CH265843A - Procédé de fabrication de phénol à partir de monochlorbenzène. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication de phénol à partir de     monocblorbenzène.       On sait que le     monochlorbenzène    peut être  hydrolysé par de la vapeur d'eau pour donner  du phénol suivant l'équation         C.H,CI        -;-    11,0     ---)        C811,013        +        HCl       Cette réaction est facilitée par l'emploi de  catalyseurs connus, tels que: gel de silice ou  silicates métalliques imprégnés ou non de sels  ou d'oxydes métalliques. Parmi ces sels, le  chlorure cuivreux se montre particulièrement  actif.  



  Selon ces procédés, on fait passer des va  peurs de     monochlorbenzène    et d'eau sur un  empilage de catalyseur porté à température  convenable. Lors du passage sur cet empilage,  une partie seulement du     monochlorbenzène    et  de l'eau sont transformés en phénol. Les gaz  sortant du four d'hydrolyse comprennent  donc: du     monochlorbenzène,    de l'eau, du chlo  rure d'hydrogène et du phénol.  



  Il     est    connu d'extraire le     monochlor-          benzène    de ce mélange par distillation sous  forme de     l'hétéroazéotrope    qu'il forme avec  l'eau; le résidu de cette distillation contenant  le chlorure d'hydrogène, le phénol et de l'eau  se scinde en deux couches     crut    peuvent être  séparées par décantation.  



  Parmi les catalyseurs préconisés     pour     activer la réaction d'hydrolyse, la titulaire  s'en tient au chlorure cuivreux, de préférence,  imprégnant des silicates métalliques. Pour  maintenir constante la concentration en chlo  rure cuivreux, il     est    nécessaire de saturer en         CuCl    le mélange de vapeurs     C,H,,Cl    et     II@O     avant leur passage sur le catalyseur, la satu  ration se faisant par exemple par barbotage  dans du     CuCl    fondu. Mais, cette saturation  entraîne l'hydrolyse d'une partie du chlorure  cuivreux avec dépôt de cuivre métallique.

   Ce  dépôt se produit notamment à l'entrée du  four d'hydrolyse où la concentration en chlo  rure d'hydrogène     est    normalement nulle ou  très faible. C'est pourquoi, à l'entrée de     l'hy-          drolysèur    et, le cas échéant, dans le satura  teur, l'introduction d'une faible proportion de  chlorure d'hydrogène est nécessaire.  



  L'invention a pour but de réaliser la fa  brication de phénol par passage de vapeurs  de     monochlorbenzène    et d'eau, saturées en  chlorure cuivreux, sur un catalyseur au chlo  rure     cuivreux    au contact duquel s'effectue  l'hydrolyse du     monochlorbenzène,    dans des  conditions telles que le chlorure d'hydrogène  introduire dans     l'hy        drolyseur    soit fourni  directement par distillation du mélange sor  tant de cet appareil.  



  A cet effet, suivant l'invention, les pro  duits de la réaction d'hydrolyse, additionnés  de nouvelles quantités de     monochlorbenzêne     et d'eau, sont introduits dans une colonne de  distillation alimentée en tête par une quantité  d'eau telle qu'il se forme, à côté de     l'hétéro-          azéotrope    binaire     C,Ii;

  Cl    -     Ii_0,    un     hétéro-          azéotrope    ternaire     C,1,,C1-        FLO    -     HCl    qui,  introduit clans     l'hydrolyseur,    y apporte l'acide  chlorhydrique nécessaire pour éviter le dépôt      de     cuivre    métallique aux dépens du chlorure  cuivreux, tandis que le résidu de la distilla  tion est traité pour en extraire le phénol.  



       Tandis    que, dans les procédés connus,  lorsqu'on distille le mélange de phénol, de       monochlorbenzène,    d'acide et d'eau, on sépare       l'hétéroazéotrope    binaire     C,H,Cl-II,0    qui  retourne à l'hydrolyse, dans l'exécution de la  présente invention, on réduit intentionnelle  ment la quantité d'eau du mélange, malgré  la légère perte de rendement d'hydrolyse que  provoque cette diminution.

   Ce léger inconvé  nient est cependant plus que     compensé    par  l'avantage réalisé par l'obtention, en tête de  la colonne de     distillation,    d'un mélange       d'hétéroazéotropes    binaire et ternaire qui con  tient une quantité de     HCl    suffisante pour  éviter l'apparition de cuivre métallique dans       l'hydrolyseur    et, le cas échéant,     dans    le satu  rateur à     chlorure        cuivreux    également.  



