FR2643062A1 - Procedes pour extraire, recuperer ou eliminer les sous-produits nitrophenoliques d'eaux residuaires de nitration - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé pour éliminer les sous-produits nitrophénoliques contenus dans de l'eau résiduaire de nitration. Le procédé consiste à extraire les sous-produits nitrophénoliques de l'eau résiduaire en utilisant un solvant, tel que le toluène, le benzène, le o-nitrobenzène ou le nitrobenzène, en présence d'un acide, tel que l'acide sulfurique, phosphorique ou chlorhydrique, à une température élevée, par exemple de 60,0 degre(s)C à 65,6 degre(s)C, et un pH acide, par exemple de 1,0 à 1,2, à soumettre la solution de sous-produits nitrophénoliques dans le solvant qui en résulte à une distillation pour récupérer le solvant en vue de son réemploi et produire un résidu contenant les sous-produits nitrophénoliques, et à incinérer ce résidu. L'invention s'applique au traitement des eaux résiduaires de nitration en vue de leur rejet.

Description

La présente invention porte sur un procédé pour traiter les sous-produits

nitrophénoliques contenus dans de l'eau résiduaire de nitration, comportant (1)

l'extraction par un solvant des sous-produits nitrophé-

noliques de l'eau résiduaire de nitration, (2) la dis- tillation de la solution d'extrait nitrophénolique dans

le solvant afin de récupérer le solvant pour le réem-

ployer et de produire un résidu contenant les sous-pro-

duits nitrophénoliques et (3) l'incinération du résidu.

L'opération d'extraction retire les sous-produits nitro-

phénoliques de l'eau résiduaire de nitration par

l'utilisation d'un solvant en présence d'un acide.

L'extraction est exécutée à une température élevée et à

un pH acide.

Au cours d'un procédé de nitration pour la production d'un produit chimique désiré, tel que le

nitrotoluène ou le nitrobenzène, il se forme des sous-

produits nitrophénoliques. Ces sous-produits sont sépa-

rés par lavage -du produit nitré désiré. Les sous-

produits sont alors présents dans le courant d'eau de lavage, ou eau résiduaire, qui doit être rejeté sans

nuire à l'environnement.

Il existe dans l'art antérieur divers procédés pour effectuer le rejet d'eau résiduaire contenant des

substances nitrophénoliques. Les substances nitrophéno-

liques sont habituellement présentes sous forme de di-

et trinitrophénols et de di- et trinitrocrésols. Un pro-

cédé usuel pour rejeter ces sous-produits consiste à rassembler dans une lagune l'eau résiduaire venant des laveurs de nitration et à ajuster le pH de l'eau rési- duaire à 1,5 environ pour faire précipiter autant de composés phénoliques que possible. Cependant, compte tenu des préoccupations concernant l'environnement et du nombre croissant de sousproduits chimiques qui doivent

être éliminés de manière sûre, d'autres techniques doi-

vent être mises en oeuvre.

L'art antérieur fait connaître de nombreux procédés pour séparer des substances nitrophénoliques d'une eau résiduaire, ce qui permet de rejeter l'eau

résiduaire d'une manière classique. Par exemple, le bre-

vet des E.U.A. N' 4 469 561 propose de récupérer le bis-

phénol A et le phénol de courants effluents aqueux en utilisant du toluène comme solvant dans une extraction

liquide-liquide. En particulier, le bisphénol A, le phé-

nol et le toluène sont amenés à traverser une colonne d'extraction. La phase aqueuse résultante, qui est une solution toluénique de bisphénol A et de phénol, est retirée et traitée de manière à récupérer le bisphénol A, le phénol et le toluène sous forme de composants individuels à partir de la solution aqueuse. Le toluène est recyclé vers la colonne d'extraction pour un nouvel emploi. Le brevet des E.U.A. N 4 597 875 décrit la production de dinitrotoluène avec production concurrente de sous-produits nitrophénoliques, c'est-à-dire des nitrocrésols et de l'acide picrique. Les sous-produits sont enlevés de l'eau résiduaire avant le rejet de celle-ci. L'eau résiduaire est tout d'abord mise en contact avec une substance alcaline pour transformer les sous-produits en sels hydrosolubles. Une phase organique et une phase aqueuse sont formées. La phase aqueuse, qui contient les substances nitrophénoliques, est séparée et traitée par un acide pour transformer les sels en une matière insoluble dans l'eau. La matière insoluble dans l'eau se sépare en une phase organique contenant les substances nitrophénoliques transformées et une phase

aqueuse contenant des sels hydrosolubles. La phase orga-

nique, grâce à sa faible teneur en eau, peut ensuite

être incinérée afin de détruire les polluants.

