ES2594554T3 - Método para purificar fenol - Google Patents

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ES2594554T3 ES13774956.0T ES13774956T ES2594554T3 ES 2594554 T3 ES2594554 T3 ES 2594554T3 ES 13774956 T ES13774956 T ES 13774956T ES 2594554 T3 ES2594554 T3 ES 2594554T3
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Tatsuo Shirahata
Masahiro Hatakeyama
Kozo Yasuda
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Abstract

Un procedimiento de purificación de fenol consistente en poner en contacto el fenol con un catalizador basado en cobre en presencia de hidrógeno para convertir el compuesto carbonilo contenido en el fenol en el correspondiente compuesto alcohólico, y en separar el compuesto alcohólico y el fenol por destilación.

Description

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DESCRIPCION
Metodo para purificar fenol Campo tecnico
La presente invencion se relaciona con un procedimiento de purificacion de fenol, y en particular con un procedimiento para purificar un fenol resultante de un metodo de cumeno.
Tecnica anterior
Se produce fenol por una etapa de oxidacion de alquilbenceno a hidroperoxido de alquilarilo, una etapa de concentracion del producto de la reaccion de oxidacion de alquilbenceno, una etapa de sometimiento de la solucion concentrada a escision para obtener fenol y una cetona con un catalizador acido, una etapa de neutralizacion del producto de la escision con acido y una etapa de separacion del producto de la escision con acido por destilacion.
Como procedimiento para producir fenol, por ejemplo, es bien conocido un procedimiento para la descomposicion acida de hidroperoxido de cumeno obtenido por oxidacion de cumeno. El producto de la descomposicion acida en este procedimiento contiene, ademas de fenol y acetona como componentes principales, diversos subproductos, tales como a-metilestireno, acetofenona, cumilfenol, 2-fenil-2-propanol (tambien llamado a-dimetilfenilcarbinol) y cumeno no reaccionado, y diversos compuestos carbonilo, tales como una cantidad traza de hidroxiacetona (HA) y a-fenilpropionaldehudo (a-PPA). En la aplicacion del fenol, un ejemplo de la cual es el policarbonato fabricado a partir de difenilolpropano (tambien llamado bisfenol A) como materia prima, se requiere fenol de gran pureza.
Para dicho fenol de gran pureza, es necesario que el contenido en hidroxiacetona (HA) como impureza se reduzca a 30 ppm o menos, preferiblemente a 10 ppm o menos. Ademas, es necesario que la cantidad total de otros compuestos carbonilo alifaticos y aromaticos contenidos, es decir, que la cantidad total de compuestos carbonilo aparte de la HA, se reduzca a l0o ppm o menos, preferiblemente a 50 ppm o menos. Con objeto de obtener dicho fenol de gran pureza, se realiza una purificacion, donde la mayor parte de las substancias de bajo punto de ebullicion, tales como acetona, cumeno, agua y a-metilestireno, y la mayor parte de las substancias de alto punto de ebullicion, tales como acetofenona y 2-fenil-2-propanol, son eliminadas del producto de neutralizacion del producto de la descomposicion acida por medio de destilacion fraccionada, para obtener una fraccion fenolica, y se eliminan luego los compuestos carbonilo alifaticos, tales como hidroxiacetona, y los compuestos carbonilo aromaticos, tales como a-fenilpropionaldehudo, de la fraccion fenolica. Sin embargo, es particularmente diffcil eliminar esos compuestos carbonilo del fenol, lo que, por lo tanto, deteriora la calidad del fenol como producto.
