<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE DE PREPARATION DE PHENOLS SE DISSOLVANT DE FACON CLAIRE DANS
DES SOLUTIONS DILUEES D'HYDROXYDE ALCALIN.
Le phénol,fabriqué à partir des goudrons de houille traitée à haute température, goudrons de cokerie ou de gaz par exemple, dans les usines de distillation de goudron, ne provient pas seulement directement du goudron de houilles quand on y regarde de près, mais bien de trois sour- ces différentes : d'une part., du goudron de houille même., d'autre part, du benzol brut ou d'un produit intermédiaire obtenu en lavant le gaz de coke- rie ou le gaz d'éclairage avec une huile de lavage et en distillant ulté- rieurement cette huile; et enfin, des eaux ammoniacales brutes dont pour des raisons de salubrité, on sépare le phénol avant de les déverser dans
EMI1.1
les âtlx résiduaîrès pubîiquàsl'"' > .:
--
Les phénols provenant de ces trois différentes sources sont cependant identiques d'après leur constitution et qualitativement équivalents. Tous ces phénols reçoivent également par conséquent un traitement commun et qu'ils soient traités soit isolément soit en mélange ils donnent toujours des produits équivalents.
D ans la plupart de leurs usages, parmi les caractéristiques les plus importantes de ces phénols auxquelles on accorde aujourd'hui de la valeur, on compte entre autres, leur aptitude à se dissoudre en solutions claires dans la lessive de soude.
De même les phénols provenant du goudron de tourbe,, ne sont pas contenus dans ce seul goudron même, mais aussi dans les autres produits de la distillation de la tourbe. Avec le goudron'de tourbe, les conditions par rapport au goudron de houille sont cependant encore compliquées de ce fait qu'à la distillation de la tourbe est associée une hydratation du goudron.
Parmi les produits de la distillation de la tourbe, ceux qui
<Desc/Clms Page number 2>
suivent contiennent du phénol le goudron lui-même,le gaz: éventuelle- ment la benzine provpnant du lavage de ce gaz et finalement l'eau de dis- tillation. Au nombre'de ces produits, il faut compter éventuellement en- core, les phénols obtenus à partir des fractions moyennes du goudron de tourbe hydraté et-enfin les eaux qui résultent de l'hydratation du gou- dron, appelées eaux d'hydratation.
On prépare les phénols par traitement direct du goudron de tourbe uniquement dans des cas spéciaux isolés, le plus souvent cependant à partir des fractions intermédiaires du produit d'hydratation du goudron seulement, qu'on soumet au traitement dans lequel elles sont déjà préraffi- nées pendant le processus d'hydratation. Celles-ci ne constituent par con- séquent pas un produit de départ direct et on ne prendra pas ici les gou- drons de tourbe comme tels, en considération.
- Parmi les matières de départ directes de la distillation de la tourbe, qui entrent ici en ligne de dompte, se trouvent en premier lieu les phénols obtenus à partir de la benzine fabriquée par distillation de la tourbe et en outre les phénols provenant des eaux d'hydratation que l'on obtient simultanément dans le procédé. Avant d'être déversées dans les eaux résiduaires, on sépare les phénols de ces eaux d'hydratation à l'aide de benzine extraite de la tourbe, On obtient ces phénols déjà contenus d'une part dans la ben- zine initiale extraite de la. tourbe et d'autre part, les phénols y ajoutés par l'extraction des eaux d'hydratation., par extraction à partir de la ben- zine au moyen de lessive de soude comme avec le goudron de houille.
Par contre, on isole les phénols des eaux de distillation par extraction avec du benzol,du phosphate tricrésylique, de la vapeur d'eau surchauffée ou de l'acétate de butyle.
De ces procédés, le mode de travail mentionné en'dernier lieu est ajourd'hui à l'avant-plan, car il permet d'obtenir simultanément les phénols bivalents accompagnant toujours les phénols monovalents de goudron de tourbe, comme la pyrocatéchine et ses homologues. Les phénols monova- lents se séparent facilement des phénols bivalents dans le mélange des deux,par une simple distillation fractionnée étant donné qu'il existe un grand écart entre les points d'ébullition. de ces deux espèces de phénols.
Entre les phénols bruts provenant de ces deux différentes sources de la distillation de la tourbe, à savoir :la benzine extraite de la tourbe et l'eau de distillation, existe cependant à un certain point de vue, une différence frappante.
A l'état de produit brut dans lequel les phénols se présen- tent, qu'ils. proviennent- de la benzine ou des eaux de distillation, ils ne forment pas de solution limpide par dissolution dans les lessives de soudemais plutôt des solutions troubles.
