BE512889A

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Publication number: BE512889A
Authority: BE
Priority date: 1951-07-18
Also published as: DE1041054B; NL171055B; LU31384A1; IT499674A; FR1067898A

Description


  PROCEDE POUR L'OBTENTION DE PHENOL.

  
(ayant fait l'objet d'une demande de brevet déposée en Grande-Bretagne le 18 juillet 1951 - déclaration

  
 <EMI ID=1.1> 

  
tir du produit de réaction obtenu par scission d'hydroperoxyde d'isopropylbenzène au moyen de catalyseurs acides et en particulier à l'obtention de phénol à l'état pratiquement pur. Dans la suite de là présente description le terme hydroperoxyde couvre également le peroxyde. 

  
 <EMI ID=2.1> 

  
nol satisfaisant aux conditions définies dans la British Standard Specification 523/38. Par "phénol pratiquement pur", on entend un produit de haute pureté, peut être insuffisamment pur dans l'acception de cette norme mais assez pur pour être mis sur le marché pour la plupart des applications industrielles.

  
 <EMI ID=3.1> 

  
des catalyseurs tels que des acides, par exemple l'acide sulfurique, l'acide toluène sulfonique et l'acide acétique, des matières terreuses traitées par des acides, des matières -échangeuses d'ions hydrogène, le pentachlorure de phosphore ou des sels acides comme le chlorure d'aluminium et le chloru&#65533; re ferrique, en donnantum mélange qui contient comme éléments principaux le phénol et l'acétone, en même temps qu'un certain nombre de sous-produits, au nombre desquels on trouve le méthylstyrène l'acétophénone et le cumylphénol. Si l'hydroperoxyde est décomposé en solution dans l'isopropylbenzène, le mélange de décomposition contient de l'isopropylbenzène en plus des composés précités. Les éléments du mélange de décomposition en sont récupérés de préférence par distillation fractionnée, l'acétone distillant la première.

   Si l'on poursuit la distillation fractionnée, de préférence sous pression

  
 <EMI ID=4.1> 

  
et composés à point d'ébullition élevé reste dans la colonne avec une certaine quantité de matière résineuse formée par polymérisation du méthylstyrène. Lorsqu'on soumet ce mélange à la distillation pour en récupérer le  <EMI ID=5.1> 

  
res, que le phénol distillé n'est pas exempt de mélanges, et ne répond certainement pas aux exigences de la British Standard Spécification 523/38, au point de vue de la solubilité dans l'eau, mais donne une solution trouble par dilution avec l'eau. Des recherches détaillées ont montré

  
que ce trouble est dû à de petites quantités de dérivés benzéniques non saturés, principalement du .méthylstyrène, qui distillent en même temps 

  
que le phénol; 260 parties par million de méthylstyrène par exemple suf-&#65533; fisent à produire ce trouble indésirable.

  
Comme le méthylstyrène bout à une température considérable plus basse que le phénol;, et que de plus, le méthylstyrène initialement présent dans le mélange de la réaction de décomposition a été complètement éliminé par distillation, comme le montre une détermination analytique des éléments du mélange, l'origine de ce méthylstyrène supplémentaire semblait obscure.

  
Comme c'est expliqué dans lé brevet de même date de la De-

  
 <EMI ID=6.1> 

  
styrène qui distille après que le méthylstyrène initialement présent a

  
été déplacé par distillation, se forme au cours de la distillation par déshydratation à température élevée du phényldiméthylcarbinol. On a trouvé à présent que cette réaction de déshydratation est ralentie par la présence de phénol, Cet effet varie avec la température et aussi avec la proportion de phénol par rapport au phényldiméthylcarbinol.présent, C'est

  
 <EMI ID=7.1> 

  
du phénol, qu'on peut obtenir par adjonction de vapeur ou réduction de la pression, la déshydratation du carbinol en méthylstyrène se produit d'abord très lentement si la proportion de phénol est élevée par rapport au phényl diméthyl-carbinol dans le mélange à distiller. Au cours de la distillation, la proportion phénol/phényl-diméthyl-carbinol diminue, la température à l'intérieur de l'appareil de distillation augmente en proportion, et par conséquent la décomposition du carbinol est accélérée de sorte qu'en particulier vers la fin de la.distillation des quantités considérables de méthylstyrène distillent en même temps que le phénol.

  
Suivant la présente invention, un procédé pour l'obtention de phénol pratiquement pur à partir de mélanges provenant de la décomposition catalytique d'hydroperoxyde d'isopropylbenzène comprend la distillation fractionnée du mélange, dans des conditions permettant d'obtenir le phénol sous forme de distillât, et de maintenir dans le résidu une quantité suffisante de phénol pour éviter une déshydratation appréciable de phényldiméthyl-carbinol également présent.