Para un procedimiento convencional de produccion de fenol de gran pureza, por ejemplo, JP-B N° 37-11664 (Documento de patente 1) propone un procedimiento en el cual se someten hidroxiacetona y fenol a reaccion poniendo en contacto fenol bruto (contenido en hidroxiacetona: 200 ppm) con un catalizador de alumina activada a 360°C, para obtener 2-metilbenzofurano (2-MBF), y se separan entonces el fenol y el 2-metilbenzofurano por medio de destilacion por vapor. Ademas, JP-B N° 54-1289 (Documento de patente 2) desvela un procedimiento en el cual se usa alumina activada para la purificacion de cresol. Ademas, JP-B N° 42-12250 (Documento de patente 3) propone un procedimiento que consiste en poner en contacto fenol bruto con un catalizador de sflice/alumina a una temperatura de 150 a 250°C para convertir el compuesto carbonilo como impureza en otro compuesto, y en separar el compuesto y el fenol por destilacion. Mas aun, la Patente de GB N° 1231991 (Documento de patente 4) propone un procedimiento que consiste en poner en contacto fenol bruto que no contiene agua con un catalizador de resina de intercambio ionico acida a una temperatura de 80 a 150°C para convertir el compuesto carbonilo como impureza en otro compuesto, y en separar luego el compuesto y el fenol por destilacion.
US 2008/021249 desvela la eliminacion de hidroxiacetona (acetol) por reaccion de acetol con oxfgeno en presencia de un catalizador heterogeneo, mediante lo cual el acetol se oxida.
Sin embargo, los metodos anteriores causan un problema, tales como que la eficiencia de la eliminacion de impurezas es insuficiente, o que el fenol y el a-metilestireno, que son componentes utiles en el fenol bruto, reaccionan con las impurezas, o que cada uno de ellos sufre una reaccion de adicion con el otro o independientemente, para producir cumilfenol o dfmeros de olefinas, por lo que se pierden los componentes utiles.
Lista de citas
Documentos de patente
[Documento de patente 1] JP-B N° 37-11664 [Documento de patente 2] JP-B N° 54-1289 [Documento de patente 3] JP-B N° 42-12250 [Documento de patente 4] Patente de GB N° 1231991
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Resumen de la invencion Problema tecnico
Es un objeto de la presente invencion proporcionar un procedimiento de purificacion de fenol capaz de producir fenol de gran pureza, consistente en hidrogenar selectivamente compuestos carbonilo diana para convertir los compuestos carbonilo en los correspondientes compuestos alcoholicos sin causar perdida de los componentes utiles antes mencionados, y en separar los compuestos alcoholicos y el fenol por destilacion.
Solucion tecnica
Los presentes inventores han realizado estudios serios para solucionar el problema anterior y han visto que, utilizando un catalizador basado en cobre para hidrogenar selectivamente compuestos carbonilo contenidos como impurezas en el fenol para convertir los compuestos carbonilo en los correspondientes compuestos alcoholicos, se puede resolver el problema anterior, completando de este modo la presente invencion.
Es decir, la presente invencion se resume como un procedimiento de purificacion de fenol consistente en poner en contacto fenol con un catalizador basado en cobre en presencia de hidrogeno, para convertir los compuestos carbonilo alifaticos y los compuestos carbonilo aromaticos contenidos en el fenol en los correspondientes compuestos alcoholicos, y en separar los compuestos alcoholicos y el fenol por destilacion. De aqu en adelante, se hara tambien referencia al fenol que contiene impurezas, tales como compuestos carbonilo, como "fenol bruto", y se hara tambien referencia al fenol del que se han eliminado impurezas, tales como compuestos carbonilo, como "fenol de gran pureza".
El catalizador basado en cobre incluye al menos uno de cobre y oxido de cobre (A) y oxidos(s) de al menos un elemento seleccionado entre silicio, aluminio, zinc, cromo, bario y manganeso (B).
La razon de pesos de al menos uno de cobre y oxido de cobre (A) con respecto al/a los oxido(s) de al menos un elemento seleccionado entre silicio, aluminio, zinc, cromo, bario y manganeso (B), los dos de los cuales constituyen el catalizador basado en cobre, (A)/(B), es de 9/1 a 1/9. La hidrogenacion catalttica es llevada a cabo de manera deseable a una temperatura de reaccion de 50 a 300°C y a una presion de hidrogeno de 0,5 a 30 MPa.
