PL30058B1 - Sposób oczyszczania fenoli - Google Patents

Description

Przy wydzielaniu fenoli z olejów dzieg¬ ciowych i podobnych materialów oraz z ich wyciagów, wody odciekowej i produktów krakowania, uwodorniania itd. za pomoca lugów potasowcowych lugi te oprócz wlas¬ ciwych skladników kwasnych pochlaniaja równiez stale i czesc olejów obojetnych, a w pewnych przypadkach naweit znaczne ilo¬ sci tych olejów. Do usuniecia tych domie¬ szek stosowano rózne sposoby, zwlaszcza tak zwane oczyszczanie lugu tego przez od¬ parowywanie i wyciaganie go rozpuszczal¬ nikami latwowrzacymi.Te sposoby oczyszczania posiadaja je¬ dnak te wade, ze zuzywaja znaczne ilosci ciepla, a ponadto oczyszczanie to jest nie¬ dostateczne, zwlaszcza przy oczyszczaniu kreozotów otrzymywanych z dziegciu z we¬ gla brunatnego.Przy odzyskiwaniu czystych fenoli z pierwotnego oleju dziegciowego z wegla ka¬ miennego proponowano zamiast przedmu¬ chiwania oczyszczajacego stosowac obrób¬ ke materialami adsorpcyjnymi, np. ziemia folarska, ziemia florydzka, ziemia okrzem¬ kowa, weglanami i wodorotlenkami wa- pniowcowymi lub weglem roslinnym. Spo¬ sób ten równiez nie prowadzi do otrzymy¬ wania produktów rozpuszczalnych calkowi cie klarownie w lugu sodowym, co jest po trzebne zwlaszcza do wytwarzania zywic sztucznych lub do celów farmaceutycznychtub tez prowadzi do tego celu tylko przy uzycim duzych ilosci materialów adsorpcyj- nych. Zachodzi to zwlaszcza wówczas, gdy sposobem tym ma sie oczyszczac kreazioty powstale z dziegciu otrzymywanego z we¬ gla drzewnego.Stwierdzano, ze mozna otrzymac pw- dukt calkowicie rozpuszczalny w lugach, jesli olej dziegciowy, z którego ma sie usu¬ nac kreozoty, albo tez surowy kreozot wzbo¬ gaci sie w niskowrzace fenole, a wiec we frakcje kreozotowa wrzaca ponizej 220°C, które nastepnie za pomoca wodnych roz¬ tworów zasadowych przeprowadza sie w roztwór i tak otrzymany zasadowy iroztwór fenolanów poddaje sie obróbce srodkami adsorpcyjnymi. Wzbogacanie w niskowrza- ce fenole mozna przeprowadzac w ten spo- sób, ze z poddawanego przeróbce oleju dziegciowego wydziela sie przez destylacje wyzej wrzace skladniki, np. skladniki wrza¬ ce powyzej 240°C, a tylko destylat wylugo- wuje sie wodorotlenkiem potasowcowym, lub tez w ten sposób, ze przed obróbka wodorotlenkiem potasowcowym lub przed obróbka materialem adsorpcyjnym do¬ daje sie niskowrzacych fenoli lub za¬ wierajacych je frakcji olejowych. W ten sposób imozna oczyscic fenole od zanieczy¬ szczen powodujacych nieprzezroczystosc lub barwiacych za pomoca stosunkowo niezna¬ cznych ilosci srodków adsorpcyjnych.Zwlaszcza skufteczne, jako dodatek, okazaly sie fenole wrzace ponizej 200°C. Zamtost wolnych fenoli niskowrzacych mozna ewen¬ tualnie dodawac wytworzonych z nich pota*- sowcowych roztworów fenolanowych. 0 ile sie nie zastosuje sposobu wzbogacania w niskowrzace fenole przez destylacje, jak to opisano wyzej, mozna sposób wedlug wynau lazku urzeczywistniac za pomoca zabiegów nastepujacych: a. Dodawania nizej wrzacych fenoli, np. kwasu karbolowego, do oleju zawierajacego kreozot lub krezol lub tez do surowego kre¬ ozotu. b. Dodawania roztworów fenolanowych do oleju zawierajacego kreozot lub do su¬ rowego kreozotu. c. Dodawania wspomnianych fenoli do zasadowego wyciagu kreozotowego. d. Dodawania roztworu fenolanowego do zasadowego wyciagu kreozotowego.Srodkiem oczyszczajacym o bardzo do¬ brym dzialaniu adsorpcyjnym oprócz ziemi folarskiej, ziemi okrzemkowej i podobnych substancji okazal sie przede wszystkim we¬ giel aktywny, np. w postaci aktywowanych pozostalosci po zwegleniu drzewa, wegla