscht, ein Verfahren zum Reinigen von Trifluralin zu entwickeln, bei dem der Gehalt an Nitro saminen auf extrem niedrige Werte vermindert wird und nicht nur die Nitrosamine sondern auch ihre Vor läufer aus Trifluralin abgetrennt werden, um das Triflu ralin gegen die Wiederentstehung von Nitrosaminen zu stabilisieren. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Reini gen von Trifluralin, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Trifluralin in flüssiger Phase bei Temperaturen von 70 bis 120°C in einer Flüssigkeit-Gas-Kontaktvorrich tung im Gegenstrom mit gesättigtem oder überhitztem Dampf behandelt und anschließend das gereinigte Tri fluralin abtrennt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand des Fließschemas näher erläutert. Ein Strom 2 von Trifluralin wird aus einem Vorratsbehälter 4 in den Kopf einer Flüssigkeits-Gas-Kontaktvorrichtung 6 ein gespeist. Der Vorratsbehälter 4 ist mit einem Heizman tel versehen. Die Vorrichtung 6 besteht vorzugsweise aus einer Kolonne mit Siebplatten oder Ventilplatten. Der flüssige Strom 2 von Trifluralin kann aus rohem geschmolzenem Trifluralin oder aus einer Lösung des rohen Trifluralins in einem organischen Lösungsmittel bestehen. Das bevorzugte Lösungsmittel ist ein polares organisches Lösungsmittel mit niedrigem Siedepunkt, wie Methylethylketon (MEK). Das Trifluralin kann in dem Lösungsmittel gelöst sein oder das Lösungsmittel kann durch die Leitung 8 unmittelbar in den Kopfteil der Kontaktsäule eingespeist werden.

Der Strom des rohen Trifluralins enthält im allgemei nen etwa 95 bis 96 Gew.-% Trifluralin. Vorzugsweise wird er vor dem Einspeisen in die Kontaktsäule 6 zu nächst mit Wasser gewaschen, um Salze abzutrennen, die eine Korrosion in der Säule verursachen könnten. Die Waschstufe ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, weil sie die Abtrennung der Nitrosamine nicht beein flußt.

Ein Strom von gesättigtem oder überhitztem Dampf 10 wird in den Bodenteil der Kolonne 6 im allgemeinen bei einer Temperatur von 90 bis 120°C eingespeist. Das Dampf-Flüssigkeits-Verhältnis zwischen den Massen strömen des eingespeisten Dampfes und des eingespei sten Trifluralins beträgt im allgemeinen 0,3 : 1 bis 1 : 1.

Der Druck innerhalb der Kolonne 6 wird vorzugswei se mittels einer Vakuumpumpe 26 auf einen Wert unter halb Atmosphärendruck eingestellt.

Ein Gasstrom 12 von erschöpftem Dampf wird vom Kopfteil der Kolonne 6 abgetrennt. Dieser Gasstrom enthält die abgestreiften Nitrosamine sowie andere or ganischen Verunreinigungen zusammen mit einer be stimmten Menge Trifluralin. Der Gasstrom 12 wird in einem Kondensator bzw. Kühler 14 bei vermindertem Druck und einer Temperatur oberhalb 40°C konden siert.

Sodann wird der Strom des Kondensats in einem Ab scheider 16 der Phasentrennung unterworfen. Die orga nische Phase wird von der wäßrigen Phase dekantiert.

Die organische Phase wird vorzugsweise zumindest zum Teil durch die Leitung 18 wieder in den Kopfteil der Kontaktsäule zurückgeführt. In diesem Fall wird vorzugsweise ein Strom 20 eines organischen Lösungs mittels, vorzugsweise Methylethylketon, in den Strom des Kondensats vor der Trennung der Phasen einge speist, um den Übergang der Nitrosamine von der orga nischen Phase in die wäßrige Phase zu beschleunigen. Sofern das Trifluralin in die Kolonne 6 als Lösung in einem organischen Lösungsmittel eingespeist wird, ist die Zufuhr eines Stroms 20 eines organischen Lösungs mittels nicht erforderlich.

Alternativ kann die organische Phase verbrannt oder einer Lösungsmittelextraktion z. B. mit Methylenchlorid unterworfen werden, um die Nitrosamine zu extrahier en. Das Lösungsmittel, einschließlich der Nitrosamine, wird sodann verdampft oder verbrannt. Die gereinigten Produkte können wieder in die Kontaktvorrichtung zu rückgeführt werden.