Efectos ventajosos de la invencion
Segun la presente invencion, utilizando un catalizador basado en cobre, tal como un catalizador que incluye al menos uno de cobre y oxido de cobre (A) y oxido(s) de al menos un elemento seleccionado entre silicio, aluminio, zinc, cromo, bario y manganeso (B), para hidrogenar compuestos carbonilo contenidos en el fenol bruto y convertir los compuestos carbonilo en los correspondientes compuestos alcoholicos, es posible separar el fenol facilmente por destilacion para producir fenol de gran pureza, inhibiendo al mismo tiempo la perdida de fenol y a-metilestireno, que son componentes utiles en el fenol bruto. Por lo tanto, el procedimiento de purificacion de la presente invencion tiene un valor significativo desde el punto de vista industrial.
Breve descripcion del dibujo
La Fig. 1 es una figura que muestra el resultado de la prueba de destilacion de la hidroxiacetona (HA), un producto hidrogenado de la hidroxiacetona, es decir, propilenglicol (PG), un producto hidrogenado del a-fenilpropionaldehndo (a-PPA), es decir, 2-fenil-1-propanol (PPnol), y fenol (vease el Ejemplo de referencia 1).
Descripcion de las realizaciones
El fenol que se ha de purificar en la presente invencion es un residuo obtenido eliminando las fracciones ligeras (por ejemplo, la mayor parte de la acetona, del cumeno y del a-metilestireno) por destilacion fraccionada de un producto neutralizado del producto descompuesto con acido obtenido por la descomposicion acida del hidroperoxido de cumeno obtenido en la reaccion de oxidacion del cumeno, y su composicion es la siguiente. Este rango de composicion es establecido solo para dar un ejemplo y no para limitar el alcance tecnico de la presente invencion.
Fenol
de 87,0 a 95,6% en peso
Cumeno
de 1,0 a 0,1% en peso
a-Metilestireno
de 2,0 a 0,1% en peso
Hidroxiacetona
de 0,5 a 0,1% en peso
a-Fenilpropionaldehudo
de 0,5 a 0,1% en peso
Acetofenona
de 4,0 a 2,0% en peso
2-Fenil-2-propanol
de 1,0 a 0,5% en peso
Otros componentes de alto punto de ebullicion
de 4,0 a 1,5% en peso
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En la anterior fraccion de fenol, la separacion del cumeno y del a-metilestireno como fracciones ligeras y de la acetofenona, del 2-fenil-2-propanol y de otros componentes de alto punto de ebullicion como fracciones pesadas del fenol es relativamente facil por destilacion. Sin embargo, la separacion de compuestos carbonilo, tales como hidroxiacetona y a-fenilpropionaldehndo del fenol por destilacion es diffcil. En la presente invencion, dichos compuestos carbonilo son convertidos por una reaccion de hidrogenacion usando un catalizador espedfico en los correspondientes alcoholes, y los correspondientes alcoholes son eliminados por destilacion. Esto caracteriza el procedimiento de purificacion del fenol de la presente invencion. Un fenol preferido en el procedimiento de purificacion de la presente invencion es fenol que contiene compuesto carbonilo como impureza, donde el compuesto carbonilo es al menos un compuesto seleccionado entre compuestos carbonilo aromaticos y compuestos carbonilo alifaticos, y mas espedficamente fenol que contiene, como impureza, hidroxiacetona (HA) como compuesto carbonilo alifatico y/o a-fenilpropionaldehndo (a-PPA) como compuesto carbonilo aromatico. El fenol particularmente preferido es fenol que contiene no mas de un 1% en peso de hidroxiacetona (HA). En la reaccion de hidrogenacion segun la presente invencion, la HA se convierte en propilenglicol (PG) y el a-PPA se convierte en 2- fenil-1-propanol (PPnol).
