<Desc/Clms Page number 1>
Procédé pour la préparation des huiles de phénol partir de lessive* de phénolate.
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
1:; 13.k:: dll,û±: 11V"'üZOn i pour objet un procédé de prépare- tiun ;,'iiA1l : du phénol à purtir 40 solutions de pht.nolute8, 'eh oczt.:a; on an d.1.f;Cvotinu.
La.. c4,.uicß cuntunant du pnénoi obtenus dn!3 les usines de tr,Ü t;Q;''<1nt du ohMt'bon et dus huiles m.1nvl'alùa. tels qat l' .4llJ .c5,:ze, l'asseye, les fraotiona pour diesel, les frac-' tionu de I:;I.H1;l.t'on ei les eaux phéniquées, s:nt en gênerai débar- raSs('eI3 ù'IJS plknola par un traitement avec de la souaa oaus1ii- que, ou avec des solvants suivi ,Le la régénération du solvant pur la soude caustique,
EMI2.2
Les dolutions de pht.llOlli1icS obtenues sont en gênerai débar- rasées d'huiles neutres par un entraineient à la vapeur, et aont déaumpts:es par l'anhydride carbonique en huile phéniquée et en solution de carbonate de aO1u..
La réaction est exothermique et est effectuée à 60-85'C.
Elle se déroule également de manière satisfaisante à des tempé- ratures plus basses mais dans ce cas il y a le risque d'une cristallisation du carbonate acide de soduim. A des températures
EMI2.3
supérieures'à 90 , l'allure de la réaction, appelée carbonata- tion t1'est plus satisfaisante, par suite ;1 une décomposition moindre du phénolate de soude en phénol et carbonate de soduim.
Les procédés connus de carbonatation des solutions de phé- nolates se déroulent en général en continu, dans des tours
EMI2.4
garnies de corps de rempli$5e (par ex. des anneaux Raschig), La solution de phénolate est introduite en tâte de la colonne
EMI2.5
et réagit à contre-courant avec l'anhyirite carbonique*
Ces procédés présentent, entre autres, l'inconvénient qu'il est nécessaire de refroidir à au moins 30 C pour obtenir la séparation de la majeure partie des phénols de la solution de carbonate, étant donné que le phénol est très soluble dans la solution de carbonate de sodium.
<Desc/Clms Page number 3>
Pour éviter ce refroidissement, la carbonatation est con- duite, selon d'autres méthodes, de telle façon que la solution de carbonate de soodu m obtenue contient de 6 à 7 % de carbonate de sodium, La séparation du phénol se fait dans ces conditions également d'une façon satisfaisante même à environ 60 C, mais la caustification subséquente entraîne forcément une plus grande consommation de chaux. La décomposition du carbonate acide de sodium en solution ne se fait qu'à des températures supérieures à 100 C et exige des dégazeurs spéciaux, ce qui représente une dépense technique supplémentaire considérable.
D'autres procédés connus concentrent, dans des installations d'évaporisation, la solution de carbonate de sodium avant la caustification; les phénols contenus dans la lessive de carbonate de sodium passent alors dans le condensat, d'où ils sont extraite au moyen de solvants les plus divers. L'application de ces pro- cédés présente l'inconvénient de nécessiter une grande dépense @ en appareillages. En outre, le carbonate de sodium obtenu se ,laisse d'autant plus complètement transformer en soude caustique lors de la caustification subséquente, que la solution est plus diluée.
On connaît encore d'autres procédés selon lesquels une décomposition plus ou moins complète des lessives de phénolate est obtenue au moyen de sels appropriés comme par exemple le carbonate acide de soduium ou l'acétate de sodium ou leurs solu- tions. Un de ces procédés propose, par exemple, pour éviter la. caustification. de soumettre à l'électrolyse la solution de carbonate de soolum,obtenue lors de la carbonatation. La solution anodique obtenue, contenant du carbonate acide de som est utilisée pour la carbonatation de la lessive de phénolate.
Un désavantage du procédé réside dans le fait que, avant l'eleotro-
<Desc/Clms Page number 4>
lyse, il faut débarrasser la lessive sodique de tous les phénols,
Au surplus, un tel procédé convient peu pour décomposer de grandes quantités de lessive de phénolates, à cause de sa non- rentabilité.
