BE441998A

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Publication number: BE441998A
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Description

Procédé pour la séparation de mélanges purs de phénols à partir de produits de distillation contenant des phénols.

Dans le traitement thermique, par exemple dans la distillation pyrogénée, et dans la cokéfaction ou la distillation à température moyenne et à haute température de matières premières carbonées telles que la houille, le lignite, le bois, le schiste bitumineux, le pétrole brut et d'autres matières analogues, on obtient souvent des produits de distillation renfermant une teneur en mélanges de phénols dont la composition est fort diverse. L'importanoe de la teneur en mélanges de phénols dans ces produits de distillation

dépend de la nature de la matière première et du traitement thermique. L'obtention de mélanges purs de phénols à partir des produits de distillation se heurte à des difficultés.

Il appartient au domaine connu de traiter les huiles et les fractions d'huiles entrant en ligne de compte par des solutions diluées d'hydroxydes alcalins, par exemple par une lessive de soude caustique et de séparer les solutions de phénols ainsi formées d'avec la masse principale de l'huile. Les solutions de phénolates ainsi obtenues sont toutefois encore fort impures. Elles contiennent jusqu'à 10% d'huile neutre et d'autres constituants, en particulier des phénols non saturés des alcools phénomiques, des thiophénols et d'autres combinaisons sulfurées, des homologues supérieurs et même les plus élevés du phénol, dont il est difficile de les débarrasser.

Dans les procédés de purification connus jusqu'à présent, les huiles neutres ne sont éliminées que par destruction complète et sont par conséquent perdues. une élimination des autres impuretés est nécessaire aussi, parce qu'elles ont une tendance marquée à la résinification, aux changements de couleur et à une influence défavorable sur l'odeur.

On a constaté maintenant qu'on peut réaliser une séparation de mélanges de phénols purs, à partir des produits de distillation contenant des phénols, en liant au radical hydroxyle libre les phénols contenus dans les produits de distillation , en soumettant ensuite les produits de distillation à un traitement oxydant en présence de catalyseurs, en séparant les combinaisons phénoliques des huiles neutres et en mettant les phénols en liberté.

On peut à cet effet opérer de préférence en soulettant au traitement oxydant, avec addition de catalyseurs oxydants et à des températures élevées, les solutions de phénolates qu'on a séparées, après le traitement par l'alcali, des produits de distillation, par exemple des huiles moyennes du goudron et en chassant en même

temps les huiles neutres qui y sont contenues, après quoi, à partir des mélanges de phénolates ainsi purifiés, on libère les mélanges de phénols de la façon usuelle, par exemple par traitement par l'anhydride carbonique ou par des acides.

Conformément à l'invention, on exécute le traitement oxydant à des températures comprises entre 150 et 200 , mais on peut aussi opérer à des températures plus élevées, allant jusqu'à 400 , suivant la constitution des solutions de phénolates et la nature des phénols désirés. De préférence, on exécute l'oxydation par insufflation d'air, d'oxygène ou d'un autre gaz analogue. On peut employer comme catalyseurs le bioxyde de manganèse, l'oxyde de fer, l'oxyde de vanadium, le bichromate de potassium ou d'autres corps appropriés, soit seuls, soit en mélange les uns avec les autres. La quan- tité de catalyseur peut être inférieure à 1% et le plus souvent inférieure à 0,1% calculé sur la teneur en phénol.

On peut effectuer le traitement oxydant en un temps re- lativement court, par exemple en quelques minutes seulement, en laissant couler tout en chauffant les solutions de phénola- tes à travers un récipient garni du catalyseur. Le cas échéant on peut aussi ajouter préalablement le catalyseur aux solu- tions de phénolates et conduire ensuite ces solutions à tra- vers un récipient chauffé. La durée du traitement dépend du niveau de la température et de la nature du catalyseur.

Lorsqu'on emploie le bioxyde de manganèse comme catalyseur et une température de 150 , la durée de la réaction est de @ 10 à 15 minutes environ.

Le procédé objet de l'invention présente l'avantage qu'on parvient ainsi à éliminer, à une température relati- vement basse et sans perte de substance, les matières indé- sirables qui accompagnent les phénols- Les phénols non saturés et les phénols alcooliques,l es thiophénols et les homologues

supérieurs du phénol, corps qui sinon conduiraient à la formation de résine, à un changement de couleur ou au développement d'une odeur indésirable, sont transformés par l'oxydation en homologues inférieurs du phénol, de sorte qu'il se produit un enrichissement considérable en ces homologues inférieurs et surtout en méta-crésol qui est particulièrement précieux.

