FI120790B - Menetelmä fenolin talteenottamiseksi Na2S04-pitoisesta vesivirrasta - Google Patents

Description

Menetelmä fenolin talteenottamiseksi Na2S04-pitoisesta vesivirrasta - Förfarande för tillvaratagande av fenol ur en Na2S04 innehällande vattenström

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä fenolin talteenottamiseksi Na2S04-5 pitoisesta vesivirrasta.

Tarkemmin sanoen sen kohteena on menetelmä ottaa talteen fenolia, joka on liuenneena fenolia kumeenista tuottavan laitoksen vesivirrassa, joka sisältää Na2S04:a ja erilaisia orgaanisia epäpuhtauksia, jossa menetelmässä fenoli uutetaan liuotinvirral-10 la, joka pääasiallisesti koostuu kumeenista ja sisältää α-metyylistyreeniä sekä asetonia, ja otetaan sen jälkeen talteen liuottimesta tislaamalla tai uudelleenuuttamalla.

Fenolia valmistetaan teollisesti hapettamalla kumeenia ja sen jälkeen happohydro-lysoimalla saatu kumeenihydroperoksidi. Saatu reaktioseos muodostuu fenolista, 15 asetonista ja reagoimattomasta kumeenista.

Päätuotteiden lisäksi muodostuu eri määriä sivutuotteita, kuten esimerkiksi mesityy-lioksidia, α-metyylistyreeniä, p-kumyylifenolia, fenyylidimetyylikarbinolia, asetofeno-nia ja korkeampimolekyylipainoisia fenoleja.

20

Pilkkomisreaktoreista tuleva poistovirta, joka sisältää katalyyttinä käytettyä rikkihap- • · : poa, sekoitetaan vesivirtojen kanssa, jotka sisältävät laitoksen muilta osastoilta tule- IM · vaa natriumfenaattia ja vielä lisää rikkihappoa.

« • • · · • · · IM · : :*: 25 Poistovirran pH säädetään tällä tavoin arvoon noin 7, mikä varmistaa, että rikkihap- • · · po ja reaktion aikana sivutuotteina muodostuneet orgaaniset hapot muuttuvat suo-lamuotoon. Samanaikaisesti se vapauttaa fenolin natriumsuolastaan.

• · · * · * *·· ·:··· Sen jälkeen seos lähetetään dekantteriin, joka kykenee erottamaan fenolia ja muita 30 aromaattisia hiilivetyjä sisältävän orgaanisen faasin vesifaasista, joka sisältää neut- • · .···. raloinnin aikana muodostunutta natriumsulfaattia (7-15 %).

• · • · ® ·«· ·*·· m • · 2

Sen jälkeen orgaaninen faasi lähetetään vedellä pesemisen jälkeen primääriseen tislaukseen, jossa raakafenoli otetaan talteen ja sen jälkeen puhdistetaan tislaamalla kolonnisaijassa.

5 Vesifaasi, joka muodostuu "sulfaattivesistä" ja vaihtelevista fenoli- ja asetonimääris-tä, johdetaan pois jälkimmäisten talteenottamisen jälkeen. Fenolia ja asetonia on tavallisesti mukana vastaavasti välillä 0,5-2 ja 1,5-4 %.

Asetoni otetaan talteen myöhemmin tapahtuvan strippauksen avulla, kun taas fenoli 10 tavallisesti otetaan talteen vastavirtauuttamalla sekoitin/laskeutin-systeemissä. Liuottimena käytetään hiilivetyvirtaa, joka muodostuu pääasiallisesti kumeenista, a-me-tyylistyreenistä ja asetonista ja joka on otettu laitoksen joltakin muulta osastolta.

Fenoli saadaan lähes täydellisesti talteen (alle 100 ppm) vastavirtauuttamalla sys-15 teemissä, joka muodostuu tavallisesti kahdesta sekoitin-laskeuttimesta ja jossa on tarvittavien vaiheiden määrän rajoittamiseksi erittäin suuri määrä liuotinta (liuo-tin/puhdistettu tuote-suhde on noin 3,5 (tilavuus/tilavuus)).

Sen jälkeen fenoli otetaan talteen liuottimesta uuttamalla ja muuntamalla suolaksi 20 vesipitoisella natriumhydroksidilla. Vesipitoinen fenaattiliuos kierrätetään neutraloin-tiosastoon, kun taas liuotin kierrätetään jatkuvatoimisesti uuttoon.

• · • · • * ♦ • · · *»» · Tämän tyyppinen yksinkertaistettu uuttokaavio on esitetty kuviossa 1.

• · • · • » «»· : .*. 25 Kokonaisuutena tämä järjestelmä, jolla fenoli otetaan talteen sulfaattivesistä, on ·♦· · kohtuullinen kompromissi sille, että laitteiston investointikustannukset on pidettävä minimissään, ja sille, että fenolimäärä poistetuissa vesissä voidaan pienentää selväs- .·*·. ti alle 100 ppm.