brunatnego itd.Srodki adsorpcyjne mozna stosowac w postaci proszku lub ziarnek. W pierwszym przypadku belta sie zasadowy wyciag kre¬ ozotowy z materialem adsorpcyjnym i na¬ stepnie przez osadzanie, odwirowywanie lub filtrowanie oddziela od tego materialu.W drugim przypadku, to jest przez zastoso- wanie drobnych czastek materialu adsorp- cyjnego oczyszczanie zasadowego wyciagu kreozotowego ulskutecznia sie przez filtro¬ wanie poprzez dostatecznie grube warstwy materialu adsorpcyjnego.Ilosc materialu adsorpcyjnego, niezbed¬ na do calkowitego praktycznie biorac wchloniecia olejów obojetnych, a zatem u- suniecia ich i otrzymania przez to roztwo¬ rów fenolanowych klarownie rozpuszczaja¬ cych sie przy najwiekszym nawet rozcien¬ czeniu, zalezy od materialu wyjsciowego, zwlaszcza od granic jego wrzenia lub tez zawartosci w nim fenoli niskowrzacych, a mianowicie zuzycie materialu adsorpcyjne¬ go jest tym mniejsze, im nizsze sa granice wrzenia fenoli poddawanych oczyszczaniu, lub tez im wieksza jest zawartosc fenoli w mieszaarinie. Najczesciej potrzeba mniej niz 5°/o srodka adsorpcyjnego, a przy zastoso¬ waniu frakcyj wrzacych ponizej 220°C — nawet mniej niz 2%.Szczególne dzialanie materialu adsorp¬ cyjnego mozna spotegowac wielokrotnie i równoczesnie zaoszczedzic na nim, o ile — 2 —przeprowadza sie obróbke w 'temperaturach podwyzszonych, najkorzystniej 'miedzy 60°C a 100°C.Miozna poza tym surowy roztwór feno- lanu pozostawic w spokoju przez czas pe¬ wien przed obróbka materialem adsorpeyj- nym. Gdyby wskutek tego pojawic sie mia- 170—225°C 180—256°C 212—264°C 212—264°C I Dodatek 25% czystej frakcji kreozotowej wrzacej mniej wiecej w granicach wrzenia fenolu Podczas gdy do oczyszczania roztworu fenolanowego z oleju dziegciowego, otrzy¬ mywanego z wegla brunatnego, wrzacego w granicach 170 — 220°C, wystarczylo za¬ ledwie nieco wiecej niz l°/o wegla aktywne¬ go, to przy oleju wrzacym w granicach 212 — 264°C nie wystarczalo nawet wiecej niz 100%.Sposób wedlug wynalazku wykonywa sie np. tak, ze 1000 kg frakcji oleju dzieg¬ ciowego, o temperaturze wrzenia 170 — 240°C i o zawantosci kreozotu wynoszacej okojo 20%, otrzymanej przez destylacje we¬ gla brunatnego, miesza sie z 750 kg 10°/o- owego wodorotlenku sodowego, (pozostawia az do utworzenia sie osadu i odciaga utwo¬ rzony roztwór fenolanowy. Roztwór ten dojprowadza sie do wiezy filtrujacej, posre¬ dnio ogrzewanej para do okolo 80 — 90°G i wypelnionej okolo 30 kg aktywowanego koksu z wegla brunatnego. Do (Odplywaja¬ cego oczyszczonego roztworu fenolanowego wprowadza sie w znany sposób bezwodnik ly wydzieliny tluste lub smolowe, to nalezy je usunac przed obróbka materialem ad- sorpcyjnym, np. .przez dekantowanie lub odwirowywanie.Znaczenie sposobu wedlug wynalazku jest uwidocznione w nastepujacej tabelce. kwasu weglowego az do nasycenia. Dzieki temu wydzielaja sie fenole, które zostaja usuniete. Fenole te przez ogrzewanie zosta¬ ja uwolnione od zawartej w nich wody i ewentualnie przedestylowane. W celu za¬ bezpieczenia przed rozkladem zaleca sie przeprowadzac destylacje pod zmniejsza nym cisnieniem. Zamiast destylacji zwyklej mozna takze stosowac destylacje frakcjo¬ nowania. :¦¦.