DE763626C

DE763626C - Verfahren zur Gewinnung von Phenolen aus phenolhaltigen Waessern

Info

Publication number: DE763626C
Application number: DEM153098D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr-Ing Herbert
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1942-01-29
Filing date: 1942-01-29
Publication date: 1953-03-30

Description

Verfahren zur Gewinnung von Phenolen aus phenolhaltigen Wässern Phenole hat man aus phenolhaltigen Wässern, insbesondere Ammoniakwässern, durch Extraktion mit Alkoholen gewonnen, die wasserunlöslich oder nahezu wasserunlöslich sind. Der Extrakt wurde- dann in der Weise zerlegt, daß die Phenole an Alkalien gebunden und die so hergestellte Phenolatlauge von dem Alkohol durch Schichtenbildung getrennt wurde. Das Verfahren ist auch bei stark sauren oder stark alkalischen Wässern verwendbar. Indessen stößt es auf erhebliche Schwierigkeiten, wenn Schwel-, Hydrier- oder Vergasungswässer von Phenolen befreit werden sollen. Diese Wässer enthalten, Brenzkatechin, das sich aus der Phenolatlauge durch Einleiten von Kohlensäure nicht mehr aufarbeiten läßt. Dadurch wird der ohnehin erhebliche Laugeverbrauch des bekannten Verfahrens noch wesentlich heraufgesetzt. Außerdem entsteht der Nachteil, daß das Brenzkatechin nicht mitgewonnen werden kann.
Bei der Extraktion der Wässer werden die ass Extraktionsmittel benutzten Alkohole im Kreislauf immer wieder verwendet. Damit sie eine genügende Entphenolungswirkung haben und der Phenolgehalt der behandelten Wässer genügend erniedrigt «erden kann, müssen sie praktisch frei von Phenol sein. Denn selbst geringe Phenolgehalte der Alkohole von z. B. o,r olo setzen die Phenolrestgehalte in extrahiertem Wasser schon erheblich, d. h. also um das Zwei- bis Dreifache herauf. Bisher war die Trennung des Extraktes mit Alkalilauge das einzige Verfahren, mit dem genügend niedrige Phenolgehalte im zurückgewonnenen Alkohol erreicht werden konnten.
Es hat sich nun gezeigt, daß der gleiche Erfolg erfindungsgemäß dadurch erreicht wird, daß aus dem Extrakt, der bei der Behandlung von phenolhaltigen Abwässern mit wasserunlöslichen oder nahezu wasserunlöslichen Alkoholen, die zweckmäßig niedriger sieden als die Phenole, entsteht, die Phenole durch Rektifikation abgetrennt werden. Obwohl Alkohole und Phenole ziemlich feste Molekülverbindungen bilden, gelingt überraschenderweise die Trennung praktisch restlos. Der Alkohol, der im Kreislauf wiederverwendet wird, ist so phenolfrei, daß er genau in der gleichen Weise wirkt wie frischer Alkohol.
Im Verfahren gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, für die Abwesenheit von Luftsauerstoff und ähnlicher oxydierender Einflüsse in den Gefäßen zu sorgen, in denen die Flüssigkeiten behandelt oder gespeichert werden, um auch jede oxydative Beeinflussung des Lösemittels zu vermeiden. Demgemäß wird das Verfahren zweclzmäßig in Behältern durchgeführt, die gegen den Zutritt von Luft abgeschlossen sind. Gase, die in dem Behälter vorhanden sind bzw. darin frei werden, werden zu einer Rohrleitung oder einem Behälter geführt, der sauerstofffreie Gase enthält. Es genügt hier, sämtliche Leitungen einer Anlage oder einen Teil der Leitungen zusammenzufassen und durch die Leitung oder den Behälter die in dem Verfahren sich entwickelnden Gase hindurchzuschicken.
So entwickelt sich beispielsweise bei der Entphenolung von Schwel- oder Hydrierwässern Kohlensäure und Schwefelwasserstoff, wenn die Wässer erwärmt, z. B. aus den entphenolten Wässern etwa darin zurückgehaltene Alkohole durch Destillation abgetrieben werden. Diese Gase werden zweckmäßig in einen Waschturm geschickt, in welchem sie mit dem frischen zu entphenolenden Wasser gewaschen werden. Hierdurch gelingt es auch, die durch Verdunstung in die Abgase gelangenden Alkoholdämpfe restlos zurückzugewinnen. Die Atmungsleitungen der einzelnen Behälter der Anlage werden zweckmäßig mit diesem Waschturm verbunden. Dadurch wird ein ausreichender Abschluß der Behälter gegen das Eindringen von Luft erreicht.