El catalizador basado en cobre usado como catalizador de la hidrogenacion catalftica en la presente invencion es normalmente un catalizador que incluye al menos uno de cobre y oxido de cobre (A), preferiblemente un catalizador que incluye al menos uno de cobre y oxido de cobre (A) y oxido(s) de al menos un elemento seleccionado entre silicio, aluminio, zinc, cromo, bario y manganeso (B). El catalizador basado en cobre es mas preferiblemente un catalizador consistente en al menos uno de cobre y oxido de cobre (A) y oxido(s) de al menos un elemento seleccionado entre silicio, aluminio, zinc, cromo, bario y manganeso (B), y es en particular preferiblemente un catalizador consistente en al menos uno de cobre y oxido de cobre (A) y oxido(s) de al menos un elemento seleccionado entre silicio, zinc, cromo, bario y manganeso.
El metodo para preparar el catalizador basado en cobre no esta particularmente limitado, y un ejemplo del metodo es el siguiente. Es decir, el catalizador usado en la presente invencion puede ser preparado usando, como materias primas, al menos un tipo seleccionado entre un nitrato, un sulfato, un carbonato, un acetato, un cloruro, un oxido, un hidroxido y similares de cobre, aluminio, zinc, cromo, bario y manganeso, y tambien al menos un tipo seleccionado entre un silicato (por ejemplo, silicato de sodio, silicato de potasio), un compuesto alcoxido de silicio (por ejemplo, tetrametoxisilano, tetraetoxisilano), un compuesto halogenado de silicio (tetraclorosilano, tetrabromosilano) y similares, por un metodo conocido, tal como un metodo de coprecipitacion, un metodo de inmersion y un metodo de amasado.
Aqrn, en el catalizador usado en la presente invencion, la razon de pesos de al menos uno de cobre y oxido de cobre (A) con respecto al/a los oxido(s) de al menos un elemento seleccionado entre silicio, aluminio, zinc, cromo, bario y manganeso (B), [(A)/(B)], no esta particularmente limitada, pero es de manera deseable de 9/1 a 1/9, en particular de manera deseable de 4/1 a 1/4.
Un catalizador incluido en el catalizador usado en la presente invencion, es decir, el catalizador que incluye al menos uno de cobre y oxido de cobre (A) y oxido(s) de al menos un elemento seleccionado entre silicio, aluminio, zinc, cromo, bario y manganeso (B), puede ser un catalizador preparado mediante los metodos conocidos antes descritos, tales como un metodo de coprecipitacion, un metodo de inmersion y un metodo de amasado, o un catalizador comercial (por ejemplo, E35S, fabricado por JGC Catalysts and Chemicals Ltd., y G-22 y G-99, fabricados por Sud Chemie Catalyst).
La forma del catalizador usado en la presente invencion no esta particularmente limitada, pero el catalizador tiene de manera deseable una forma de tableta o una forma de fideo. Estas formas son de facil adquisicion a nivel industrial. El tamano del catalizador usado en la presente invencion es determinado segun el diametro interno de la columna del reactor empleada, pero es preferible un catalizador que tenga un diametro de 2 a 6 mm y una altura de 2 a 6 mm.
Son ejemplos de reactor para llevar a cabo el procedimiento de purificacion de la presente invencion un reactor de tipo lotes, un reactor continuo de lecho fijo, un reactor continuo de lecho fluidizado y un reactor continuo de lecho movil. Es deseable el uso de un reactor continuo de lecho fijo, cuyo equipamiento es simple.
Con objeto de controlar la generacion rapida de calor cuando se inicia la reaccion de hidrogenacion y de permitir que el catalizador exhiba de manera eficaz su actividad, es efectivo someter el catalizador basado en cobre usado en la presente invencion a un tratamiento preliminar de reduccion de acuerdo con un metodo ordinario. En general, este tratamiento de reduccion es realizado poniendo en contacto el catalizador con hidrogeno gaseoso a una temperatura de 100 a 300°C.
La temperatura de la reaccion de hidrogenacion es normalmente de 50 a 300°C, preferiblemente de 80 a 200°C.