·· · • · * . 30 Kuitenkin on otettava huomioon kaksi negatiivista näkökohtaa: • ♦ - ensimmäinen niistä on ympäristöön liittyvä ja koskee Na2S04-päästöä yhdessä • · T laitoksen jäteveden kanssa. Natriumsulfaatti on mukana prosessissa, jossa fenoli •••Γ otetaan talteen liuottimesta uuttamalla ja muodostamalla suola vesipitoisen nat- * : riumhydroksidin avulla ja sen jälkeen neutraloimalla rikkihapolla.

3 - toinen näkökohta on luonteeltaan taloudellinen ja liittyy NaOH-kustannukseen ja vastaavaan stökiömetriseen H2S04-määrään, joka tarvitaan edellä mainittuun talteenottoon.

5 Nämä haitat on poistettu tai ne ovat ainakin huomattavasti pienemmät oheisen keksinnön kohteena olevassa menetelmässä.

Laajimmassa muodossaan keksinnön kohteena on menetelmä ottaa talteen fenolia, joka on liuenneena fenolia kumeenista tuottavan laitoksen vesivirrassa, joka sisältää 10 Na2S04:a ja erilaisia orgaanisia epäpuhtauksia, jossa menetelmässä fenoli uutetaan liuotinvirralla, joka pääasiallisesti koostuu kumeenista ja sisältää a-metyylistyreeniä sekä asetonia, ja otetaan sen jälkeen talteen liuottimesta tislaamalla tai uudelleen-uuttamalla, ja jolle menetelmälle on tunnusomaista, että fenolin uuttaminen vesivirrasta tehdään monivaiheisessa uuttolaitteessa käyttämällä liuotin-/vesivirran suh-15 teenä arvoa välillä 0,1 ja 1 (tilavuus/tilavuus) lämpötilassa 20-70 °C ja fenolin talteenotto liuottimesta tehdään laitoksen primäärisessä tislausosassa tai uuttamalla uudelleen monivaiheisessa uuttolaitteessa käyttämällä liuottimena natriumfenaattia sisältävää vesiliuosta.

20 Oheisen keksinnön mukaisella menetelmällä on mahdollista saada aikaan virtaus-määrältään pienempi orgaaninen virta, joka sisältää käytännöllisesti katsoen kaiken « · : .·. fenolin, joka aikaisemmin oli liuennut sulfaattivesiin, joka fenoli voidaan ottaa tai- teen laitoksen tislausosassa tai uuttamalla uudelleen monivaiheisessa uuttolaitteessa • · · : .*. käyttämällä liuottimena vesivirtaa, joka sisältää laitoksessa saatavissa olevaa natri- ··· · : .*. 25 umfenaattia ja joka sen jälkeen kierrätetään takaisin krakkaustuotteen neutraloin- ··· · tiosaan.

• · · .*··. Fenolin talteenotossa Na2S04-pitoisesta vedestä vältetään tällä tavoin joko kokonaan ·· · tai osittain tekniikan tason mukaisissa menetelmissä kuvatuksi tapahtuva natrium- * : 30 hydroksidin ja hapon kulutus.

• · • · • · *" Fenolin uuttaminen pienillä liuotinmäärillä voidaan toteuttaa lisäämällä sekoitinlas- keuttimien lukumäärää tai vieläkin paremmin käyttämällä vastavirtauuttokolonneja *’** (joissa on reikäpohjia, joissa täytekappaleita, jotka on varustettu sekoituksella, jotka 4 on varustettu pulssituslaitteella jne.), mikä mahdollistaa yhdessä ainoassa uuttolait-teessa monia, mahdollisesti myös erittäin suuren määrän, uuttovaiheita.

Uuttamiseen käytettiin täytekappale-uuttolaitetta, joka voidaan luonnollisesti korvata 5 jollakin muulla, rakenteeltaan erilaisella monivaiheisella uuttolaitteella.

Esimerkiksi on mahdollista käyttää RDC-, Kuhni-, Scheibel-uuttolaitteita, pulssiuutto-laitteita jne., edellyttäen, että niillä varmistetaan niin suuri määrä uuttovaiheita kuin mitä tarvitaan pienentämään liuenneen aineen määrää puhdistetussa tuotteessa 10 halutulla tavalla.

Tärkeydeltään kriittinen vaihe on seuraava fenolin talteenotto tästä uutosta saadusta, virtausmäärältään pienemmästä virrasta. Tämä talteenotto voidaan suorittaa tislaamalla tai uuttamalla uudelleen.

15

Laitoksessa, jossa fenoli valmistetaan kumeenista, orgaaninen uute voidaan syöttää suoraan laitoksen primääriseen tislaukseen.