  
Le mélange contenant le phénol est de préférence débarrassé du catalyseur de scission avant de le soumettre à la distillation fractionnée. 

  
Au début de la distillation fractionnée du mélange des éléments de la scission, et après élimination des composés à bas point d'ébullition, le phénol dans l'appareil est en large excès par rapport au phényldiméthylcarbinol, de sorte que celui-ci ne se déshydrate presque pas et que le phénol qui distille est pratiquement pur.

  
Lorsque la distillation s'effectue par exemple à la pression atmosphérique et avec un mélange de scission contenant initialement, après séparation des composés à bas point d'ébullition, du phénol et du phényldimé-

  
 <EMI ID=8.1> 

  
pur en laissant comme résidu un mélange comprenant du phénol et du phényldiméthyl-carbinol dans le rapport 5:10 D'autre part, quand la distillation du mélange de scission s'effectue sous. pression réduite, 10 mm de mercure par exemple, on peut distiller jusqu'à 95% du phénol initialement présent dans le mélange, à l'état pratiquement pur. A la fin de la distillation, la propor-

  
 <EMI ID=9.1>  

  
Dans les deux cas, le phénol obtenu, débarrassé du phéhyl-diméthylcarbinol, peut être séparé des impuretés restantes par un nouveau fractionnement de façon à donner un phénol satisfaisant aux conditions de la norme anglaise.. 

  
Comme le mélange distillé devient de plus en plus pauvre en phénol au cours de la distillation, et que la température à l'intérieur de l'appareil s'élève en conséquence, la déshydratation du phényldiméthyl-carbinbl augmente de façon correspondante. C'est ainsi que, si les premières fractions de

  
 <EMI ID=10.1> 

  
obtenu à un stade ultérieur de la distillation contient des quantités appréciables de méthylstyrène. Suivant l'invention, la distillation du phénol est interrompue lorsque la contamination du phénol par le méthylstyrène devient indésirable. Elle peut ensuite être . poursuivie sous pression réduite et par" conséquent à une température plus basse' afin de minimiser toute déshydrata-

  
 <EMI ID=11.1> 

  
tion peut ensuite être soumis au cracking,. pour récupérer le phénol des produits du cracking.. 

  
Le procédé de l'invention peut être effectué de façon continue ou discontinue. Le schéma annexé illustre la manière dont on peut mettre

  
en pratique le procédé de façon continue, Le mélange de scission'dont on a éliminé au préalable le catalyseur et l'acétone est introduit dans une colen-

  
 <EMI ID=12.1> 

  
et les autres composés à point d'ébullition élevé sont extraits à titre de résidu et introduits dans la colonne de fractionnement (2). La température et/ou la pression dans cette colonne sont réglées de telle manière que-le phénol distille tandis qu'une quantité suffisante de phénol est maintenue à

  
la base de la colonne avec le phényldiméthylcarbinol et d'autres produits

  
à point d'ébullition élevé pour éviter une décomposition appréciable du phé-

  
 <EMI ID=13.1> 

  
gazeux et liquides de cette zone sont amenés dans une colonne (4) à la base de laquelle on extrait le goudron à point d'ébullition élevé, tandis que les

  
 <EMI ID=14.1> 

  
et l'acétophénone passent dans une autre colonne (5) à la base de laquelle on retire l'aeétophénone en même temps aucune, partie du phénol, . qui peut être récupérée.par extraction au moyen.d'alcali comme décrit dans la demande de brevet anglais n[deg.] 20670/51. Le produit de la distillation contenant la plus grande partie du phénol avec l'isopropylbenzène et le méthylsty:rène passe dans urie autre colonne (6) à la partie supérieure de laquelle

  
 <EMI ID=15.1> 

  
envoyée dans une petite colonne (7)-ou l'on sépare le phénol pur comme tête. de distillation tandis que le résidu liquide est renvoyé, dans la colonne (6) Le phénol de la colonne (7) est suffisamment pur pour satisfaire aux exigences du standard anglais. Le résidu de la colonne. (6), d'autre part, re-

  
 <EMI ID=16.1> 

  
Suivant une autre disposition, la zone de cracking est supprimée, et la colonne (4) fonctionne à une température de 320[deg.]C environ au bouilleur. Si le phénol distillant à la partie supérieure de la colonne (2) est suffisamment pur, la colonne (5) peut servir à éliminer le méthylstyrène tandis que le résidu liquide contenant le phénol, l'acétophénone et de petites quantités de: polymère passent.dans une autre colonne d'où l'on re-

  
 <EMI ID=17.1>

Claims

cétophénone) est retiré à la partie supérieure de la colonne (2). La distil- <EMI ID=18.1>

Suivant un agencement dans lequel on effectue la séparation

du méthylstyrène et de l'isopropylbenzène du phénol, les colonnes (l) et

(2) du dessin peuvent être remplacées par un appareil de distillation

d'ensemble muni d'une colonne de fractionnement. Cet appareil permet d'obtenir d'abord le méthylstyrène et l'isopropylbenzène, avec un peu de phénol

et d'eau, puis le phénol pur. Le résidu de l'appareil de distillation, est

ensuite pompé vers le dispositif de cracking. (3).