Tandis que l'on peut obtenir les phénols provenant des eaux de distillation sous une forme qui se dissolve en solution limpide par dis- solution répétée dans la lessive de soude,, clarification à l'aide de va- peur d'eau et précipitation par l'anhydride carbonique selon le mode opé- ratoire employé avec le goudron de houille, il est surprenant que ce ne soit pas le cas avec les phénols obtenue à partir des produits de distil- lation de la même tourbe, mais extraits toutefois de la benzine de distil- lation. Tous les efforts pour purifier ces phénols monovalents provenant de la benzine de distillation par dissolution répétée-dans la lessive de soude et par clarification des phénolates- ainsi obtenus échouent.
Ces phénols' sous la forme de phénolates, s'opposent avec une obstination in- compréhensible à cette méthode ordinairement éprouvée, même lorsqu'en opè- re, selon le procédé d'une façon extrêmement soigneuse. Plue on conduit
<Desc/Clms Page number 3>
la clarification,de façon intensive et soigneuse, que ce soit en employant simultanément directement la vapeur d'eau ou sans emploi direct de la. va- peur d'eau, c'est-à-dire également, plus on épaissit la. solution de phéno-- late ou plus on sefforce d'élever la température pendant la clarification à l'aide de vapeurplus les phénols forment des solutions troubles.
On peut expliquer ce phénomène surprenant et frappant par la présence de certaines substances amphotères dans la solution de phénolate.
Ces substances provenant de la benzine brute p assent en solution et sont souvent fixées encore plus solidement lorsque la concentration des solutions soumises à la clarification augmente.
Sur la base de ces considérations théoriques, on a cherché à influencer ces substances et à les transformer pour qu'elles p erdent leur caractère amphotère et qu'elles se comportent comme des huiles neutres or-' dinaires que l'on puisse écarter de façon simple par clarification de la solution à la vapeur d'eau., exactement comme pour les solutions de phénola- te de goudron de houille,
Conformément à l'invention, on a établi d'une façon surpre-- nante que l'on peut atteindre effectivement ce but lorsqu'on soumet les solutions à clarifier à une oxydation modérée par l'air dans des conditions déterminées.
Ceci laisse intacts les phénols dissous dans la lessive et transforme les impuretés amphotères en huiles neutres qui ne montrent au- cune affinité particulière à l'égard de la lessive.
En pratique, on conduit le procédé selon l'invention de la. façon suivante : On traite d'abord par la vapeur les solutions brutes chau- des de phénolate obtenues par extraction des benzines de distillation de la tourbe, pour les débarrasser par la vapeur d'eau des huiles facilement volatilisables contenues dans la solution. La quantité de ces huiles peut se monter à 1 % et plus.
Il suffit d'utiliser ici de la vapeur d'eau sous faible pression qu'on fait passer soit de façon discontinue soit de façon continue à contre courant par rapport à la lessive jusqu'à ce qu'il n'appa- raisse plus de quantité appréciable d'huile dans le condensat. Il ne se produit ici aucun changement dans la concentration ou la composition de la solution de phénolate, donc par cette méthode, on écarte'simplement des so- lutions la fraction d'impuretés présente sous forme huileuse volatile.
On chauffe ainsi la. solution de phénolate jusqu'à une température d'environ 105 C, et on fait passer dans la solution de l'air chaud finement divisé, jusqu'à ce que 15 % d'eau environ aient distillés de la solution dont la concentration ait augmenté de- sorte'que sa densité initiale soit montée de 1.14 - 1015 à 20 C. jusqu'à environ 1.22. Pour effectuer cette oxydation modérée, on compte sur une quantité d'air qui se monte à environ 75 m3 par m3 de solution et qui dépend de la. finesse de la division de l'air dans le liquide.
Le processus entier d'oxydation élimine de la. solution de phénolate seulement environ O.1 %, cependant 1,25 % au plus d'huiles neu- tres volatiles par oxydation par l'air. Celles-ci constituent des produits de réaction consécutifs à l'oxydation des substances amphotères que la so- lution retenait si obstinément avant l'oxydation et qu'on ne pouvait écar- ter par aucun moyen connu.
La solution traitée par oxydation est limpide et les phénols qui s'en séparent se dissolvent dans les solutions diluées de soude en for- mant des solutions complètement limpides. Après l'oxydation, on rétablit la concentration initiale de la solution de phénolate par addition d'environ 15 % d'eau distillée, c'est-à-dire la concentration que présentait la solu- tion avant l'élimination de l'eau par distillation pendant l'oxydation-.
Ensuite, on poursuit le traitement de la solution de.phénolate soude de la. façon usuelle, à savoir : par précipitation à l'anhydride carbonique qui
<Desc/Clms Page number 4>
transforme la solution en phénol brut et en solution de carbonate de soude.
On achève ensuite de traiter les phénols ayant ainsi subi une première pu- rification de la. façon utilisée habituellement dans le traitement des gou- drons de houille.