Suivant un autre procédé, le carbonate acide de sodium cristallisé obtenu lors de la oarbonatation subséquente du phé- nol est ajouté à la lessive de phénolate pour obtenir une pré- carbonatation de la lessive 'Mais ici également il n'y a pas de décomposition complete de la lessive. C'est seulement la oar- bonatation ultérieure avec de l'anhydride carbonique qui est favorisée. De plus, ce procédé exige que tous les phénols et acides gras soient éloignés de la solution avant l'exécution de l'électrolyse.
Tous les procédés susmentionnés ont en commun que les lessi- ves de phénolate à traiter doivent être refroidies dans des réfrigérants relativement grands qui s'entartrent très rapidement par du silicate de sodium et d'aluminium qui se dépose, ce qui a pour conséquence de diminuer fortement l'action de refroidis-, sement. De plus, des dépôts de silicates de sodium et d'aluminium se font sur le matériel de remplissage de colonnes de carbona- tation, qui, à la température y régnante, se tranforment en masses dures. Dans les deux cas, des opérations périodiques oné- reuses de nettoyage sont à exécuter par un travail manuel lourd.
L'opération de oarbonatation est en outre très longue, la décom- position de 10 m3 de lessive de phénolate contenant 20 % de phénol exige 2 à 3 heures par exemple.
La présente invention a pour objet d'éliminer les inoonvé.- nients susmentionnés, de rendre plus rationnel le processus technique,de préparation des huiles de phénol à partir des lessi- ves de phénolates et de diminuer la susceptibilité aux défaillan- ces de l'installation technique.
<Desc/Clms Page number 5>
L'invention vise des lors à mettre au point un procéda par lequel, en continu ou en discontinu, les lessive. de phénolate sont décomposées en plusieurs étapes au moyen d'anhydride carbo- nique ,
Suivant l'invention, le problème posé ont résolu grâce à un procédé dans lequel, au cours d'une première ét*pet une les- sive de phénolate ou une autre lessive alcaline est carbonatée au moyen d'anhydride carbonique jucqu'à transformation aussi complète que possible du carbonate d'alcalin d'abord formé en carbonate acide alcalin et dans lequel au court d'une deuxième étape.
d'autres lessives de phénolate sent décomposées en phénol et en carbonate de sodium par le carbonate acide de sodium en solution, formé au cours de la première étape.
Les produits de la réaction de la première étape sont uti- lisés directement dans la deuxième étape..Une séparation des phénols libres formés n'est pas nécessaire, puisqu'ils n'entra- vent pas la réaction de la deuxième étape.
Il est préférable d'utiliser, pour l'exécution de la pre- mière étape, des lessives de phénolate ayant déjà une forte teneur en carbonate de sodium ou des lessives qui ont été utili-, eues pour l'absorption l'anhydride carbonique ou d'hydrogène sulfuré.
La transformation des lessives de phénolate peut s'effec- tuer, suivant l'invention, en discontinu, dans des récipients verticaux munis d'agitateurs, ou en continu dans des colonne* ' munies de dispositifs, tels que des tôles do chicane, etc. de préférence sans utilisation de corps de remplissage, pour assurer un meilleur mélange,
L'invention prévoit, que dans un processus en continu, les deux partenaires de la réaction sont amenés, au cours de la
<Desc/Clms Page number 6>
deuxième étape, par dea conduites séparées, dans des proportions stoechiométriques, en tête de la colonne de réaction et y eont mélangés.
La réaction s'effectue instantanément dans le rapport stoechiométrique du carbonate acide de sodium à l'alcali total diminué de la teneur en carbonate de sodium. Le bilan thermique n'est que de + 3,5 kcal/molNa2CO3 contre un dégagement de + 10,5 Koal/mol Na2CO3 avec la méthode habituelle appliquée jusqu'ici pour la décomposition de lessives phénoliques au moyen d'anhydride carbonique. la séparation de l'huile de phénol des lessivée alcalines dans les séparateurs habituels est ainsi grandement favorisée puisque la solubilité des phénols dans la lessive alcaline est ramenée à un minimum à cause des faibles températures.
Par suite du déroulement rapide de la réaction selon le procédé de l'invention" le débit de l'installation de carbona- tation peut être considérablement augmenté.