Ongelman täsmällinen analysointi on itse asiassa osoittanut, että jos tislausolosuh- 20 teitä muutetaan sopivalla tavalla, fenolin talteenottamiseen voidaan käyttää olosuh- .·. : teitä, joita tavallisesti käytetään prosesseissa, joissa fenolia valmistetaan kumeenis- • ·· • ·

» · I

• · · **· * • · · • · · • · · : .·. Seuraavassa viitataan sen vuoksi fenolin teolliseen valmistusmenetelmäämme. Siinä • · * *·· t : .*. 25 erotetaan kolonnin huippuvirtana primäärisen tislauksen ensimmäisessä kolonnissa • · · virta, joka muodostuu asetonista, vedestä ja kaikista krakkaustuotteessa mukana olevista aromaattisista hiilivedyistä. Kolonnin pohjalta saadaan taas fenoli ja korkeal- ;**·. la kiehuvat tuotteet.

# · • · 30 Päätuotteet tässä erotuksessa ovat: fenoli, jonka määrä kolonnin huippuvirrassa ei • · ..... saa olla enempää kuin 0,5 paino-%, ja α-metyylistyreeni, jonka määrä pohjavirrassa • · *·[ ei saa olla enempää kuin 0,1 paino-%.

• · · ···· • · 5

Fenoli, joka on mukana kolonnin huippuvirassa, otetaan tämän jälkeen talteen muodostamalla suola natriumhydroksidilla, kun taas pohjavirtaan jäänyt fenoli otetaan talteen tislaamalla tämän jälkeen kolonnisarjassa, mikä mahdollistaa korkealla kiehuvien tuotteiden erottamisen ensin ja myöhemmän epäpuhtauksien poistamisen 5 raakafenolista.

Tämän seurauksena natriumhydroksidin ja rikkihapon kulutusta voidaan huomattavasti pienentää tislausolosuhteilla, jotka mahdollistavat fenolipitoisuuden pitämisen vakiona kolonnin huippuvirassa myös krakkaustuotteen lisäämisen jälkeen. Tämä 10 on fenolin uutosta tuleva orgaaninen tuote, jossa fenolia on mukana 2-20 % kon-sentraatiossa.

Näihin olosuhteisiin päästään, kun sopivalla tavalla muunnetaan kolonnin refluksoin-tisuhdetta.

15

Energiakustannus on suurempi, mutta paljon vähemmän kuin säästö, joka voidaan saada aikaan pienentämällä NaOH:n kulutusta. Tällä tavoin on mahdollista välttää kuluttamasta huomattava määrä natriumhydroksidia ja happoa, joita muutoin tarvittaisiin käyttämällä tekniikan tasossa kuvattuja menetelmiä.

20 : Kun refluksointisuhde on esimerkiksi noin 0,3, fenolin konsentraatioksi hiilivetyvir- • aa a · : rassa saadaan noin 0,5 paino-% (taulukon 3 esimerkki 3).

aaa «·· ♦ aaa • a a a · a : .·. Sen jälkeen, kun lisätään vastaava määrä hiilivetyvirtaa uuttokokeesta ja kun refluk- aa# »m · : 25 sointisuhdetta on sopivasti muutettu, fenolin määrä kolonnin huippuvirrassa on yhä aaa a 0,5 paino-% (taulukon 3 esimerkit 4 ja 5).

a .···. Natriumhydroksidin mahdollinen säästö voidaan arvioida kolonnin huippuvirrassa aa# olevista fenolimääristä ennen uutosta tulevan hiilivetyvirran lisäämistä ja sen jäl- * . 30 keen.

• a aaa a a " Saatu säästö vastaa tässä tapauksessa noin 95 % siitä fenolista, joka oli uutettu a vesipitoisesta disulfaattiliuoksesta.

a a a 6

Erilainen primäärinen tislauskaavio fenolilaitokselle on kuvattu julkaisussa: the Report of the Stanford Research Institute (YEN-CHEN-YEN; raportti No. 22B; S.R.I. -Mainio Park, California).

5 Ensimmäisessä kolonnissa erotetaan vain asetoni (yhdessä vähäisten vesimäärien kanssa); sen sijaan hiilivedyt, jotka kulkevat yhdessä fenolin kanssa ensimmäisen kolonnin pohjalle ja seuraavan kolonnin (C-304), joka erottaa korkealla kiehuvat tuotteet, huippuvirtaan, otetaan talteen yhdessä virran sisältämän veden kanssa kumeenikolonnin (C-305), jonka pohjalta erotetaan raakafenoli, huippuvirrasta.

10

Edellä kuvatun mukaisesti myös meidän menetelmässämme kolonnin huippuvirrassa oleva fenoli erotetaan tämän jälkeen muodostamalla suola natriumhydroksidin avulla.

15 Tulosten, joihin pääsimme näillä tislausosan olosuhteilla, vertailu osoittaa, että myös tässä tapauksessa on mahdollista ottaa fenolista talteen noin 3/4 kolonnin pohjalta (siten kuluttamatta natriumhydroksidia). (Taulukon 3 esimerkit 6 ja 7).

