DE1493858C

DE1493858C -

Info

Publication number: DE1493858C
Application number: DE19641493858
Authority: DE
Priority date: 1963-09-23
Filing date: 1964-09-22
Publication date: 1973-08-30

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung eines durch Dehydratisierung von Phenol erhaltenen Reaktionsproduktes, das Diphenyläther, unverändertes Phenol und Wasser enthält.

Die Herstellung von Diaryläthern aus Phenolen läßt sich durch folgende Gleichung ausdrucken

2 ArOH =?= Ar₂O + H₂O

worin Ar einen Phenyl- oder substituierten Phenylrest bedeutet, z. B. einen Alkylphenylrest. Das Produkt des Verfahrens besteht gewöhnlich aus einem Gemisch aus Diaryläther, Wasser und dem Ausgangsphenol. Das Produktgemisch wird normalerweise zur Herstellung eines Phenol und Wasser enthaltenden Destillats destilliert, wobei der Diaryläther als Bodenprodukt erhalten wird. Es ist im allgemeinen erwünscht, das Phenol, welches vom Wasser befreit ist, in den Reaktor zurückzuführen, um weiteren Diaryläther herzustellen.

Das zweckmäßigste Verfahren zur Trocknung des als Destillat zurückgewonnenen Phenols besteht in weiterer Destillation, wodurch im allgemeinen ein Destillat gewonnen wird, das Phenol und Wasser enthält. So kann beispielsweise im Falle von Phenol selbst ein azeotropes Gemisch erhalten werden, das annähernd 9 bis 10% Phenol und im übrigen Wasser enthält. Normalerweise bleibt das getrocknete Phenol als Bodenprodukt zurück, obwohl, wenn ursprünglich ein sehr großer Überschuß von Wasser anwesend war, der Rückstand auch aus Wasser bestehen kann. Das durch dieses Verfahren erhaltene Phenol-Wasser-Gemisch kann zu wenig Phenol enthalten, um eine weitere Behandlung durch bekannte Verfahren zu rechtfertigen, falls das Gemisch in kleinen Mengen erhalten wird. Es ist jedoch häufig schwierig und teuer, solche phenolischen Abfälle zu verwerfen.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein bequemes und billiges Verfahren zur Aufarbeitung eines durch Dehydratisierung von Phenol erhaltenen Reaktionsproduktes vorzuschlagen, das Diphenyläther, unverändertes Phenol und Wasser enthält. Das Verfahren der Erfindung besteht darin, daß man das Produkt durch Destillation in eine das gesamte Phenol und Wasser enthaltende Kopffraktion und eine aus dem Diphenyläther und Nebenprodukten bestehende Bodenfraktion zerlegt, die Kopffraktion durch Destillation in das azeotrope Gemisch aus Phenol und Wasser und eine Phenolfraktion trennt, diese in das Verfahren zurückführt, aus dem azeotropen Gemisch das Phenol in an sich bekannter Weise mit flüssigem Diphenyläther extrahiert und die phenolhaltige Diphenylätherphase in das Verfahren zurückführt.

Die Phenol-Diphenyläther-Phase kann der Produktdestillationskolonne entweder direkt oder indirekt zugeführt werden, beispielsweise über den Reaktor, oder sie kann zum Abstreifen anderer Phenollösungen verwendet werden, bevor sie auf diese Art zurückgeführt wird.

Die Temperatur, bei welcher die Extraktion der Lösung mit dem Diphenyläther ausgeführt wird, ist vorzugsweise so niedrig, wie es sich nur mit der Erreichung einer hohen Abtrenngeschwindigkeit von Phenol aus der wäßrigen Phase vereinbaren läßt, wobei der Diphenyläther in flüssigem Zustand gehalten wird. Temperaturen zwischen 30 und 6O⁰C sind besonders geeignet.

Verfahren auf welche die Erfindung anwendbar ist, sind solche, in welchen Phenol zur Herstellung von Diphenyläther umgesetzt wird.
Die Zeichnung ist ein Phasendiagramm, welches das Verhalten des Systems Phenol/Diäthyläther/Wasser bei 40° C erläutert.

Die Werte für das Diagramm wurden wie folgt erhalten: Flüssig-Flüssig-Gleichgewichte des Systems Phenol/Wasser/Diphenyläther wurden bei 40⁰C bestimmt. Die Phasengrenzen wurden durch das übliche Verfahren der Nebelpunkttitration unter Verwendung eines Phenol/Wassergemisches als Titrationsmittel, bestimmt. Die Verbindungslinien wurden durch Analyse der aus Gemischen bekannter Zusammensetzung erhaltenen Phasen bestimmt.