Avec le procédé selon l'invention,, la lessive de carbonate de sodium résultante est largement exempte de carbonate acide de sodium puisque,, suite à la fai ble température de réaction la présence de carbonate acide de sodium n'est pas nécessaire dans les lessives de carbonate de sodium. Cette circonstance permet d'obtenir une meilleure conversion avec la chaux lors de la caustification subséquente et une plus faible consommation de chaux. En même tempsr la consommation d'anhydride carbonique diminue par suite de la plus faible teneur en Carbonate acide de sodium, en comparaison aveo le prooédé de carbonatation direote à l'anhydride oarbonique.
De plus, la lessive de carbonate de sodium s'écoulant des séparateurs pendant la carbonatation a une température plue
<Desc/Clms Page number 7>
faible et contient donc moins de phénol dissous que lors de la carbonatation avec de l'anhydride carbonique. La séparation de cristaux à partir de la lessive de carbonate de sodium et l'in- orustation des récipients et des conduite n'est plus à craindre par suite de la plus faible teneur en carbonate acide de sodium. de la lessive de oarbonate de sodium.
De même, dans le procédé suivant l'invention., il ne se pro,,.- duit plus de dépôts de silicate d'aluminium dans les récipients de réaction,, puisque l'opération se fait à une température plue basse et dans des récipients de réaction sans remplissage. Ceci " supprime la tendance aux dérangements que présentent les colonnes de carbonatation, et le lourd travail de nettoyage manuel des colonnes de oarbonatation nécessaire jusqu'ici à des intervalles plus ou moine rapprochés n'est plus requis.
La décomposition des lessives phénoliques selon le procédé de l'invention peut être poursuivi même en cas d'absence d'anhydride carbonique, si un stock: de oarbonate acide de sodium a été mie en réserve.
'Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que les huiles phénoliques produites selon le procédé de l'invention contiennent une plus faible proportion d'acides gras que celles produites selon les procédés traditionnels.
L'invention est décrite ci-après plus en détail aveo réfé- renoe à deux exemples d'exécution.
1.- En tête d'une colonne,, contenant uniquement des tôles et des dispositifs semblables,, sont introduits séparément, par , , heure, 1210 parties en volume d'une solution de carbonate acide de sodium contenant 10,4 % de carbonate acide de sodium, et environ 7 % d'huile phénolique et 1000 parties en volume d'une lessive de phénolate oontenant environ 16 % de phénol et 6 % d'alcali total,, la teneur en carbonate de sodium déduite,
<Desc/Clms Page number 8>
, provenant de la déphénolation d'huile légère de distillation de lignite, La solution de oarbonate acide de sodium a été préparée au cours d'une première étape par 1'introduction d'anhydride carbonique dans une lessive de phénolate contenant environ 7 % de phénol, et.6 % de carbonate de sodium,
provenant de la déphé- nolation des eaux résiduaires.. Les deux solutions se mélangent lors du ruissellement sur les garnitures et dans le fond de la colonne, et se transforment en carbonate desodium et huile de phénols Le mélange sortant du bas de la colonne est sépare dans un ou dans deux séparateurs,, à une température de 30 C. en huile de phénol et lessive de carbonate de sodium.
L'huile de phénol contient. encore environ 2,7 Ce*' d'acides gras/kg (poids molaire 100), la lessive de carbonate de sodium-contient encore environ 0,8 %'d'huile de phénol et 0,6 % de carbonate acide de sodium,
2.- Suivant le procédé décrit dans l'exemple 1,, on fait réagir,, par heure, 1360 parties en volume d'une solution de carbonate acide de sodium et 1000 parties en volume d'une les- sive de phénolate. La solution de carbonate acide de sodium avait été obtenue par carbonatation d'une lessive provenant.du lavage à l'alkazide de gaz d'hydrogénation suivi d'un lavage à la soude, caustique,, et avait une teneur de 12,5 % de carbonate acide de sodium.
La lessive de phénolate utilisée contient 18 % de phénol et 8 % d'alcali total, déduotion faite de la teneur en carbonate de sodium* La lessive de carbonate de sodium sortant du séparateurs à la température de 30 C, contient encore 0,8 % de phénol et
1,2 % de carbonate acide de sodium,, l'huile de phénol contient encore 2,9 gr. d'acides gras/kg (poids molaire 100).