Les brevets des E.U.A. N' 2 808 375 et 2 812 305 proposent de purifier les eaux résiduaires

contaminées par des phénols en utilisant un composé spé-

cifié conjointement à un solvant. Ces deux brevets indi-

quent qu'il est connu d'extraire des phénols indési-

rables d'une eau résiduaire en utilisant un solvant tel que le toluène. Cependant, il est également indiqué que les procédés d'extraction classiques nécessitent cinq étages d'extraction pour enlever la totalité des phénols jusqu'à ce qu'il n'en reste que des traces. Le brevet n 2 808 375 décrit l'utilisation de déshydroabiéthylamine et d'un solvant, tel que le toluène, dans un procédé d'extraction à trois étages pour enlever les phénols de l'eau résiduaire. Le brevet n 2 812 305 décrit l'utilisation de 2-méthyl-5-éthylpyridine conjointement à un solvant, tel que le toluène, dans un procédé d'extraction-à trois étages pour enlever les phénols de

l'eau résiduaire.

Le brevet des E.U.A. n 2 199 786 propose

d'extraire les phénols d'une solution aqueuse en utili-

sant des esters liquides d'acide carboxylique. Faculta-

tivement, un solvant supplémentaire, tel que le toluène,

peut être utilisé avec l'ester.

Le brevet des E.U.A. n 3 467 721 propose de séparer les phénols d'un mélange aqueux en utilisant l'oxyde de mésityle. Facultativement, un second solvant, tel que le toluène, peut être utilisé en association

avec l'oxyde.

Les brevets des E.U.A. n 4 152 528 et 4 160 111 proposent d'extraire les phénols d'un mélange aqueux en utilisant une association d'une cétone et d'un hydrocarbure, tel que le toluène, comme milieu d'extraction. Le brevet des E.U.A. n' 2 675 412 propose de récupérer les solvants de gaz résiduaires provenant de procédés d'extraction. Les eaux contenant des phénols

sont soumises & une opération d'extraction. Un sépara-

teur sépare ensuite la phase aqueuse et la phase conte-

nant le solvant. La phase contenant le solvant est ensuite soumise à une distillation pour récupérer le

solvant en vue d'un nouvel emploi. Les phénols sont sou-

mis à un quelconque traitement ultérieur désiré. Ce bre-

vet ne précise pas le traitement ultérieur des phénols.

Le brevet des E.U.A. n 2 807 654 propose d'enlever les phénols d'une eau résiduaire en utilisant un solvant, tel qu'un hydrocarbure aromatique, et un sel. Le brevet des E.U.A. n 4 421 649 propose d'enlever des particules solides d'hydrocarbure chloré d'une suspension aqueuse. La suspension est acidifiée avant l'extraction. L'extraction est ensuite effectuée au moyen d'un solvant, en sorte que le solvant capte la boue en la retirant de la suspension. Il est mentionné

qu'un solvant préféré est une fraction pétrolière aroma-

tique, telle que le kérosène.

L'art antérieur ne fait pas connaître le trai-

tement de sous-produits nitrophénoliques par mise en oeuvre d'un procédé d'extraction comprenant l'utilisation concurrente d'un solvant et d'un acide comme décrit dans la présente invention. L'extraction de

sous-produits nitrophénoliques selon la présente inven-

tion est à la fois efficace et économique. La présente invention permet, de plus, la récupération du solvant tout en mettant les sous-produits nitrophénoliques sous une forme convenant à une élimination sans risque au point de vue de l'environnement. Un but de la présente invention est de fournir

un procédé pour le traitement de sous-produits nitrophé-

noliques en effectuant une extraction par un solvant pour enlever les sous-produits d'une eau résiduaire, une distillation pour récupérer le solvant en vue de son

réemploi et produire un résidu contenant les sous-pro-

duits nitrophénoliques et une incinération du résidu.

Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé pour le traitement de sous-produits nitrophénoliques à partir d'eaux résiduaires, comportant l'extraction des sous-produits de l'eau résiduaire en utilisant un solvant coucurremment à un acide à une température élevée et à un pH acide Un autre but de la présente.invention est de fournir un procédé pour le traitement de sous-produits

nitrophénoliques à partir d'eaux résiduaires en effec-

tuant une extraction par un solvant pour enlever les sous-produits de l'eau résiduaire, puis une récupération

et un réemploi du solvant.

Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé qui soit efficace et économique pour traiter les sous-produits nitrophénoliques contenus dans

des eaux résiduaires de nitration.

La présente invention fournit un procédé effi-

cace et économique pour traiter et éliminer les polluants contenus dans de l'eau résiduaire, également appelée "eau rouge", résultant du lavage de produits

nitrés dans des installations chimiques servant à enle-

ver les sous-produits d'oxydation formés pendant le pro-

cédé de nitration. Ces sous-produits, qui constituent les polluants de l'eau résiduaire, sont principalement des substances nitrophénoliques telles que des di- et

trinitrophénols et des di- et trinitrocrésols. Le pro-

cédé de l'invention met en oeuvre une extraction de l'eau résiduaire par un solvant pour réaliser le rassem- blement d'une phase organique contenant le solvant et les sous-produits nitrophénoliques. Apres l'extraction, la phase aqueuse est une eau résiduaire essentiellement exempte de polluants. Cette eau résiduaire est ensuite soumise à un entraînement à la vapeur d'eau et une adsorption sur charbon pour assurer qu'elle soit exempte de traces de polluants, si bien que l'eau résiduaire

peut être rejetée de toute manière usuelle.

La phase organique est envoyée ou transportée à une unité de distillation afin de récupérer la majeure partie du solvant utilisé dans l'opération d'extraction et de recycler le solvant pour un nouvel emploi dans l'unité d'extraction. En même temps qu'est exécutée la récupération du solvant, l'opération de distillation produit un courant de résidu contenant les substances nitrophénoliques concentrées. Ce résidu est à même

d'être détruit par incinération.

Le procédé de la présente invention apporte une réduction du coût de traitement de l'eau résiduaire en récupérant et en réemployant environ 90% du solvant utilisé dans l'opération d'extraction. De plus, en

raison de la faible teneur en eau du résidu nitrophéno-

lique de distillation, les sous-produits nitrophéno-

liques peuvent être incinérés dans des conditions qui ne

consomment pas beaucoup d'énergie.

Un exemple d'un procédé de nitration qui conduit à la production d'un courant d'eau résiduaire contenant des dinitrophénols et de l'acide picrique comme sous-produits nitrophénoliques est celui de la nitration du benzène par l'acide nitrique en présence d'acide sulfurique pour produire du nitrobenzène et les sous-produits décrits ci-dessus. Dans la production du mononitrobenzène, les sous-produits nitrophénoliques particuliers qui peuvent être formés comprennent notamment le 2,6- dinitrophénol, le 2,4-dinitrophénol et

l'acide picrique. Dans la production de mononitroto-

luène, les sous-produits particuliers qui peuvent être

formés comprennent le 4,6-dinitro-o-crésol et le 2,6-

dinitro-p-crésol.

A la suite du procédé de nitration, les sous-

produits nitrophénoliques sont-séparés du produit nitré par lavage. Une base telle que l'hydroxyde de sodium est typiquement utilisée pour laver le produit nitré. Les phénols nitrés sont des acides organiques dont le degré d'acidité varie de celui de l'eau gazeuse jusqu'à une acidité supérieure à celle de l'acide phosphorique. Ces

acides sont très solubles dans les hydrocarbures aroma-

tiques nitrés et peu solubles dans l'eau. Lorsqu'une base est amenée à réagir avec ces acides, il se forme un

sel qui est presque insoluble dans les composés orga-

niques et très soluble dans l'eau. En utilisant une

extraction à contre-courant, ces sels peuvent être sépa-

rés du produit nitré par lavage.