Les exemples qui suivent illustrent un mode d'exécution discontinue du procédé de l'invention. Les parties sont en poids.

EXEMPLE 1.

On fractionne par lots 4000 parties en poids du produit de dédoublement contenant 1240 parties de phénol et 63 parties de phényldiméthyl-

<EMI ID=19.1>

sur 5 cm de diamètre. Comme première fraction, on sépare l'acétone, suivie

des hydrocarbures et de l'eau avec 21 parties de phénol. On prélève ensuite

890 parties de phénol pratiquement pur, ce qui correspond à 71,8% du phénol

<EMI ID=20.1>

stade de la distillation à la base de la colonne est 5:1 environ lorsqu'il

se produit une déshydratation appréciable du phényldiméthyl-carbinol avec

formation de méthylstyrène. Le résidu de la distillation est ensuite porté

dans une zone de cracking, où il est soumis à une température de 350[deg.]C envi-

<EMI ID=21.1>

et le méthylstyrène à partir du produit obtenu.

EXEMPLE 2.

On soumet à la distillation fractionnée par lots 3.791 parties

en poids du produit de dédoublement contenant 1207 parties de phénol et

60 parties de phényldiméthyl-carbinol, dans une colonne à remplissage de

1,50 m de longueur sur 5 cm; l'acétone est retirée comme première fraction

à la pression atmosphérique, après quoi l'eau, le cumène et le méthylstyrène sont séparés avec une faible proportion de phénol sous 50 mm de pression,

1.055 parties de phénol pratiquement pur, représentant 87,5 % du phénol initial passent ensuite sous 50 mm. Après séparation de cette quantité de phénol, la température à la base de la colonne atteint 150[deg.]C, et le rapport phé- <EMI ID=22.1>

En poursuivant la distillation, le phényldiméthyl-carbinol se décompose, comme le montre la présence d'eau et de méthylstyrène dans le phénol distillé.

Le résidu est ensuite soumis à un traitement de pyrolyse comme dans l'exemple

1.

EXEMPLE 3.

On fractionne par lots dans une colonne à remplissage de 1,50 m

de longueur sur 5 cm 4.000 parties en poids du produit de dédoublement contenant 1.240 parties de phénol et 63 parties de phényldiméthyl-carbinol. L'acétone est éliminée à la pression atmosphérique, suivie de la fraction des

hydrocarbures contenant 20 parties de phénol sous 30 mm. On réduit ensuite

la pression à 10 mm, et on poursuit la distillation. On obtient ainsi 1.175

parties de phénol pratiquement pur (95 % du phénol initial). Pendant cette

distillation, la température à la base de l'appareil ne dépasse pas 120[deg.]G,

et le rapport phénol-phényldiméthyl-carbinol à la base de la colonne est 0,7:1

à la fin de la distillation. Après que cette quantité de phénol a été obtenue, l'acétophénone et le phényl-diméthyl-carbinol distillent en même temps

que le phénol restant.

REVENDICATIONS.

1. - Procédé pour l'obtention de phénol pratiquement pur à partir de mélanges provenant de la décomposition catalytique de l'hydroperoxyde d'isopropylbenzène, caractérisé en ce qu'il comprend la distillation.fraction-née du mélange dans des conditions permettant d'obtenir le phénol sous forme de distillat et de maintenir dans le résidu une quantité suffisante de phénol pour éviter une déshydratation appréciable du phényldiméthyl-carbinol également présent.

2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que

la pression régnant pendant la distillation est réglée de telle manière que

le rapport phénol/phényldiméthyl-carbinol ne descende pas en dessous de la valeur nécessaire pour éviter une déshydratation appréciable du phényldiméthylcarbinol.

3. - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce

<EMI ID=23.1>

devient pas inférieur à 5:1 lorsque la distillation s'effectue à la pression atmosphérique

4. - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport phénol/phényldiméthyl-carbinol dans le mélange distillé ne devient pas inférieur à 0,7:1 lorsque la distillation s'effectue sous une pression de 10 mm de mercure.

5. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le catalyseur de scission est séparé du mélange avant de soumettre celui-ci'à la distillation fractionnée.

6. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le résidu de distillation contenant du phénol est soumis à un traitement thermique pour déshydrater le phényldiméthyl-carbinol qu'il renferme.

7. - Procédé pour l'obtention de phénol pratiquement pur, en substance comme décrit dans les exemples 1 à 3 et représenté dans le dessin annexé.

8. - Phénol pratiquement pur, pbtenu par un procédé suivant les revendications 1 à 7.