La presion de la reaccion es generalmente una presion de hidrogeno de 0,5 a 30 MPa, preferiblemente de 1 a 10 MPa. El tiempo de la reaccion, en el caso de la reaccion de lotes, es normalmente de 1 a 20 horas. En el caso de la
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reaccion de tipo continuo, la velocidad de alimentacion (LHSV) del fenol bruto por unidad de volumen del catalizador solido en la reaccion es de manera deseable de 0,5 h-1 a 20 h, de manera mas deseable de 1 h-1 a 10 h-1.
Cuando se usa un reactor continuo en la presente invencion, el reactor empleado puede estar compuesto por un solo reactor o por una pluralidad de reactores. En particular, cuando el reactor esta compuesto por una pluralidad de reactores, las condiciones de reaccion pueden ser controladas con mayor precision disponiendo los reactores en serie.
En la presente invencion, la realizacion de un metodo conocido de purificacion, tal como un procedimiento de purificacion que utiliza una resina de intercambio ionico acida, despues o antes de llevar a cabo la reaccion de conversion del compuesto carbonilo en alcohol en presencia de hidrogeno, no limita la presente invencion en modo alguno, y es determinada segun sea necesario por la persona que realiza el procedimiento de purificacion.
Ejemplos
De aqm en adelante, haciendo referencia a Ejemplos, se describe la presente invencion mas espedficamente, pero la presente invencion no queda limitada en modo alguno por estos Ejemplos. El porcentaje de conversion de los compuestos carbonilo y la selectividad de los compuestos alcoholicos correspondientes fueron calculados a partir de los valores obtenidos en el analisis realizado por cromatograffa gaseosa. La unidad de concentracion, ppm, se basa en todos los casos en el peso.
[Ejemplo 1]
Se pesaron 5 g de catalizador E35S (CuO/SiO2 = 67/27 en razon de pesos) fabricado por JGC Catalysts and Chemicals Ltd., y 250 g de fenol que contema 1.800 ppm de hidroxiacetona (HA), 1.300 ppm de a- fenilpropionaldelmdo (a-PPA), 500 ppm de a-metilestireno (a-MS), 6.000 ppm de 2-fenil-2-propanol (Cnol), un 2,41% en peso de acetofenona (Anona) y otras impurezas, y se introdujeron en un autoclave SUS 316 de 500 ml equipado con un dispositivo de agitacion por rotacion de induccion electromagnetica. Se purgo el interior del autoclave con nitrogeno (tres veces a 0,9 MPa cada una), y se purgo con hidrogeno (tres veces a 0,9 MPa cada una). Se lleno finalmente el autoclave con hidrogeno a temperatura ambiente hasta que la presion interna alcanzo 0,8 MPa, y se sello. Se calento el autoclave hasta 160°C con agitacion a una velocidad de agitacion de 450 rpm. Se llevo asf a cabo la reaccion de hidrogenacion catalttica. Doce horas despues, se detuvo el calentamiento. Se enfrio suficientemente el autoclave y se purgo el interior del autoclave con nitrogeno, y se abrio luego el autoclave. Se filtro el contenido para eliminar el catalizador. El analisis del lfquido de reaccion resultante por cromatograffa gaseosa encontro que la conversion de HA era del 89,2%, la conversion de a-PPA era del 99,3% y la conversion de Anona era del 25,7%, y se obtuvieron los correspondientes compuestos alcoholicos. Dentro del alcance de la precision del analisis de cromatograffa gaseosa, no se observo diferencia entre antes y despues de la reaccion en terminos de la concentracion de dfmeros de a-metilestireno (MSD), la concentracion del producto de reaccion entre fenol y a-MS, es decir, cumilfenol (CP), y la concentracion de fenol. Se muestran los resultados en la Tabla 1.