¦*¦, Opisany sposób mozna oczywiscie zasto¬ sowac nie tylko do olejów dziegciowych, lecz takze i do siurowych kwasów dziegcie wych, jak równiez do fenoli jednokrotnie destylowanych lub do fenoli otrzymywac nych przez ekstrakcje, np. do tak zwanego frezolu i do podobnych produktów. Do wy¬ dzielania fenoli z roztworu fenolanowego zamiast bezwodnika kwasu weglowego mo¬ zna zastosowac np. kwas solny, kwas siar¬ kowy lub tez mieszanine kilku tych kwa¬ sów. Oczywiscie jest rzecza mozliwa takze zaistosowanie lujgowania ro&pu)9zczalni|kami Frakcja ponizej 200°C wrze: ponizej 220°C wrze: zuzycie wegla aktywnego zawartosc oleju obojetnego w czystym kreozocie rozpuszczalnosc czystego kreozotu nizej C wrze: 75% 25% — ponizej 220°C wrze: 95% 74% 5% zuzycie wegla aktywnego < 1,5% 4% 100% 5% obojetr w czys kreozc 0 0 2 roztwór: przezroczysty przezroczysty zmacony przezroczysty — 3 —organfcznymi, np. eterem lub benze¬ nem.Fenole, obrobione w wyzej opisany spo^, sób, sa jeszcze czesto zabarwione lub przy¬ najmniej ciemnieja przy staniu, zwlaszcza na swietle. Ponadto posiadaja one przykry zapach. Wady te, ogólnie .spotykane w ole¬ jach fenolowych, frakcjach kwasu dziegciom wego, a takze w oddzielanych fenolach, zwlaszcza w wyzszych hoimologach fenolu, a (przede wszystkim w tych produktach, fctóre otrzymuje sie z dziegciów pierwot¬ nych, dotychczas bardzo utrudnialy ogólne stosowanie tych produktów.Stwierdzono ponadto, ze zapach i barwe opisanych imaiteriialów mozna poprawic tak, iz mozna uzyskac dobre produkty koncowe, jesli do otrzymywanych w powyzszy sposób fenoli lub frakcji fenolowych doda sie ma¬ le ilosci aldehydu mrówkowego lub wydzie¬ lajacych go substancji, a nastepnie podda sie destylacji, korzystnie pod cisnieniem mniejszym od 100 mm slupa rteci. Zasad¬ niczo wystarcza l°/e aldehydu mrówkowe¬ go, a bardzo czesto wystarcza nawet znacz¬ nie mnjiejsza ilosc, np. 0,8 — 0,60/0. W ten aposób otrzymuje sie jasny, przezroczysty jafe woda prodtiriot destylacji poabawiony zapachu. Rozpuescsalnosc fenoli aiie aostaje w ten sposób wcale pogorszona, lecz raczej polepszona. Jesliby sie okazalo, ze obróbka ta nie wystarcza do calkowitego usuniecia substancji zapachowych i barwiacych, to obróbke te mozna powtórzyc iprzez dodanie malych ilosci aldehydu mrówkowego.- Próbowano wprawdzie usuwac substan¬ cje zapachowe i barwiace przez wielokrot¬ na destylacje, miedzy innymi poprzez wiór- ki zelazne, i przez przedmuchiwanie powie¬ trzem tub para. Zabiegi te zabieraja jednak duAo czasu, a przy oczysaozaniu wyzej wrzacych fenoli w ogóle nie osiaga sie w ten sposób trwalego polepszenia barwy.Proponowano równiez ogrzewanie wsporrimanyeh fenoli lub olejów fenolo¬ wych w ciagu dluzszego czasu z kwasem lub zasada i aldehydem mrówkowym, nastep- nie przedmuchiwanie powstalej mieszaniny para wodna i destylowanie oddzielonych fe¬ noli ,pod normalnym cisnieniem.Tego irodzaju obróbka jest jednak pola¬ czona z duzymi stratami, gdyz we wspo¬ mnianych warunkach aldehyd mrówkowy reaguje tak samo latwo z fenolem, jak i z zanieczyszczeniami., Poza tym <)ibrizy|mywane produkty posiadaja zawsze pewien odcien czerwonawy i przykry zapach; zwlaszcza zachowuja one charakterystyczny zapach aldehydu mrówkowego.W przeciwienstwie do powyzszego spo^ sób wedlug wynalazku wyróznia sie szyb¬ kim i trwalym dzialainiem oraz duza pro¬ stota wykonywania, a ponadto jest korzy¬ stniejszy od sposobów znanych ze wzgledu na zaoszczedzenie srodków chemicznych, pary i czyrmików podobnych. Sjposób nih niejszy przede wszystkim umozliwia otrzy¬ mywanie wysokowartosciowego materialu, np. do celów farmaceutycznych, z wyzej wrzacych frakcji kreozotowych, np. z frak¬ cji wrzacych w temperaturze 220°—240ftC, które posiadaja specjalne wlasciwosci przecawgnilne i których dotychczas uzywa¬ no tylko w ograniczonym stopniu ze wzgla¬ du na ich zapach.Opisana obróbka aldehydem mrówko¬ wym wedlug wynalazku nie przewiduje, a- by proces oczyszczania, a wiec rozpuszcza¬ nie fenoli w wodorotlenkach