  L'opération se fait, par exemple, confor  mément au schéma du dessin annexé.  



  La réaction       CEH,Cl        -}-        H20    >     CEH5OH        -f-        HCl     s'accomplit dans un four     hydrolyseur    1;

   le  mélange sortant du four, additionné en a et b  de nouvelles quantités de     monochlorbenzène     et d'eau, est envoyé dans la colonne de       distillation    2     qui,    d'autre part, reçoit par  c une quantité d'eau suffisamment faible  pour que se forme, à côté de     l'hétéro-          azéotrope        C,II,Cl-H,O,        l'hétéroazéotrope     ternaire     C,H,Cl    -     HCl        -H20.    Ce mélange  passe alors dans un     bain    de     CuCl    fondu 7 et  retourne à     l'hydrolyseur    1.

    



  Au bas de la colonne 2 sortent le phénol,  de l'acide chlorhydrique et de l'eau. Le mé  lange, éventuellement refroidi à la tempéra  ture ambiante, se sépare en deux couches dans  le vase 3; la couche supérieure contient prin  cipalement du phénol et relativement peu  d'eau et d'acide, tandis que la couche infé  rieure est surtout riche en acide chlorhydri  que et contient peu de phénol.  



  <B>Du</B> vase 3, les liquides des deux couches  sont envoyés séparément dans deux colonnes  de distillation 4, 5 fonctionnant à la même tein-         pérature    dans leur partie supérieure, de ma  nière à fournir chacune à côté d'une certaine  quantité d'azéotrope binaire     C,H,OH-H20     l'azéotrope ternaire     C,II5OH    -     HCl    -     !I    ,0  bouillant à 107 ,3C et contenant, par kg,  158 g de     HCl,    194 g de     CEH5OH    et 648 g  d'eau.  



  Les distillats de ces deux colonnes sont       condensés    et recueillis dans le décanteur 6 où       ils    se séparent en deux couches d'où les liqui  des sont ramenés respectivement     dans    la co  lonne 4 dont le contenu s'enrichit progressi  vement en phénol et dans la colonne 5 dont le  contenu s'enrichit en acide chlorhydrique.  



  La première colonne débite en d le phénol,  la seconde fournit en e de l'acide chlorhydri  que de concentration élevée, de l'ordre de  20 ô.  



       Exemple   <I>I:</I>  On introduit dans     l'hydrolyseur    1 garni  clé chlorure cuivreux sur un silicate     niétalli-          que    maintenu à la température de 450  C,  13 290 g de     monochlorbenzène,    5980 g d'eau  et 22 g de chlorure d'hydrogène. Les vapeurs  sortant du four sont, après adjonction en a et  b de 1329 g de     monochlorbenzène    et de 213 g  d'eau, introduites dans une colonne 2 dont la  tête est maintenue à 97  C et alimentée en c  de 1768 g d'eau.

   Il sort en tête de la colonne  13 290 g de     monochlorbenzène,    5980 g d'eau  et 22 g de chlorure d'hydrogène qui, après  barbotage en 7 dans du chlorure cuivreux  fondu, retournent au four d'hydrolyse 1.  



  Le mélange qui s'écoule au bas de la co  lonne contient 1000 g de phénol, 431 g de  chlorure d'hydrogène et 1768 g d'eau. Ce mé  lange est refroidi à la température ambiante  dans un décanteur 3 où il se sépare en deux  couches.  



  La couche supérieure contient 914 g de  phénol, 26 g de chlorure d'hydrogène et 107     g     d'eau, tandis que l'inférieure :contient 86 g de  phénol, 405 g de chlorure d'hydrogène et  3.661 g d'eau.  



  Les liquides sont     introdi;its    séparément  clans les colonnes 4 et. 5 à la tête desquelles       règne        iuie    température de l07 ,3 C.      La colonne 4 donne comme distillat 32 g  de phénol, 26 g de chlorure d'hydrogène et  107 g d'eau. ha colonne 5 fournit de son côté  56 g de phénol, 67 g de chlorure d'hydrogène  et 310 g d'eau. Ces distillats sont condensés et  réunis en un décanteur 6 où ils se séparent en  deux couches qui refluent respectivement  dans les colonnes 4 et 5, lesquelles, en régime  établi, restituent comme résidus, la première  <B>1000</B> g de phénol, la seconde 431 g de chlorure  d'hydrogène sous forme d'une solution à envi  ron     20/00-.     