[Ejemplos 2 y 3]
Se llevo a cabo la reaccion del mismo modo que en el Ejemplo 1, excepto por el hecho de que el catalizador usado en el Ejemplo 2 era catalizador G-22 (CuO/Cr2O3/BaCr04/SiO2 = 50/35/10/5 en razon de pesos) fabricado por Sud Chemie Catalyst, y por el hecho de que el catalizador usado en el Ejemplo 3 era catalizador G-99 (CuO/Cr2O3/BaCrOVMnO = 45/45/5/5 en razon de pesos) fabricado por Sud Chemie Catalyst. Se muestran los resultados en la Tabla 1.
[Ejemplo de preparacion de catalizador 1]
(Preparacion de catalizador compuesto por oxido de zinc y al menos uno de cobre y oxido de cobre)
Se anadio una solucion preparada disolviendo 45,55 g de nitrato de cobre trihidrato y 54,90 g de nitrato de zinc hexahidrato en 375 ml de agua destilada a una solucion preparada disolviendo 41,50 g de carbonato de sodio en 375 ml de agua destilada a temperatura ambiente con agitacion, y se dejo que la solucion de la mezcla reaccionara durante 2 horas. Despues de la reaccion, se filtro el producto de reaccion precipitado y se lavo con agua destilada. Se recogio el solido resultante tras la filtracion y el lavado y se seco a 110°C durante 5 horas, y se calcino entonces en aire a 400°C durante 5 horas. El solido obtenido era un catalizador substancialmente consistente en oxido de cobre y oxido de zinc en una razon de pesos de 1/1. Se moldeo el catalizador obtenido en forma de tabletas con 29R fabricado por Kikusui Seisakusho Ltd., para preparar un catalizador. Se uso este catalizador en una reaccion.
[Ejemplo 4]
Se lleno un tubo de reaccion de lecho fijo con 100 ml del catalizador moldeado obtenido en el Ejemplo de preparacion de catalizador 1 y se cargo con fenol que contema 1.800 ppm de hidroxiacetona (HA), 1.300 ppm de a-
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fenilpropionaldetffdo (a-PPA), 6.000 ppm de 2-fenil-2-propanol (Cnol), un 2,41% en peso de acetofenona (Anona) y otras impurezas, e hidrogeno en condiciones de flujo ascendente. Se realizo entonces una reaccion de hidrogenacion en el reactor continuo de lecho fijo a una temperature de 160°C, a una presion de 1,6 MPa, a una velocidad espacial horaria lfquida (LHSV) de 2 h-1 y a una razon molar de hidrogeno/compuesto carbonilo de 20. Se recogio la muestra para el analisis cada hora y se analizo por cromatograffa gaseosa. Se muestran los resultados en la Tabla 1.
[Ejemplo 5]
Se llevo a cabo la reaccion del mismo modo que en el Ejemplo 4, excepto por llenar el tubo de reaccion de lecho fijo con 100 ml de catalizador E35S (CuO/SiO2 = 67/27 en razon de pesos) fabricado por JGC Catalysts and Chemicals Ltd., y la temperatura de la reaccion era de 140°C. Se recogio la muestra para el analisis cada hora y se analizo por cromatograffa gaseosa. Se muestran los resultados en la Tabla 1.
[Tabla 1]
Ej. 1 Ej. 2 Ej. 3 Ej. 4 Ej. 5
Conversion de HA (%)
89,2 100 100 98 99,9
Conversion de a-PPA (%)
99,3 98,6 100 88,9 99,8
Conversion de Anona (%)
25,7 50,2 91,9 16,3 91,4
Concentracion de MSD* (% en peso)
1,39 1,38 1,38 1,81 1,81
1,37 1,34 1,3 1,73 1,75
Concentracion de CP* (% en peso)
1,52 1,52 1,52 1,84 1,84
1,57 1,53 1,6 1,82 1,83
Concentracion de PH* (% en peso)
91,8 91,8 91,8 91,3 91,3
91,7 92 91,6 91,2 91,4
* Concentracion de MSD, CP y PH: las concentraciones indicadas en el lado superior son los valores antes de la hidrogenacion, y las concentraciones indicadas en el lado inferior son los valores despues de la hidrogenacion.