A la suite du lavage du produit nitré pour l'enlèvement des sous-produits, l'eau de lavage est amenée à réagir avec un acide de manière à régénérer les phénols nitrés libres. Etant donné que les phénols nitrés ne sont que faiblement solubles dans l'eau acide,

les substances nitrophénoliques précipitent. Ces sub-

stances nitrophénoliques précipitées sont ensuite sou-

mises au procédé de la présente invention. Les phénols précipités sont dissous dans un solvant en présence d'un acide pour enlever les sousproduits nitrophénoliques de

l'eau résiduaire.

Le courant d'eau de lavage, ou eau résiduaire, du procédé de nitration est soumis à une extraction par des moyens d'extraction classiques. De préférence, on emploie trois étages d'extraction en utilisant des extracteurs disponibles dans le commerce, tels qu'une colonne d'extraction Karr. En variante, on peut utiliser une série de mélangeurs- décanteurs pour constituer les trois étages d'extraction. L'utilisation de plusieurs

étages assure la séparation de la totalité des sous-pro-

duits nitrophénoliques si ce n'est de traces. Compte tenu des variations de la composition d'alimentation et de possibles fluctuations du pH, le mieux est d'utiliser quatre étages d'extraction pour obtenir des résultats

optimaux. L'étage supplémentaire permet de faire fonc-

tionner l'unité d'extraction à des taux supérieurs à

l'optimum. Dans ces conditions, si un mélangeur-décan-

teur représente moins qu'un étage vrai, l'étage supplé-

mentaire compense le ou les étages de moindre efficacité

dans l'enlèvement des substances nitrophénoliques.

Le critère le plus important dans l'opération

d'extraction est le réglage du pH de l'eau résiduaire.

Lorsque le pH de l'eau résiduaire est supérieur au point auquel survient l'ionisation des composés formés comme

sous-produits, très peu de ces composés seront extraits.

Afin de régler le pH de l'extraction, on uti-

lise une grande quantité d'un acide fort, tel que l'acide sulfurique, pour maintenir le pH désiré. Le pH préféré se situe dans l'intervalle de 1,0 à 1,2. L'acide est introduit dans l'unité d'extraction concurremment au solvant. Il n'est pas nécessaire d'acidifier le courant

résiduaire avant l'extraction.- D'autres acides utili-

sables comprennent l'acide phosphorique, l'acide chlor-

hydrique et d'autres acides minéraux.

Divers solvants sont utilisables dans l'opération d'extraction de la présente invention. Bien que la méthylisobutylcétone (MIBC) se soit avérée être un bon solvant dans l'ensemble, on ne la préfère pas à cause de son pouvoir de former des peroxydes. Les solvants préférés sont le toluène et le benzène qui se sont montrés à peu près égaux l'un à l'autre. L'orthonitrotoluène et le nitrobenzène peuvent également

être utilisés comme solvant.

La valeur d'un solvant particulier dépend de la solubilité du sousproduit dans le solvant. Pour que le solvant soit approprié, il faut que le sous-produit

soit soluble dans le solvant dans un intervalle de solu-

bilité allant d'environ 10% en poids jusqu'à la solubi-

lité en toutes proportions. De plus, le solvant choisi

doit avoir une solubilité limitée dans l'eau. Les solu-

bilités de l'acide picrique, du 2,4-dinitrophénol (2,4-

DNP) et du 2,6-dinitro-p-crésol (2,6-DNPC) dans le

nitrobenzène (MNB), le o-nitrotoluène (O-MNT) et le to-

luène sont données au tableau I.

TABLEAU I

% en poids de solubilité dans le solvant Solvant Température ( C) 2,4-DNP Acide picrique 2,6-DNPC

O-MNT 21,1 13,5 33,5 ----

37,8 17,0 41,0 21,0

,0 35,5 39,0 75,0

MNB 21,1 18,0 33,5 46,0

37,8 19,5 34,5 60,0

,0 43,0 51,5 75,0

Toluène 21,1 9,0 21,5 48,5

37,8 21,0 34,5 56,0

,0 36,5 44,5 76,5

En vue de la présente discussion, mais sans limiter le cadre de l'invention, le procédé de l'invention sera décrit en considérant l'utilisation de

toluène comme solvant.