Muissa prosesseissa tislausosan olosuhteet ovat samankaltaiset kuin mitä Stanfordin 20 raportissa on kuvattu, mutta hiilivetykolonnin syöttö muodostuu aikaisemman ero- : tustapahtuman pohjatuotteesta, jolloin asetonin lisäksi tislautuu myös osa vedestä.

* · * * : Tämänlaatuista tilannetta on jäljitetty esimerkissä 8.

• · · ··· · • · « · • · · : .·. Uutosta tulevan orgaanisen virran lisääminen tähän syöttövirtaan saa samalla ref- • « « : 4\* 25 luksointisuhteella aikaan fenolin määrän kasvun rajoitetusti kolonnin huippuvirrassa, • · « *.*:*! mutta myös tässä tapauksessa natriumhydroksidin kokonaistase on edullinen, koska • · · * fenolista saadaan talteen noin 60 % tarvitsematta turvautua suolan muodostami- .···. seen.

• * *·· * · • . 30 Fenolin talteenotto uutosta tulevasta virrasta voidaan vaihtoehtoisesti tehdä toisessa monivaiheisessa uuttolaitteessa käyttämällä liuottimena laitoksen joltakin toiselta • · *"* osastolta otettua natriumfenaattipitoista vesiliuosta.

··· ··♦· ♦ · 7 Tässä tapauksessa talteenotto, joka on täydellinen (99,9 %; esimerkki 10), tapahtuu tarvitsematta tämän jälkeen muuttaa suolaksi natriumhydroksidin avulla ja ilman mitään energiankulutuksen kasvua.

5 Olemme aikaisemmin (EP 372685) tutkineen tämänlaatuista prosessia, jolla voidaan ottaa fenoli talteen fenolin puhdistuskolonneista tulevasta orgaanisesta virrasta. Sulfaattivesien uutosta tulevan liuotinfaasin lisääminen tähän virtaan lisää toisaalta puhdistetun tuotteen virtausmäärää, mutta toisaalta muuttaa fysikokemiallisia ominaisuuksia niin paljon, että kokonaisuutena ei tarvitse lisätä liuottimen virtausmää-10 rää.

Esimerkit 1 ja 2 havainnollistavat mahdollisia harvoja kokeita uutto-olosuhteille ja tuloksia, jotka voidaan saavuttaa, oheista keksintöä rajoittamatta.

15 Esimerkit 3, 4 ja 5 kuvaavat laboratoriossa suoritettuja tislauskokeita, jotka jäljittelevät menetelmämme tislausosan olosuhteita. Esimerkit 6 ja 7 jäljittelevät Stanfordin raportin mukaisia tislausosan olosuhteita. Esimerkit 8 ja 9 jäljittelevät kolmatta mahdollista tilannetta, jolla asetoni, vesi ja hiilivedyt voidaan erottaa fenolista ja korkealla kiehuvista tuotteista. Esimerkit 10, Ilja 12 koskevat talteenottokokeita, 20 joissa käytettiin uudelleen uuttaa.

• · • » · • ·· ESIMERKKI 1 • · · *·· • · f t t t • · « : .·. Tähän uuttoon käytettiin vaipallista uuttolaitetta, jonka sisähalkaisija oli 75 mm ja : .·. 25 joka sisälsi 0,5 tuuman Raschig-hiilirenkaita ja jonka kokonaiskorkeus oli 10,5 m.

• · · · Täytekappaleet jaettiin edelleen kolmeen 3,5 m osaan, joista kukin oli tuettu suu- • · · ♦ risilmäisen teräsverkon avulla. Tämän päällä oli reikälevy, jossa oli sopivan kokoisia .···, ja muotoisia reikiä siten, että vesifaasi voitiin jakaa alempana olevien täytekappalei- ··· den sisälle ja jatkuva faasi voitiin poistaa alemmasta osasta ylempään osaan.

30

Kuvio 2 esittää tätä laitetta kaaviollisesti.

• · • · • · · * Tähän kolonniin, joka pidettiin 60°C lämpötilassa lämmitetyn veden avulla, syötettiin seuraavat tuotteet: täytekappaleosan pohjaosaan 9,65 kg/h orgaanista liuotinta, 8 joka muodostui pääasiallisesti kumeenista ja joka sisälsi α-metyylistyreeniä ja asetonia (asetonin mukanaolon tiedetään parantavan tasapainon jakaantumista, kun fenoli uutetaan vesiliuoksesta) ja joka oli otettu fenolin teollisesta tuotantolaitoksesta, ja yläosaan 61,25 kg/h natriumsulfaatin vesiliuosta, joka sisälsi fenolia ja joka 5 myös oli otettu teollisuuslaitoksesta. Vesifaasin sisältämä fenoli uutettiin orgaanisesta faasista sen kulkiessa kolonnin läpi. Näiden kahden syöttö- ja poistovirran koostumus on esitetty taulukossa 1, kuvio 3.