[Ejemplo comparativo 1]
Se pesaron 5 g de una resina de intercambio cationico (Amberlyst-15E) y 250 g de fenol que contema 1.800 ppm de hidroxiacetona (HA), 1.300 ppm de a-fenilpropionaldetffdo (a-PPA), 500 ppm de a-metilestireno (a-MS), 6.000 ppm de 2-fenil-2-propanol (Cnol), un 2,41% en peso de acetofenona (Anona) y otras impurezas y se introdujeron en un autoclave SUS 316 de 500 ml equipado con un dispositivo de agitacion por rotacion de induccion electromagnetica. Se purgo el interior del autoclave con nitrogeno (tres veces a 0,5 MPa cada una) y se sello despues el autoclave. Se calento el autoclave hasta 110°C con agitacion a una velocidad de agitacion de 450 rpm. Se llevo asf a cabo la reaccion. Al cabo de dos horas, se detuvo el calentamiento y se enfrio suficientemente el autoclave y se abrio despues. Se filtro el contenido para eliminar el catalizador. El analisis del lfquido de reaccion resultante por cromatograffa gaseosa encontro que la conversion de HA era del 100%, la conversion de a-PPA era del 100% y la conversion de Anona era del 1%, pero el a-MS contenido en la materia prima y el a-MS generado por la reaccion de deshidratacion de Cnol, que son un componente util, reaccionaron en su totalidad con fenol, para convertirse en cumilfenol.
[Ejemplo comparativo 2]
Se llevo a cabo la reaccion del mismo modo que en el Ejemplo comparativo 1, excepto por el hecho de que en el Ejemplo comparativo 1 la resina de intercambio cationico fue reemplazada con una zeolita de tipo mordenita de intercambio de hidrogeno que terna una funcion de acidez de Ho < -8,2, y la temperatura de la reaccion era de 160°C. Como resultado, se vio que la conversion de HA era del 95%, la conversion de a-PPA era del 92% y la conversion de Anona era del 0%, pero el a-MS contenido en la materia prima y el a-MS generado por la reaccion de deshidratacion de Cnol, que son un componente util, reaccionaron en su totalidad con fenol, para convertirse en cumilfenol.
[Ejemplo 6]
Se pesaron 7,5 g de un catalizador ShiftMax 210 (CuO/ZnO = 42/47 en razon de pesos) fabricado por Sud Chemie Catalyst y 125 g de cumeno, y se introdujeron en un matraz de vidrio de 300 ml equipado con un dispositivo de agitacion y un condensador. Se purgo el matraz con nitrogeno alimentandolo con 500 ml/min. de nitrogeno gaseoso durante 10 minutos. A continuacion, con agitacion, se calento el matraz en un bano de aceite hasta 140°C y se insuflaron 100 ml/min. de hidrogeno gaseoso en el mismo a presion atmosferica. Se realizo asf el tratamiento de reduccion del catalizador durante 5 horas. Se enfrio despues suficientemente el matraz para recoger cumeno. Se pesaron entonces 125 g de fenol que contema un 1,0% en peso de hidroxiacetona (HA) y se introdujeron en el matraz que terna el catalizador. Con agitacion, se calento el matraz en un bano de aceite hasta 80°C y se insuflaron
5
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15
20
25
30
35
100 ml/min. de hidrogeno gaseoso en el mismo a presion atmosferica. Se realizo as^ la reaccion de hidrogenacion catalftica. Al cabo de cinco horas, se detuvo el calentamiento. Se enfrio suficientemente el matraz para recoger el lfquido de reaccion. El analisis del lfquido de reaccion por cromatograffa gaseosa encontro que la conversion de HA era del 14,3%, y el ciclohexanol, que era un producto de hidrogenacion nuclear del fenol, apareda en no mas de 10 ppm.