Ein Strom 22 wird vom Abscheider 16 entnommen. Dieser Strom besteht aus der wäßrigen Phase, die reich an Nitrosaminen ist und gegebenenfalls noch das durch die Leitung 20 zugeführte organische Lösungsmittel enthält. Der Strom 22 kann einer biologischen Behand lung unterworfen werden, um seinen Gehalt an Nitrosa minen zu verringern, oder er kann in einer mit Aktiv kohle gefüllten Säule behandelt werden.

Vom Bodenteil der Kontaktkolonne 26 wird ein Strom von gereinigtem Trifluralin mit einem Gehalt von mindestens 98 Gew.-% Trifluralin entnommen.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Die Analysen zur Bestimmung des Gehalts an Nitrosaminen wurden in sämtlichen Fällen mit einem Massenspektrograph an Eluaten nach chromatographischer Reinigung und an schließender Konzentrierung in der Kuderna-Danish- Vorrichtung durchgeführt.

Beispiel 1

Für den Versuch wurde eine Kolonne aus einem Glas rohr mit einem Durchmesser von 62 mm und einer Höhe von 1 m verwendet, die mit 6 mm × 6 mm Raschig Rin gen gefüllt war. Die Kolonne wurde mittels eines Ther mostats auf eine Innentemperatur von etwa 80°C und einen Druck im Kopfteil von 26,7 kPa (200 mmHg) eingestellt. Die Versuche wurden ohne Rückführung der organischen Phase durchgeführt, die nach Kondensation des aus dem Kolonnenkopf austretenden Gasstroms getrennt wurde.

Ein Strom von 1,25 kg/Std. rohem Trifluralin mit ei nem Gehalt von 127 ppm Nitroso-di-n-propylamin (NDPA) wurde in den Kopf der Kolonne eingespeist. In den Boden der Kolonnen wurden 4,5 kg/Std. überhitzter Dampf eingespeist. Der vom Bodenteil der Kolonne entnommene Trifluralinstrom hatte einen NDPA-Ge halt von 0,21 ppm.

Beispiel 2

Für den Versuch wurde eine Säule aus einem Glas rohr mit 62 mm Durchmesser und 1 m Höhe verwendet. Das Glasrohr war mit 23 perforierten Platten sowie einem Thermostat ausgerüstet. Die Versuche wurden ebenfalls ohne Rückführung der abgetrennten organi schen Phase durchgeführt. In den Kopf der Kolonne wurden 2,7 kg/Std. rohes Trifluralin mit einem NDPA- Gehalt von 127 ppm eingespeist. In den Boden der Ko lonne wurden 4,65 kg/Std. überhitzter Dampf einge speist. Die Temperatur der Kolonne wurde auf etwa 85°C und der Druck im Kolonnenkopf auf 30,7 kPa (230 mmHg) eingestellt.

Der vom Boden der Kolonne entnommene Triflural instrom hatte einen NDPA-Gehalt von 0,08 ppm.

Beispiel 3

Für den Versuch wurde eine Pilot-Anlage des im Fließschema erläuterten Typs benutzt. Es wurde eine Kolonne mit einer Querschnittsoberfläche von 0,047 m² verwendet, die mit 20 perforierten Platten ausgerüstet war. In den Kopf der Kolonne wurden 25 kg/Std. rohes Trifluralin mit einem Trifluralingehalt von 97,15% und einem NDPA-Gehalt von 60 ppm eingespeist. In den Boden der Kolonne wurden 40 kg/Std. überhitzter Dampf eingeleitet. Die abgetrennte organische Phase wurde nicht im Kreislauf geführt. Die Temperatur der Kolonne wurde auf 85°C und der Druck im Kolonnen kopf auf 14,7 kPa (110 mmHg) eingestellt. Das vom Boden der Kolonne entnommene Trifluralin hat eine Reinheit von 98,1% und einen NDPA-Gehalt von weniger als 0,02 ppm.