ESIMERKKI 2 10 Koska fenolin määrää puhdistetussa poistovirrassa ei voitu halutulla tavalla pienentää alle 100 ppm, esimerkin 1 laitetta muunnettiin lisäämällä sekoitin-laskeutin niin, että puhdistettu poistovirta voitiin vielä poistaa liuottimesta, ennen kuin tämä syötettiin uuttolaitteeseen. Käyttämällä samoja virtoja ja virtausnopeuksia kuin esimerkissä 1, tehtiin uuttokoe, jossa saatiin taulukossa 2, kuvio 4, esitetyt tulokset. Näistä 15 havaittiin, että poistovirran orgaanisen faasin jäännösfenolipitoisuus laski alle 100 ppm.

ESIMERKKI 3 (vertailu1) 20 Teollisuuslaitoksesta otettiin krakatusta tuotteesta näyte, jolla oli seuraava koostu- : mus painoprosenteissa: asetoni 25,7; kumeeni + butyylibentseenit 9,9; a-metyyli- • ·· :*,% styreeni (a-MS) 2,4; fenoli 46,5; korkealla kiehuvat tuotteet 5,5; vesi 10,0. Se syö- • t i .·*·, tettiin 400 g/h virtausnopeudella lasisen Oldershaw-tislauskolonnin pohjien 15 ja 16 • · · : .·, väliin (numerointi alkaa ylhäältä). Tämä kolonni muodostui kahdesta osasta, joissa • · : ,·. 25 kummassakin oli 25 2,8 cm (1,1 tuumaa) pohjaa ja jotka oli eristetty Dewar-vaipan .···! avulla. Syöttökohdan yläpuolella oleva osa sopii vesisysteemien tislaamiseen (50 • · · reikää pohjaa kohti); syöttökohdan alapuolella oleva osa sopii orgaanisten systeemi- .·*·, en tislaamiseen (80 reikää pohjaa kohti). Kolonnin huipulta ja pohjalta poistettiin • · vastaavasti 193 ja 207 g/h.

• · • . 30

Koeolosuhteet ja saadut tärkeimmät tulokset on esitetty taulukossa 3.

• * • * *»· ESIMERKKI 4 9 4,23 paino-osaa esimerkin 2 uutetta lisättiin 100 paino-osaan esimerkin 3 krakkaus-tuotteen näytettä niin, että laitoksen virtojen virtausmäärien suhde pysyisi oikeana. Tislaus toistettiin samoissa olosuhteissa kuin esimerkissä 3 sillä ainoalla erolla, että hiilivetyjen suurempi määrä syötössä kompensoitiin lisäämällä poistoa huipusta.

5 Taulukossa 3 esitetyt tulokset osoittavat, että fenolin konsentraatio kolonnin huippuvirassa kasvoi huomattavasti, mikä lisää huomattavasti natriumhydroksidin kulutusta.

ESIMERKKI 5 10 Esimerkin 4 koe toistettiin lisäämällä refluksointisuhdetta. Huolimatta noin 12 % suuruisesta energiankulutuksen kasvusta fenolin konsentraatio kolonnin huippuvirassa oli oleellisesti yhtä suuri kuin esimerkissä 3. Saaduista arvoista voidaan havaita, että lähes kaikki uutosta (esimerkki 2) peräisin oleva fenoli (94 %) väkevöityy kolonnin pohjavirtaan ja voidaan sen vuoksi ottaa talteen tarvitsematta myöhemmin 15 muodostaa suolaa natriumhydroksidin avulla.

ESIMERKKI 6 fvertailuj

Liuosta, joka sisälsi vettä 13,7 paino-%; kumeenia 13,7 paino-%, a-metyylistyreeniä 20 3,3 paino-% ja fenolia 19,3 paino-%, syötettiin 400 g/h virtausnopeudella 60-poh- :*·,· jäisen, esimerkissä 3 kuvatun kaltaisen Oldershaw-kolonnin pohjien 30 ja 31 väliin.

• · • Huipusta ja pohjalta poistettiin vastaavasti 123 ja 277 g/h nestettä.

·«· * ··· • · ♦ • · f • :*; Kokeen käyttöolosuhteet ja tulokset on esitetty taulukossa 3.

··· · : ·*· 25 • · · ··· « ;T: ESIMERKKI 7

Esimerkin 6 koe toistettiin sen jälkeen, kun 5,80 paino-osaa esimerkin 2 uutetta M» ·:··· lisättiin 100 paino-osaan syöttöä. Käyttöolosuhteet olivat samat kuin vertailukokees- 30 sa (esimerkki 6) vain sillä erolla, että hiilivetyjen suurempi määrä syötössä kompen- • * soitiin lisäämällä poistomäärää huipussa.