On peut par conséquent pousser, sans danger le chauffage des solutions brutes de phénolates aussi loin qu'il le faut pour qu'une élimination complète de l'huile neutre, qu'on peut séparément recueillir et utiliser ultérieurement, soit,possible.

Rar application du procédé objet de l'invention, la solution de phénolate peut être purifiée dans une large mesure, de sorte qu'on peut précipiter les phénols par l'anhydride carbonique. On obtient ainsi une lessive de carbonate telle qu'on peut la rendre caustique immédiatement à l'aide dela chaux. Avec la solution d'alcali caustique ainsi obtenue, on peut alors entreprendre une nou- velle extraction des phénols. Le procédé est rendu ainsi extrêmement économique.

E x e m p 1 e .

On remplit un réservoir haut en fonte de substances servant de support, possédant une grande surface et chargées de 30 g. de permanganate de potassium, et on chauffe à 150 environ. A l'extrémité supérieure du réservoir, on introduit peu à peu 300 litres d'une solution de phénolates (poids spécifique = 1,12) contenant 10% de mélange de phénols et 5% d'hydrocarbures. On insuffle de l'air à l'extrémité inférieure du réservoir et on aspire en même temps par un tuyau spécial, à l'extrémité supérieure, les produits de distillation engendrés, formés de vapeur d'eau et d'huile neutre. Celle-ci est recueillie dans des récipients

Les phénolates se rassemblent à l'extrémité inférieure du réservoir et on les recueille de là, par un dispositif d'écoulement, dans l'eau.

Le travail des phénolates a lieu à la façon usuelle, par un traitement par l'anhydride carbonique ou par d'autres acides. Les phénols, qu'on obtient en un bon rendement, sont exempts d'impuretés et renferment plus de crésols que le produit initial. Des homologues supérieurs aux xylénols ne sont plus guère présents. Le mélange de phénols est incolore, stable à la lumière, n'a pas d'odeur et est exempt d'hydricarbures. On peut à la façon usuelle décomposer en fractions, par distillation, le mélange de phénols.

On obtient donc un accroissement considérable de la teneur en crésols. ON élimine complètement les impuretés et, en outre, on obtient l'huile neutre dans un état où elle est utilisable. Les constituants du phénol brut dont les points d'ébullition sont plus élevés sont dissociéseet le radical qui resté est polymérisé au point que les xylénols se trouvent en queue des produits de distillation.

Par un réglage convenable de la proportion de catalyseur, de la température etde la quantité d'air, on peut presque doubler la teneur en crésols, la teneur en phénols à point d'ébullition plus élevés diminuant d'autant.

Avec un avantage particulier, on peut employer, comme matières premières les goudrons obtenus par distillation pyrogénée et contenant une quantité relativement grande de phénols. Celà augmente sensiblement l'économie de la distillation pyrogénée.

Claims

R e v e n d i c a t i o n s. l.- Procédé pour l'obtention de mélanges de phénols de valeur élevée, par traitement oxydant de phénolates alca- lins, à partir de produits de distillation, contenant des phénols et qui sont obtenus par le traitement thermique <Desc/Clms Page number 6> de matières premières carbonées, caractérisé en ce qu'on traite par l'air les phénolates alcalins, avec addition de catalyseurs oxydants et à des températures comprises entre 150 et 200 et au-delà.

Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on traite par l'air, avec addition de catalyseurs oxydants et à des températures comprises entre 150 et 200 et davantage, les solutions de phénolates séparées, après le traitement par les alcalis, des produits de distillation, par exemple des huiles moyennes de goudron et qu'en même temps on chasse les huiles neutres contenues dans ces produits, après quoi, à partir des mélanges de phénolates ainsi purifiés, on libère les mélanges de phénols de la façon usuelle, par exemple par traitement par l'anhydride carbonique ou par des acides.

3. - Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on emploie commè matières premières des goudrons obtenus par distillation pyrogénée et possédant une teneur élevée en phénols.

4. - Procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on recueille séparément l'huile neutre qu'on a éliminée.

5. - Les produits obtenus à l'aide du procédé suivant les revendications 1 à 4.