[Ejemplo comparativo 3]
Se pesaron 7,5 g de un catalizador de perlas de paladio al 2% en carbono fabricado por N.E. CHEMCAT CORPORATION y 125 g de fenol que contema un 1,0% en peso de hidroxiacetona (HA) y se introdujeron en un matraz de vidrio de 300 ml equipado con un dispositivo de agitacion y un condensador. Con agitacion, se calento el matraz en un bano de aceite hasta 80°C y se insuflaron 100 ml/min. de hidrogeno gaseoso en el mismo a presion atmosferica. Se realizo asf la reaccion de hidrogenacion catalftica. Al cabo de cinco horas, se detuvo el calentamiento. Se enfrio suficientemente el matraz para recoger el ftquido de reaccion. El analisis del ftquido de reaccion por cromatograffa gaseosa encontro que la conversion de hA era del 0,0%, lo que mostraba que no se produda ninguna reaccion de hidrogenacion de la hidroxiacetona, y que el ciclohexanol, que era un producto de hidrogenacion nuclear del fenol, apareda en 3.000 ppm, lo que confirmaba la perdida de fenol, un componente util.
[Ejemplo comparativo 4]
Se llevo a cabo la reaccion del mismo modo que en el Ejemplo comparativo 3, excepto por utilizar 2,5 g de catalizador R-200L (mquel Raney a granel) fabricado por NIKKO RICA CORPORATION. El analisis por cromatograffa gaseosa encontro que la conversion de HA era del 10,0% y que el ciclohexanol, que era un producto de hidrogenacion nuclear del fenol, apareda en 1.000 ppm, lo que confirmaba la perdida de fenol, un componente util.
[Ejemplo de referencia 1]
Se estudio la separabilidad en la destilacion de la hidroxiacetona (HA), de un producto hidrogenado de la hidroxiacetona, es decir, del propilenglicol (PG), y de un producto hidrogenado del a-fenilpropionaldeddo (a-PPA), es decir, del 2-fenil-1-propanol (PPnol), y del fenol del siguiente modo. Se sometio una materia prima preparada anadiendo HA, PG y PPnol en una cantidad cada uno de ellos de 1.000 ppm a fenol a destilacion fraccionada usando una columna de destilacion de vidrio Oldershaw con 30 bandejas. Se realizo la destilacion a una cantidad de alimentacion de materia prima de 800 g, a una razon de reflujo de 2 y a una presion de 200 Torr. Se analizaron los destilados por cromatograffa gaseosa y el analisis encontro que se detectaba HA en todos los destilados, pero que PG y PPnol no eran detectados en ninguno de los destilados. En la Fig. 1 se muestran los resultados.

Claims (4)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento de purificacion de fenol consistente en poner en contacto el fenol con un catalizador basado en cobre en presencia de hidrogeno para convertir el compuesto carbonilo contenido en el fenol en el correspondiente
    5 compuesto alcoholico, y en separar el compuesto alcoholico y el fenol por destilacion.
  2. 2. El procedimiento de purificacion de fenol segun la Reivindicacion 1, donde el compuesto carbonilo contenido en el fenol es al menos un compuesto seleccionado entre compuestos carbonilo aromaticos y compuestos carbonilo alifaticos.
    10
  3. 3. El procedimiento de purificacion de fenol segun la Reivindicacion 1 o 2, donde el catalizador basado en cobre incluye al menos uno de cobre y oxido de cobre (A) y oxido(s) de al menos un elemento seleccionado entre silicio, aluminio, zinc, cromo, bario y manganeso (B).
    15 4. El procedimiento de purificacion de fenol segun la Reivindicacion 3, donde la razon de pesos (A) / (B) en el
    catalizador basado en cobre es de 9/1 a 1/9.
  4. 5. El procedimiento de purificacion de fenol segun cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4, donde la hidrogenacion catalftica es llevada a cabo a una temperatura de reaccion de 50 a 300°C, a una presion de hidrogeno de 0,5 a 30 20 MPa.
    [Fig. 1]
    Concentracion de HA, PG y PPnol en el destilado
    imagen1
    imagen2
    —HA —PG -©-PPnol
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