Die Werte für die Verteilung von Phenol bei verschiedenen Temperaturen zwischen Diphenyläther und Wasser wurden durch Messen des Verhältnisses der Gewichtsprozente Phenol in den organischen bzw. wäßrigen Phasen ermittelt, welche aus einem gegebenen Gemisch (20 Gewichtsprozent Phenol, 63 Gewichtsprozent Wasser, 17 Gewichtsprozent Diphenyläther) bei verschiedenen Temperaturen erhalten wurden. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt aus welcher zu ersehen ist, daß die Extraktion von Phenol aus wäßriger Lösung unter Verwendung von Diphenyläther als Extraktionsmittel bei niedrigen Temperaturen wirksamer ist.

Einfluß der Temperatur auf die Verteilung von Phenol

Temperatur⁰ C

40
60
70
90

Gewichtsprozent Phenol in der organischen Phase

Gewichtsprozent Phenol in der wäßrigen Phase

7,3
6,1
5,6
4,7

Es können zahlreiche Wege zur Durchführung der Trennung von Phenol aus Wasser unter Verwendung von Diphenyläther beschritten werden. Zum Beispiel

3 4

kann die Phenol-Wasser-Lösung mit überschüssigen Gegenstrombehandlung mit einem Strom von Dikleinen Mengen von Diphenyläther ins Gleichgewicht phenyläther in einer Extraktionskolonne üblicher gebracht werden, es ist jedoch im allgemeinen zweck- Bauart bei einer Temperatur von etwa 40% extramäßiger, das Verfahren durch Gegenstromextraktion hiert. Die untere Wasserschicht wird verworfen, und der phenolischen Flüssigkeit mit Diphenyläther in 5 die obere Diphenylätherschicht wird dem Reaktor einer oder mehreren üblichen Kolonnen auszuführen. wieder zugeführt.

Eine besondere Form des erfindungsgemäßen Ver- Die Extraktionsstufe des Verfahrens wird durch den

i'ahrens ist die folgende. Phenol wird auf zwischen folgenden Versuch erläutert, bei dem 20 g Diphenyl-

400 und 500⁰C vorgeheizt und bei atmosphärischem äther und eine Lösung aus 35 g Phenol und 65 g

Druck durch einen Reaktor geführt, welcher einen io Wasser, jeweils von 40°C, gemischt und 5 Minuten

Thoriumoxydkatalysator enthält. Die aus dem Kata- gerührt wurden. Nach dem Absetzen wurden die

lysatorbett ausströmenden Produkte, welche annähernd Schichten getrennt und analysiert. Die Analysen waren

40 °/o Diphenyläther, 55 °/₀ Phenol und Nebenprodukte wie folgt:
sowie 5 °/o Wasser enthalten, werden kondensiert und

durch Destillation getrennt. In einer ersten Destilla- 15 ^{a) ot>ere icmcnt} ^⁰ S)

tionskolonne wird das gesamte Phenol und Wasser Phenol 55,5 Gewichtsprozent,

über Kopf abgenommen, und die Bodenprodukte, Diphenyläther 35,5 Gewichtsprozent,

welche aus Diphenyläther und Nebenprodukten be- Wasser 9,5 Gewichtsprozent;

stehen, werden einer zweiten Destillationskolonne b) Bodenschicht (64 g)

zugeführt, wo reiner Diphenyläther abdestilliert wird. 20 _{phenol 7>5 Gewichtsprozent}

Die aus der ersten Kolonne durch Destillation er- _{Wasser 925} Gewichtsprozent.

haltene Kopffraktion aus Phenol und Wasser wird

weiter destilliert, wobei Phenol, welches zurückge- Bei diesem Versuch wurden 89 % des ursprünglich

führt wird, und eine Phenol-Wasser-Fraktion erhalten in der wäßrigen Lösung anwesenden Phenols durch

werden. Die Phenol-Wasser-Fraktion wird durch 25 den Diphenyläther entfernt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Aufarbeitung eines durch Dehydratisierung von Phenol erhaltenen Reaktionsproduktes, das Diphenyläther, unverändertes Phenol und Wasser enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man das Produkt durch Destillation in eine das gesamte Phenol und Wasser enthaltende Kopffraktion und eine aus dem Diphenyläther und Nebenprodukten bestehende Bodenfraktion zerlegt, die Kopffraktion durch Destillation in das azeotrope Gemisch aus Phenol und Wasser und eine Phenolfraktion trennt, diese in das Verfahren zurückführt, aus dem azeotropen Gemisch das Phenol in an sich bekannter Weise mit flüssigem Diphenyläther extrahiert und die phenolhaltige Diphenylätherphase in das Verfahren zurückführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Phenol aus dem azeotropen Gemisch mit Diphenyläther bei einer Temperatur zwischen 30 und 60⁰C extrahiert.