On a constaté que l'opération d'extraction enlève les nitrophénols jusqu'à moins de 100 ppm dans des conditions idéales. Dans tous les cas, on a constaté que les substances nitrophénoliques sont mieux extraites à des pH inférieurs et à de plus bas rapports de l'eau

au solvant.

Le rapport de l'eau au solvant est ajusté en

fonction de la composition d'alimentation et de la qua-

lité désirée du raffinat. Le raffinat est le produit

d'extraction contenant des quantités minimes de sub-

stances nitrophénoliques. Plus particulièrement, le

rapport de l'eau au solvant est déterminé expérimentale-

ment de manière que la concentration maximale obtenue soit une concentration de 10% de substances phénoliques

dans le solvant organique.

Un raffinat contenant moins de 100 ppm de sub-

stances nitrophénoliques dissoutes est souhaitable. Le

coefficient de partage pour le système toluène-eau/sous-

produits est d'environ 50/1 à un pH optimal ou infé-

rieur. A un coefficient de 10/1 et à un rapport de l'eau

au solvant de 5/1, quatre étages réduisent les sous-pro-

duits présents de 7500 ppm à environ 100 ppm.

Les sous-produits peuvent être concentrés dans la phase toluénique, appelée l'extrait, jusqu'à 10% au

moins. Pour éviter une possible précipitation des sous-

produits, l'extrait est maintenu à peu près à la même température que celle employée pendant l'opération d'extraction. L'extrait ne présente aucun risque

d'instabilité s'il ne subit pas un surchauffage provo-

quant l'évaporation du toluène. On a constaté que des échantillons contenant environ 50% de toluène et 50% de sous-produits extraits sont thermiquement stables et ne

présentent pas de danger d'explosion.

Pour l'extraction de l'eau résiduaire résul-

tant de la production de nitrobenzène, un rapport conve-

nable de l'eau au solvant est de 10/1. Lorsqu'une eau de lavage de mononitrotoluène est soumise à une extraction selon la présente invention, il faut une plus grande quantité de solvant, c'est-à-dire avec un rapport de l'ordre de 4/1.

L'opération d'extraction de la présente inven-

tion réalise l'extraction des nitrophénols à un plus grand débit et avec un plus haut rapport de l'eau au toluène que cela n'est possible lorsque des nitrocrésols

sont extraits d'une eau de lavage de mononitrotoluène.

L'eau de lavage de mononitrotoluène a tendance à former une peau d'extraction et à susciter des problèmes de séparation de phases, à moins qu'un rapport de l'eau au toluène de 4/1 ne soit employé. Lorsque l'eau de lavage de mononitrotoluène est mélangée à de l'eau de lavage de mononitrobenzène, l'extraction est facilitée et il ne se pose aucun problème. Un rapport de l'eau au toluène de /1 à 10/1 assure une extraction convenable lorsque les

deux courants d'eaux de lavage sont mélangés.

Afin d'éviter la précipitation d'acide picrique pendant l'extraction de l'eau de lavage, un

excès de solvant est nécessaire dans l'industrie.

L'utilisation d'un excès de solvant est cependant évitée

par le procédé de la présente invention grâce au main-

tien d'une température élevée pendant l'opération d'extraction, de préférence dans l'intervalle d'environ

,0*C à 65,6'C. De plus, l'utilisation d'une tempéra-

ture élevée permet d'employer un plus haut rapport de l'eau au solvant. Il ne se produit aucune précipitation

dans l'opération effectuée à température élevée.

A la suite de l'opération d'extraction, le solvant usagé peut être récupéré en laissant un résidu contenant les substances nitrophénoliques. Le courant de toluène phénolique provenant de l'unité d'extraction peut être envoyé directement à l'unité de récupération du solvant ou, selon la disposition physique de l'installation, la solution de substances phénoliques dans le toluène peut être envoyée dans un récipient d'accumulation à la fin de l'opération d'extraction, par exemple un réservoir, et transportée à l'unité de récu- pération du solvant o elle est placée dans un appareil de distillation. L'unité de récupération du solvant sépare environ 90% du toluène par distillation. Le toluène récupéré peut être réemployé dans l'opération d'extraction. Le courant de résidu restant après la séparation du solvant par distillation contient environ % de toluène et 50% de substances nitrophénoliques. Le résidu recueilli est sous une forme qui convient pour

une incinération.