Unter den Alkoholen eignen sich solche besonders gut für das neue Verfahren. die bei der Extraktionstemperatur von etwa 2(j bis 6o' flüssig sind, die eine möglichst geringe Wasserlöslichkeit besitzen und die unterhalb des Siedebereiches der zu gewinnenden Phenole sieden, z. B. Amy 1- und Hexylalkohole. Unter den Amylalkoholen empfiehlt sich besonders Gärungsamylalkohol oder noch besser der n-Amylalkohol, der eine außerordentlich geringe Wasserlöslichkeit und eine sehr hohe Extraktions-,virkung hat. Bei Verwendung derartiger Alkohole läßt sich das Verfahren besonders einfach und störungsfrei durchführen. Erfindungsgemäß kann die Extraktion aber auch mit höhersiedenden Alkoholen, z. B. Benzylalkohol, durchgeführt werden. Auch --Mischungen verschiedener Alkohole oder auch Mischungen von Alkoholen mit anderen bekannten Extraktionsmitteln, wie Estern, Äthern, Ketonen, Kohlenwasserstoffen u. dgl., sind geeignet.
Die Extraktion kann, wie an sich bekannt, z. B. in Gegenstromkolonnen oder auch in Stufenaggregaten geschehen, in denen beispielsweise die Mischung der Komponenten durch Mischeinrichtungen wie Zentrifugalpumpen und die Trennung z. B. in normalen Abscheidebehältern oder Zentrifugen od. dgl. durchgeführt werden.
Werden Wässer behandelt, deren Phenolgehalt an sich verhältnismäßig niedrig ist, so kann eine Anreicherung der Wässer an Phenolen dadurch herbeigeführt werden. daß sie zunächst auf phenolhaltige Öle oder Ölfraktionen in der Kälte oder Wärme zur Einwirkung gebracht -,verden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich vorteilhaft auch auf Wässer von der Destillation, Hydrierung oder sonstigen Verarbeitung von Brennstoffen, z. B. brenzkatechinhaltigen Schwel-, Hydrier- oder Vergasungswässern anwenden, deren Entphenolung bisher wegen ihrer Brenzkatechingehalte Schwierigkeiten bereitete. Beispiel Ein Hydrierwasser, welches 8.g g Phenole in Form von Karbolsäure, Kresolen, lylenolen, Brenzkatechin u. dgl. im Liter enthielt, wurde dreimal mit je 8 Volumprozent n-Amylalkohol bei Raumtemperatur durchgeschüttelt. Der Phenolgehalt ging hierbei auf o,r2 g im Liter zurück. Der Alkohol hatte bei der ersten Ausschüttelung rund 9,5 °/o Phenole aufgenommen, während die Phenolaufnahme bei der zweiten und dritten Ausschüttelung entsprechend geringer war. In einer Rektifizierkolonne konnte der Amylalkoho:l quantitativ vom Phenol abgetrieben werden. Die im entphenolten Wasser gelöste Alkoholmenge betrug 0,3 °/o; sie konnte durch Abdestillieren von nur 2 Volumprozent des Wassers ebenfalls zurückgewonnen werden. Bei der Berücksichtigung der Alkoholmengen, die in den Gasräumen der Apparatur bzw. in den beim Abkochen entwickelten Gasen in Dampfform enthalten waren, war kein Lösemittelverlust feststellbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Phenolen aus phenolhaltigen Abwässern durch Extraktion mit wasserunlöslichen oder nahezu wasserunlöslichen Alkoholen, die zweckmäßig niedriger sieden als die Phenole, dadurch gekennzeichnet, daß die Phenole aus dem alkoholischen Extrakt durch Rektifikation abgetrennt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der vom extrahierten Wasser zurückgehaltene Alkohol durch Abdestillieren oder Extrahieren abgetrennt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Alkohol, der in die im Verfahren entstehenden Gase übergegangen ist, durch Behandeln mit den. zu entphenolenden Wässern zurückgewonnen wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren unter Abschluß der Flüssigkeiten gegen Luftzutritt durchgeführt wird.
5. Die Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen i bis 4 auf phenolhaltige Wässer, die vorher auf phenolhaltige Öle oder Ölfraktionen in der Kälte oder Wärme zur Einwirkung gebracht worden sind.
6. Die Anwendung des. Verfahrens nach den Ansprüchen i bis. 4 auf Wässer von der Destillation, Hydrierung oder sonstigen Verarbeitung von Brennstoffen, z,. B. brenzkatechinhaltigen Schwel-, Hydrier-oder Vergasungswässern. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen werden: USA.-Patentschriften Nr. i 986 320, 2 209 872; französische Patentschriften Nr. 8q4679, 849776.