• * • · · *··

Kokeen olosuhteet ja tulokset on esitetty taulukossa 3. Huolimatta fenolin konsent-raation kasvusta kolonnin huippuvirassa, kolonnin pohjalta saatiin talteen 3/4 vesi 10 liuoksesta uutetusta fenolista, so. siten kuluttamatta natriumhydroksidia. Vaikkakin käytetyn energian kasvu otetaan huomioon, voidaan havaita, että taloudellinen tase kokonaisuutena on erittäin positiivinen myös näissä käyttöolosuhteissa.

5 ESIMERKKI 8 (vertailu)

Liuosta, joka sisälsi vettä 3,3 paino-%, kumeenia 15,4 paino-%, a-metyylistyreeniä 3,7 paino-% ja fenolia 7,7 paino-%, syötettiin 400 g/h virtausnopeudella 55-poh-jaisen, esimerkissä 3 kuvatun kaltaisen Oldershaw-kolonnin pohjalle 26 ja huipulta 10 ja pohjalta otettiin nestettä vastaavasti talteen 90 ja 310 g/h. Kokeen käyttöolosuhteet ja tulokset on esitetty taulukossa 3.

ESIMERKKI 9 15 Esimerkin 8 koe toistettiin sen jälkeen, kun 6,51 paino-osaa esimerkin 2 uutetta oli lisätty 100 paino-osaan syöttöä. Käyttöolosuhteet olivat samat kuin vertailukokeessa (esimerkki 8) sillä ainoalla erolla, että hiilivetyjen suurempi määrä syötössä kompensoitiin lisäämällä poistoa huipusta. Kokeen olosuhteet ja tulokset on esitetty taulukossa 3.

20 :*·,· Huolimatta fenolin konsentraation kasvusta kolonnin huippuvirrassa, kolonnin pöh- • · • jalta saatiin talteen noin 62 % vesiliuoksesta uutetusta fenolista, so. siten kulutta-··· · :*·*: matta natriumhydroksidia. Vaikkakin energian kulutuksen kasvu otetaan huomioon, * • voidaan havaita, että taloudellinen tase kokonaisuutena on erittäin positiivinen myös »·· « • ;*; 25 näissä olosuhteissa.

M· · • · · * · · • · · ESIMERKKI 10 (Vertailu! ··· • * • · • * · ·:··· Esimerkin 1 kolonnin hiilitäytekappaleet korvattiin 3/8" metallisilla Raschig-renkailla, "'tt. 30 jotka oli jaettu kolmeen, kulloinkin 3,5 m osaan. Veden lämpötilaa vaipassa muutet- • · tiin niin, että koelämpötilaksi saatiin 50 °C.

• · • · • · · Tähän kolonniin syötettiin seuraavat tuotteet: pohjan täytekappaleosaan 10,6 kg/h esimerkin 2 uutosta tulevaa orgaanista virtaa, joka muodosti jatkuvan faasin; ja 11 huipulle 40,92 kg/h myös teollisuuslaitoksesta saatua vesiliuosta, joka sisälsi natri-umfenaattia ja pieniä määriä natriumhydroksidia ja joka muodosti dispersiofaasin. Orgaanisen faasin sisältämä fenoli siirtyi täydellisesti (99,9 %) vesifaasiin kulkiessaan kolonnin läpi. Syötettyjen virtojen ja poistovirtojen koostumus on annettu tau-5 lukossa 4, kuvio 3.

ESIMERKKI 11 (vertailu)

Esimerkin 10 kolonniin syötettiin seuraavat virrat: pohjan täytekappaleosaan 2,36 10 kg/h fenolin puhdistamiseen tarkoitetusta tislausosasta otettua orgaanista virtaa, jonka koostumus oli: fenoli 60 paino-%; vesi 1 paino-%, orgaaniset epäpuhtaudet 39 paino-%; ja huipulle 40,92 kg/h esimerkissä 10 otettua vesiliuosta, joka myös oli otettu teollisuuslaitoksesta. Vesifaasi jaettiin orgaaniseen faasiin, joka muodosti jatkuvan faasin. Orgaanisen faasin sisältämä fenoli siirtyi täydellisesti vesifaasiin sen 15 kulkiessa kolonnin läpi, mikä voidaan nähdä syötettyjen virtojen ja poistettujen virtojen koostumuksesta, kts. taulukko 5, kuvio 3.

ESIMERKKI 12 20 Edellisen esimerkin orgaaninen faasi yhdistettiin esimerkin 2 uuton orgaanisen faa-sin kanssa suhteessa 22,2 paino-osaa edellistä ja 100 paino-osaa jälkimmäistä. Sen * · • :1j jälkeen esimerkki 10 toistettiin muuttamalla orgaanisen faasin syöttöä. Tässä ko- ··· t keessa se oli 12,98 kg/h. Vesifaasin virtausnopeus pidettiin vakiona 40,92 kg/h. Syö- : tettyjen virtojen ja poistovirtojen koostumuksista ja virtausmääristä, kts. taulukko 6, ··· · : 25 kuvio 3, voidaan havaita, että kokeen aikana 99,1 % orgaanisen faasin sisältämästä • · · · :T: fenolista uuttui vesifaasista. Kun tässä kokeessa saatuja tuloksia verrataan esimer kin 11 testissä saatuihin tuloksiin ja sulfaattivesissä olevaan fenolimäärään (esi-merkki 1), voidaan päätellä, että tällä tavoin on mahdollista ottaa talteen 97,1 % • · · *:1·: sulfaattivesien aluksi sisältämästä fenolista tarvitsematta lainkaan käyttää natrium- 30 hydroksidia enempää.