Un mode de réalisation actuellement préféré de la présente invention sera maintenant décrit en regard des dessins annexes sur lesquels:

- la figure 1 est une représentation schéma-

tique d'un mode de réalisation préféré de l'opération d'extraction de la présente invention; et

- la figure 2 est une représentation schéma-

tique d'un mode de réalisation préféré de l'opération de

récupération du solvant de la présente invention.

Un mode de réalisation actuellement préféré de l'opération d'extraction d'eau résiduaire de nitration est schématiquement représenté sur la figure 1. Le tableau II ci-après donne la composition des courants

indiqués sur la figure 1, ainsi que le pH et la tempéra-

ture des composants en divers points de l'opération d'extraction. Les numéros de courants 1 à 9 marqués sur

la figure 1 correspondent aux numéros de courants mar-

qués au tableau II. L'eau résiduaire de nitration,

contenant des sous-produits nitrophénoliques, est mélan-

gée avec du toluène et de l'acide sulfurique à 72%.

L'acide sulfurique abaisse le pH de l'eau résiduaire à environ 1,0-1,2. L'eau résiduaire est extraite par du toluène dans trois mélangeursdécanteurs sous agitation, comme cela est représenté sur la figure 1. Comme mentionné ci-avant, on peut utiliser quatre étages de mélangedécantation pour permettre le fonctionnement de l'unité d'extraction à un taux plus élevé que l'optimum permis par trois extracteurs seulement, pour compenser le cas o un mélangeur-décanteur représente moins qu'un

étage vrai.

Un temps de sédimentation d'environ 3 à 5 minutes est ménagé entre les étages pour permettre la séparation des phases. La séparation s'améliore avec

l'élévation de la température. L'opération est de préfé-

rence conduite à une température élevée dans l'intervalle d'environ 60, 0 C à 65,6 C. L'addition d'une solution aqueuse concentrée d'acide sulfurique réchauffe l'eau se trouvant à 37,8 C environ jusqu'à environ , 0 C à 65,6 C lorsque l'acide se dilue et neutralise le mélange et lorsque l'acide réagit avec tout ce que l'eau résiduaire peut contenir d'hydroxyde de sodium ou

de sels phénoliques provenant du procédé de nitration.

En outre, la température élevée permet un plus haut rapport de l'eau au solvant et augmente le coefficient

de partage des substances.

En regard de la figure 1, les courants ini-

tiaux sont l'eau résiduaire de nitration 1, l'acide sul-

furique à 72% 2 et le toluène 3. Une première cuve d'extraction 10 est alimentée par l'eau résiduaire de nitration et l'acide sulfurique à 72% 2. Le toluène introduit dans la première cuve d'extraction 10 est le toluène retiré d'une deuxième cuve d'extraction 20 ayant été pompé par une pompe 22 à travers une conduite 24. Le toluène introduit dans la deuxième cuve d'extraction 20 est le toluène retiré d'une troisième cuve d'extraction 30, ayant été pompé par une pompe 34 à travers une conduite 36. Le toluène du courant 3 est introduit dans la troisième cuve d'extraction 30. Le mélange toluène/sous-produits phénoliques qui est envoyé à l'unité de récupération du solvant est le produit évacué de la première cuve d'extraction 10 par une conduite 5

au moyen d'une pompe 12.

Le raffinat de la troisième cuve d'extraction est pompé par une pompe 32 à travers une conduite 8 jusqu'à un centre de traitement o il est soumis à un entraînement à la vapeur d'eau et une adsorption sur charbon selon des techniques classiquement connues, pour assurer que le solvant soit éliminé de l'eau avant le

rejet de l'eau.

Comme cela ressort de la figure 1 et comme le montre le tableau II, le toluène pur est envoyé à la troisième cuve d'extraction 30 et, lorsqu'il a retiré

les dernières traces de composants phénoliques du raffi-

nat, il est envoyé par pompage à la deuxième cuve d'extraction 20 o il retire d'importantes quantités de composés phénoliques du raffinat de la cuve d'extraction avant d'être envoyé par pompage à la première cuve d'extraction 10. Le mélange solvant/composés phénoliques quittant la première cuve d'extraction par une conduite contient sensiblement tous les produits phénoliques

résiduaires de l'eau résiduaire initiale.