Beispiel 4

In die Kolonne gemäß Beispiel 3 wurden 60 kg/Std. rohes Trifluralin mit einem Trifluralingehalt von 97,15% und einem NDPA-Gehalt von 60 ppm in den Kopf so wie 40 kg/Std. überhitzter Dampf den Boden einge speist. Die Temperatur der Kolonne wurde auf 100°C und der Druck im Kolonnenkopf auf 14,7 kPa (110 mmHg) einge stellt. Vom Boden der Kolonne wurde Trifluralin mit einer Reinheit von 98,7% und einem NDPA-Gehalt von weniger als 0,05 ppm entnommen.

Beispiel 5

In die Kolonne gemäß Beispiel 3 wurden 50 kg/Std. rohes Trifluralin mit einem NDPA-Gehalt von 25 ppm und 40 kg/Std. überhitzter Dampf in den Bodenteil ein gespeist. Die Temperatur in der Kolonne wurde auf 110°C und der Druck im Kolonnenkopf auf 14,7 kPa (110 mmHg) eingestellt. Die aus dem Kopf der Kolonne austretenden Dämpfe wurden kondensiert. Die organische Phase wurde vom Wasser abgetrennt und in den Kopf der Kolonne wieder zurückgeführt. Nach 60-stündigem Be trieb hat eine vom Boden der Kolonne entnommene Probe einen NDPA-Gehalt von weniger als 0,05 ppm.

Zur Bestimmung der Stabilität des erfindungsgemäß gereinigten Trifluralin gegen Wiederbildung von Nitro saminen wurde das gereinigte Trifluralin auf etwa 90°C erhitzt. Es ist bekannt, daß beim Erhitzen auf diese Tem peratur der Nitrosamingehalt wieder zunehmen kann.

Beispiel 6

Eine gemäß Beispiel 3 gereinigte Probe von Triflura lin mit einem Nitrosamingehalt von weniger als 0,02 ppm wurde in einen Glaskolben gegeben und 24 Stun den auf 90°C erhitzt. Danach beträgt der NDPA-Gehalt immer noch 0,02 ppm.

Beispiel 7

Beispiel 6 wurde wiederholt, wobei ein Streifen von Metallblech in den Glaskolben gegeben wurde. Es ist bekannt, daß der Nitrosamingehalt von Trifluralin durch Erhitzen in Gegenwart von Eisen erhöht wird. Nach 24-stündigem Erhitzen auf 90°C ist der NDPA-Gehalt auf 0,1 ppm angestiegen. Dieses Trifluralin ist jedoch immer noch genügend rein.

Beispiel 8

Beispiel 7 wurde mit dem gemäß Beispiel 2 gerei nigten Trifluralin mit einem NDPA-Gehalt von 0,08 ppm wiederholt. Das Trifluralin wurde in Kontakt mit einem Eisenblech etwa 150 Stunden auf 110°C erhitzt. Danach beträgt der NDPA-Gehalt 0,2 ppm.

Claims

1. Verfahren zum Reinigen von Trifluralin, dadurch gekennzeichnet, daß man Trifluralin in flüssiger Phase bei Temperaturen von 70 bis 120°C in einer Flüssigkeits-Gas-Kontaktvorrichtung im Gegen strom mit gesättigtem oder überhitztem Dampf be handelt und anschließend das gereinigte Trifluralin abtrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß man das Trifluralin in den Kopfteil der senkrecht angeordneten Vorrichtung und den Dampf in den Bodenteil einspeist, und daß man vom Kopfteil der Vorrichtung einen Dampf, Triflu ralin und organische Verunreinigungen enthalten den Gasstrom abnimmt und bei einer Temperatur von oberhalb 40°C kondensiert, anschließend die wäßrige Phase von der organischen Phase abtrennt und die organische Phase zumindest zum Teil wie der in den Kopfteil der Vorrichtung zurückführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der flüssige Strom von Trifluralin aus geschmolzenem Trifluralin besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der flüssige Strom von Trifluralin aus einer Lösung von Trifluralin in einem organischen Lösungsmittel besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß man einen Strom eines organi schen Lösungsmittels mit niedrigem Siedepunkt in den Strom des Kondensats vor der Trennung der Phasen einspeist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß man als organisches Lösungsmittel Methylethylketon verwendet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwi schen den Massenströmen des Dampfes und des Trifluralins in die Vorrichtung 0,3 : 1 bis 1 : 1 beträgt.