• · • · · • · * · ··# • · · ··»· 12 l

O

Ϋ S S » s p. <=' «‘g § 5 ~ - 1 - " ' ' „ Λ οΰ £ Ξ SS s|s

dp ~ £ <n S

10 i 1 2'O' § m -—- " il· v o £ f sSs § rt ** 5« s O ___ 15 S 0 A dP S S.% P λ Q- σί’o < Oi ° 0\ 2

H

CN------ - Γ"· o t -» 32

Ov Oi 20 • ·

**··: £ S e, S

· · jio *· ^ «r

• * · Λ-? i«f O

··* ' S S ^ o ··· Q. M ^ • t · • ______ • · ^ “ • · · • * ·

*** * O A O

: :*: 25 |3?2 S

... >n Ό • * .

...

·***. +i *...* JJ <u • *H m *:**: jj +j fl +J :<β 30 s ^ a s * * o O h 0)

... p to o ‘ <D

: : ε o ^ P1 -ΰ ·.. o 2v « <D m &

· . ^ * ä h o .P

* · · .......I· — I ' — H -II- 1 ·*** Φ • · 13 w ί

» IQ V“· (M ^ C I

VC W"i ·. _ p4 - M ^ Ξ 5 *--“

- _ <Λ C !N

e* ^ ^ v ^ 2j o sr ο cv ^ w 0¾ ™ O.

' SK Ö O' O

ft ¢0 - v ~ Ά ---

w *-N CV

10 £ Ξ 8 ^ S

* 3 *> 8

<*> <5 t S S

ft o' o* g 8 ---— _ Γ" Γ" S « «-3 8 15 0 =v m _ 0 <#> Ξ £ <-* 0 §' * £” S § δ 3 n--1- 3 - ? 0 » fC <c — 2 £1 n ^ **3 3 g 20 ---ΓΤ :'-.· ;f I 5 g- * · p, 0 σν _ K " TT-» • · • · · • · * *" ' ·™*^™ : :*: 25 X "i § § S*

··· · ft 00 o S

··· 00 - ϋ • · · • - · · - - - 0 0 — 0 e « 2 a a ® 3 « ä 3 ---#— ....: a> • · ±> . ~n 4-> :rt . 30 ο ω *:**: . ··-* 2 0 ef H 4J a)

... SO »(U

: : _ “*« t* +> *** Q* e a> n ¢0 K J5 ^ O ? ·#· __ --1 --- -- 1 ·»·· · 14 ^ tf\ Q O ·"1 1“· 5 «J . ο δ so o ^ 1 -

W OT

w ω ro o· ^ Ή Φ ---

M

O

-¾ 05 σ o ό o ή fi a ~ ~ -Γ ο“ 8 0 ^ G ------------— φ 10 φ 4-> PN, ^ ,—i o O eö o £1 r- m fH σν ο ον <tv o 1 1 !i tn tv -» - 1 co cr\ P 0 o o O ό o a ** H -----

rH

2 VO r» C O O oO Ov H (TV O' Φ o\ <o <?v tn o ~

S o O o o -H

ID 4J

Φ —__—-—---

W

9 ^ οο·2οηορ- 73 · ÖV <V tf\ .=- Λ- 1· ' G (rt “V ' 1 O £ « P ti o o en =? (rt _ •rv P -V <Λ _ _ ?n φ o o -« <v ·-< o co zu m σ\ cv m r— ·> - >·

y f/) ia 1 1 o H

• · P SH O Ό O' CO

• · · rj

• · G

• · M ------- ""1 1— 11 : :: o ··· · h Λ _ .‘I1. O o o 1· <v ^ tn r~ *,1 · . θ' (M ΙΓ» v v .f.

e en Ift <s 4 Ö in N

: .·. Φ a o o ON <- : ω • · -)£ i > Iin Ullina 111111 " ::: 25 g ··· · (rt (d -rl .1:1. h wc • · · M u - w OtfP - fc h o ω d φ 1 φ n) EH G Q< MftH ·Η *1 Ή Ή θ' ··. aj (rt G P - Sh Sh : : ^ h a λ M® S».

··1 ·η ·ιΗΗ G G O' Q p C ·Η rHiH ΦΟ» ΦΛί • · t4 jo 3 θ' rH }>iid ·Μ · ^ M O, Q,® · 0 pvm .G Η . 30 R g ·η Μ ödp ΡΡ Μ α <β ····· ι4 :ί3 0 6 · Φ ι ΦΟ :0(β ·Η 0 5 ijffiitffcftEo.atfxifci . ^---- ··· ··· φ *··# · 5 --- 15 o\° 2 ^ ^ ^ I »O ηί o

Qt ^ y ft P

- _ ^ l"'

* 2 vSS

W C\ C7\ sgrt 8 10 ^ 28- § m -— .......