En outre, comme on le voit d'après le tableau II, l'extrait venant du premier extracteur 10 contient d'importantes quantités du produit phénolique résiduaire, tandis que l'extrait envoyé par une conduite

6 à l'extracteur 30 contient sensiblement moins du sous-

produit phénolique. Le raffinat sortant de l'extracteur

ne contient que des traces des sous-produits phéno-

liques. L'écoulement à contre-courant du solvant assure

donc l'utilisation la plus efficace du solvant.

TABLEAU II

COURANT N 1 2 3 4 5 6 7 8 9

COMPOSANT kg/h kg/h kg/h kg/h kg/h k g/h kg/h g/h

EAU 4166,7 103,5 0 4166,7 0 4166,7 O 4270,2 0

2,4-DNP 20,41 0 0 2,18 20,37 0,23 8,35 0,05 0,18

ACIDE PICRIQUE 34,47 0 0 8,75 34,06 2,22 8,35 0,41 1,81

TOLUENE 0 0 511,7 0 511,7 0 511,7 0 511,7

H2SO4 O 266,2 0 369,7 0 369,7 0 266,2 0

TOTAL 4221,6 369,7 511,7 4547,3 566,1 4547,3 522,1 4536,8 513,6

pH 11 1 - 1,2 1,2 1 1 1 1

TEMPERATURE ( C) 37,8 21,1 21,1 65,6 65,6 60,0 60,0 54,4 54,4

En regard de la figure 2 qui représente l'opé-

ration préférée de récupération du solvant, le courant de toluène phénolique 37 est envoyé d'un récipient 35 à un réacteur chemisé 40 sous agitation qui est utilisé comme bouilleur de distillation discontinue. A partir du réacteur, une conduite 45 envoie le courant de vapeur,

qui contient du toluène, du nitrobenzène et des nitrophé-

nols, à une colonne de distillation 50 qui sépare les composés volatils pendant la distillation. De plus, la conduite 45 ramène au bouilleur de distillation 40 le

condensat venant de la colonne de distillation 50.

L'opération de distillation consiste de préférence en une distillation sous vide. Le résidu est envoyé du réacteur 40 à un récipient d'accumulation 43 en passant

par une conduite 42. Une conduite 41 constitue une sor-

tie pour l'eau tiède.

Une colonne de séparation à reflux 60 opère

* de concert avec la colonne de distillation 50 pour pro-

duire un courant de reflux rentrant dans la colonne de distillation 50. Un condenseur 70 opère également de

concert avec la colonne de distillation 50. Le conden-

seur 70 condense les vapeurs provenant de la colonne et produit un courant liquide rentrant dans la colonne de séparation à reflux. Une conduite 72 enlève les vapeurs non condensables du condenseur 70. A la suite de la distillation, le produit de distillation de tête contenant le toluène est envoyé par une conduite 75 à

un récepteur de produit 80 qui sert de récipient d'accu- mulation. Le toluène 85 est ensuite transféré du récep-

teur 80 à un récipient de stockage 90 dans l'attente

d'un nouvel emploi.

Les "queues", ou résidu, de l'opération de distillation sont envoyées par une sortie à un récipient

d'accumulation. Le résidu accumulé à la fin de la récupé-

ration du solvant peut ensuite être transporté jusqu'à

une unité d'incinération appropriée pour être détruit.

La distillation exécutée pour récupérer le - solvant utilisé dans l'opération d'extraction et les

sous-produits nitrophénoliques est effectuée en utili-

sant des moyens de distillation classiques. La distilla- tion exécutée pendant l'opération de récupération du solvant est de préférence conduite sous pression réduite, c'est-à-dire de 2,67 à 3,33 kPa (20 à 25 mm de Hg), et à une température située dans l'intervalle d'environ 82,2 C à 87,8 C avec un à cinq étages de rectification et un

reflux minimal.