  Au lieu de traiter les distillats des co  lonnes 4 et 5, comme décrit, on peut aussi mé  langer ces distillats au résidu de la colonne 2  et les renvoyer avec ce liquide vers les co  lonnes 4 et 5 par l'intermédiaire du décan  teur 3.  



  <I>Exemple II:</I>  On opère comme     dans    l'exemple I, à cette  différence que le mélange qui s'écoule dans le  décanteur 3, au bas de la colonne 2, est addi  tionné des distillats des colonnes 4 et 5, com  posés de 147     g    de phénol, 119 g de chlorure  d'hydrogène et 490 g d'eau. Le mélange du  décanteur 3 se sépare en deux     couches:    le  liquide de la couche supérieure, contenant  1036 g de phénol, 29 g de chlorure d'hydro  gène et 121 g d'eau, est envoyé à la colonne 4,  le liquide de la couche inférieure, contenant  111 g de phénol, 521 g de chlorure d'hydro  gène et 2137     g    d'eau, pénètre dans la colonne 5.  



  Une partie du phénol se sépare par distil  lation du mélange dans la colonne 4; il s'en  écoule<B>1000</B> g par la base comme produit fini,  tandis que le reste du mélange, contenant 36 g  de phénol, 29 g de chlorure d'hydrogène et  121 g d'eau, retourne sous forme de distillat  vers le décanteur 3.  



  Dans la colonne 5, par contre, une partie  de l'acide chlorhydrique se sépare; il s'en  écoule par la base sous forme d'une solution  de 431     g    de chlorure d'hydrogène dans 1768 g  d'eau; le distillat, contenant 111g de phénol,  90 g de chlorure d'hydrogène et 369 g d'eau,  retourne vers le     décanteur    3.

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé pour la fabrication de phénol par passage de vapeurs de monochlorbenzène et d'eau, saturées en chlorure cuivreux, sur un catalyseur au chlorure cuivreux au contact duquel s'effectue l'hydrolyse du monochlor- benzène, caractérisé en ce que les produits de la réaction, additionnés de nouvelles quantités de monochlorbenzène et d'eau, sont introduits dans une colonne de distillation alimentée en tête par une quantité d'eau telle qu'il se forme, à côté de l'hétéroazéotrope binaire C@H;

   C'1-H,O, un hétéroazéotrope ternaire CE,H ;Cl - H,O - lICl qui, introduit dans l'hydrolyseur, y apporte l'acide chlorhydrique nécessaire pour éviter le dépôt de cuivre mé tallique aux dépens du chlorure cuivreux, tandis que le résidu de la distillation est traité pour en extraire le phénol. SOUS-REVENDICATIONS: 1.

   Procédé suivant la. revendication, carac térisé en ce que le mélange de l'hétéroazéo- trope binaire C,;II,,Cl - H .O et de l'hétéro- azéotrope ternaire C6H,,Cl-H.,O-HCl bar bote dans un bain de chlorure cuivreux fondu avant d'être introduit dans l'hy droly seur. 2. Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le résidu de la colonne de distillation est séparé en deux couches dont.

   chacune est envoyée dans une colonne de dis tillation, les têtes de ces colonnes fonction nant à la température de formation d'un azéotrope ternaire Cj1;OH - HCl - H=0, les distillats desdites colonnes étant réunis et, par décantation, séparés en deux couches dont la première, plus riche en phénol, la se conde, plus riche en acide chlorhydrique, re fluent respectivement dans les colonnes de séparation du phénol et, de l'acide chlor hydrique. 3. Procédé suivant la sous-revendieation 1.

   clans lequel le résidu de la colonne de distilla tion est séparé en deux couches dont chacune est envoyée dans une colonne de distillation, les têtes de ces colonnes fonctionnant à la. température de formation d'un azéotrope ter- naire CQH,,OH - HCl - H20, caractérisé en ce que le mélange des azéotropes sortant des colonnes de concentration du phénol et de l'acide chlorhydrique est joint aux résidus de la première où, après séparation en deux cou- cher de composition différente, les liquides sont renvoyés respectivement à ces deux co lonnes.