SO Tl- SS g » a Ό CO — “ m tt 15 ^ r!*> v~> es £2 o o 7 *0. 5 o' g (¾ °*®2 3 ^ --- ΪΟ S £ OS g S g a> okSo 20 .·. : ---- • · · : :’: ° 8 8 ? ··· · <#* *^L tV q ··· I o 2 S o : :: p, " ®° • ·

• ♦ * V—t —— .......... — — I

# · · ··· t : .\ 25 o c\ p

• · · 4J Sf oO N

.·;·. ^ ^ § § S

• M * • · ··· .p ....: +j Q) • * ‘rl 0

. JJ JJ

.. · 30 Ö Ή 4-> :id • . <u 4J ο ω ... ö -4J ·η d a . **. 0 rt r-ι 4J ω ·...· a a (ö ο · o • g o g ο σ w -u .:. ο λ © «g n xj ...: t* a fca mo £ • * · 16 rk n o o o' o’

^ I

w 5 - o o

Si OJ es ojO C\ 0\ io 5 12 | cfc g o en ~ , - - -—-— ja ÄqS § » ö S 2 ?3

“ n "C

15 10 g S S § I 5$tf§

Hl ^ -- ' 5

h <g * £ s S

% ™ z £ S

20 * * ‘ _ _ " " ....... 11,11 " ¥*ΓΊ 2 f S § :*:: o 3 ^ g

It< w 00 M

« · i • · * K * t«81 ! ·.. ^ tn ** • · · * * * ··· +j : : .μ o) ··· ·μ 0) ••••I μ μ * · ΰ ·Η μ :<d . „Λ 3 μ Ο ω * 30 Ö +J -H 3 θ ·;·*; Ο «β ι-c μ cp ρ, SJ ηί Ο · β) .···. g Ο β Ο S3 O' μ ϊ ί 5 <0 Φ Μ Ο *< & \*’ ί4 2 K Ε« Ο >Η ... ——- ***· « « 17 ; I _ I w 2.S ή 3 0 0¾ δ 5 ~ ™

V1 mm—r — I

Ή - -x- ' Γ- c\ - _ Ό O' — λ, in SO 04 o c

m n 2 g S

10 o

Oi 2 w O

m ................ —

SgJ v Ö

M g S

15 rs?| oj; s 8 Ρ··< \o e,-- fed u ^ ^ 5 5 m £ £ 20 I “a§§ B___ » · .

• «· ::’: 2 S.8 § *·1 1 Ö o oT §

··· 9 21 O

• · · * • 1 ----------- • · • · · • M t

I « τγ Ον O

; : : 25 j- ^ 2 oo c4 ... M ·1τ O VQ o • » 1 ^ Π ^ • 1 1 ·1· : ; -p ... p g) ....: ή φ

. . p P

. _ C -r) P :rt

. 30 (U -POM

·:··: π p h d ö Ο d Η P ¢) ... ft W nj O 1 4) !ί EOdOdtnp *" o rt α> <n ω ρ £

fedafuShoS

··· _ • \ , km n 1. ....... ....... ,,.

4·«· ·

Claims (3)

1. Menetelmä ottaa fenolia talteen, joka on liuenneena fenolia kumeenista tuottavan laitoksen vesivirrassa, joka sisältää Na2S04:a ja erilaisia orgaanisia epäpuhtauksia, 5 jossa menetelmässä fenoli uutetaan liuotinvirralla, joka pääasiallisesti koostuu kumeenista ja sisältää α-metyylistyreeniä sekä asetonia, ja otetaan sen jälkeen talteen liuottimesta tislaamalla tai uudelleenuuttamalla, tunnettu siitä, että fenolin uuttaminen vesivirrasta tehdään monivaiheisessa uuttolaitteessa käyttämällä liuotin-/vesivirran suhteena arvoa välillä 0,1 ja 1 (tilavuus/tilavuus) lämpötilassa 20-70 °C 10 ja fenolin talteenotto liuottimesta tehdään laitoksen primäärisessä tislausosassa tai uuttamalla uudelleen monivaiheisessa uuttolaitteessa käyttämällä liuottimena natri-umfenaattia sisältävää vesiliuosta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotin- ja vesi-15 virran välinen suhde on välillä 0,15 ja 0,25 (tilavuus/tilavuus).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uuttolämpötila on välillä 25 ja 60 °C. • e • · · * ·· • · • · • · · • « · • ti · *·« • · t • · · A • · ♦ · · • tl ··· » • · • · • · I ·«· · ·# * 1 · • · ♦ ··· • t • · ··· • · • · *·· • · • · • •e e·· ···· ·