Les substances nitrophénoliques séparées ne doivent pas être récupérées sous forme solide car la manipulation de telles matières est plus difficile. On a constaté que le résidu nitrophénolique venant de

l'unité de récupération reste à l'état fondu à des tempé-

ratures de l'ordre de 60,0 C et, par conséquent, c'est à peu près la plus basse température à laquelle le résidu de distillation doit être manipulé. Le résidu est

généralement totalement fondu à des températures d'envi-

ron 81,7 C à 84,4 C.

L'incinération du résidu peut être effectuée

selon n'importe quel procédé classiquement connu.

Il va de soi que diverses modifications qui

sont du ressort de l'homme de l'art peuvent être appor-

tées à la présente invention sans pour autant sortir de

son cadre.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour éliminer des sous-produits nitrophénoliques contenus dans une eau résiduaire de nitration, caractérisé en ce qu'il consiste (1) à extraire lesdits sous-produits nitrophénoliques de l'eau

résiduaire de nitration en mélangeant ladite eau rési-

duaire de nitration avec un solvant et un acide, et en soumettant le mélange à une extraction à une température élevée et un pH acide de manière à produire une solution desdits sous-produits nitrophénoliques dans le solvant,

(2) à soumettre ladite solution des sous-produits nitro-

phénoliques dans le solvant à une distillation pour récupérer ledit solvant à partir de ladite solution et

produire un résidu contenant lesdits sous-produits nitro-

phénoliques et (3) à incinérer ledit résidu.

2. Procédé selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que ledit solvant est choisi parmi le toluène,

le benzène, le o-nitrotoluène et le nitrobenzène.

3. Procédé selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que ledit acide est choisi parmi l'acide

sulfurique, l'acide phosphorique et l'acide chlorhydrique.

4. Procédé selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que ladite température élevée se situe dans

l'intervalle d'environ 60,0 C à 65,6 C.

5. Procédé selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que ledit pH acide se situe dans l'intervalle

de 1,0 à 1,2.

6. Procédé pour extraire des sous-produits nitrophénoliques d'une eau résiduaire de nitration, caractérisé en ce qu'il consiste (1) à mélanger ladite eau résiduaire ce nitration, un solvant et un acide, et (2) à soumettre ledit mélange à une extraction à une température élevée et un pH acide, de manière à

produire une solution desdits sous-produits ----------

nitrophénoliques dans le solvant.

7. Procédé selon la revendication 6-, caracté-

risé en ce que ledit solvant est choisi parmi le toluène,

le benzène, le o-nitrotoluène et le nitrobenzène.

8. Procédé selon la revendication 6, caracté- risé en ce que ledit acide est choisi parmi l'acide

sulfurique, l'acide phosphorique et l'acide chlorhydrique.

9. Procédé selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que ladite température élevée se situe dans

l'intervalle d'environ 60,0 C à 65,6 C.

10. Procédé selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que ledit pH acide se situe dans l'intervalle

de 1,0 à 1,2.

11. Procédé pour récupérer des sous-produits nitrophénoliques contenus dans une eau résiduaire de nitration et récupérer un solvant qui est utilisé dans la récupération desdits sous-produits nitrophénoliques, caractérisé en ce qu'il consiste (1) à extraire lesdits sous-produits nitrophénoliques de l'eau résiduaire de

nitration en mélangeant ladite eau résiduaire de nitra-

tion avec un solvant et un àcide et en soumettant ce mélange à une extraction à une température élevée et un pH acide de manière à produire une solution desdits sous-produits nitrophénoliques dans le solvant et (2) à

soumettre ladite solution de sous-produits nitrophéno-

liques dans le solvant à une distillation pour récupérer ledit solvant à partir de ladite solution et produire un

résidu contenant lesdits sous-produits nitrophénoliques.

12. Procédé selon la revendication 11, caracté-

risé en ce que ledit solvant est choisi parmi le toluène,

le benzène, le o-nitrotoluène et le nitrobenzène.

13. Procédé selon la revendication 11, caracté-

risé en ce que ledit acide est choisi parmi l'acide

sulfurique, l'acide phosphorique et l'acide chlorhydrique.

14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite température élevée se

situe dans l'intervalle d'environ 60,0 C à 65,6 C.

15. Procédé selon la revendication 11, caracté-

risé en ce que ledit pH acide se situe dans l'intervalle de 1,0 à 1,2.