pojtasowco- wych, obróbka tych roztworów za (pomoca materialów adsorpcyjnych i uwalnianie fe- inoli od roztworów fenolanowycb, odbywal sie przed nia, jakkolwiek oczywiscie przy zastosowaniu tej kolejnosci osiaga sie szcze¬ gólnie dobre wyniki przy najmniejszym zu¬ zyciu materialu. Material wyjsciowy, a wiec oleje dziegciowe, frakcje olejów dzieg¬ ciowych, frakcje fenolowe, surowe kwasy dziegciowe, wyciagi fenolowe itd., mozna zatem juz przed dalsza obróbka za pomoca aldehydu mrówkowego obrabiac w odpo¬ wiedni zmany sposób. Takze i w tym przy- -_ 4 _padku osiaga sie juz znaczne polepszenie wlasciwosci otrzymywanych produjktów, zwlaszcza pod wzgledem barwy i zapachu.W kazdym razie jest rzecza korzystna, zwlaszcza pod wzgledem zuzycia aldehydu mrówkowego, jesli jako majterial wyjscio¬ wy stosuje sie juz raz destylowane wzgled¬ nie frakcjonowane fenole lub oleje fenolem we. Na (przyklad obróbke aldehydem mrów¬ kowym mozma uskuteczniac po wyzej opi¬ sanym wzbogaceniu w nizej wrzace frakcje przez destylacje. PL

Claims (9)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób oczyszczania fenoli, zwlasz¬ cza otrzymywanych z olejów dziegciowych z wegla kamiennego, zwlaszcza brunatne¬ go, z ich wyciagów, wody podestylacyjnej, isflrowych kwasów dziegciowych lub ich fra¬ kcji, przez traktowanie lugiem potasowco- wym i obróbke materialem adsorpcyjmym, znamienny tym, ze wspomniane materialy wyjsciowe wzbogaca sie w nizej wrzace fe¬ nole i poddaje dalszej przeróbce w znany sposób przez obróbke lugiem potasowco- wym, traktowanie otrzymywanego roztwo¬ ru fenolanowego materialem adsorpcyj¬ mym, przez zakwaszanie lub lugowanie po¬ zostalego roztworu rozpuszczalnikami do¬ statecznie ewentualna destylacje.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawartosc niskowrzacych frakcji w materiale wyjsciowym zwieksza sie przez jego destylacje, a mianowicie przez usu¬ niecie frakcji wyzej wrzacych.
3. 3. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze zawartosc niskowrza¬ cych frakcji w materiale wyjsciowym zwie¬ ksza sie przez dodawanie don lub do otrzy¬ manego zen zasadowego wyciagu kreozo¬ towego fenoli niskowrzacych, np. kwasu karbolowego, lub zawierajacych je roztwo¬ rów.
4. 4. Sposób wedlug zastrz, 1 — S, znar mienny tym, ie jako materia* adsorpcyjny stosuje sie wegiel akjtywny.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 — 4, zna¬ mienny tym, ze surowy roztwór fenolanowy ?pozostawia sie przez pewien czas w spo¬ koju, wydzielajace sie przy tym substancje oddziela sie, a nastepnie pozostaly roztwór traktuje materialem adsorpcyjnyin.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5, zna¬ mienny tym, ze traktowanie roztworu feno¬ lanowego materialem, adsorpcyjnym usku¬ tecznia sie w temperaturze podwyzszonej, najlepiej w temperaturze 60 — 100aC.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1 —6, zna¬ mienny tym, ze oczyszczone fepole zadaje sie mala iloscia aldehydu mrówkowego, wzietego , a nastepnie de¬ styluje, najlepiej w prózni.
8. 8. Ochmana sposobu wedlug zastrz. 7, znamiemma tym, ze aldehydem mrówkowym traktuje sie oleje smolowe, zawierajace fe¬ nole, lub tez surowe kwasy smolowe przed dalsza obróbka, które nastepnie destyluje sie.
9. 9. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 8, znamienna tym, ze oleje smolowe lub tez surowe kiwasy smolowe wzbogaca sie przez destylacje, we frakcje niskowrzace, a na¬ stepnie zadaje je malymi .ilosciami aldehy¬ du mrówkowego i destyluje. Deutsche Erdol- Aktiengesellsehaft Zastepca: inz. J. Wyganowski rzecznik patentowy DRUK. M ARCT. CHRU!A*QW5KA 22S PL