RU2323202C1 - Способ очистки фенола от гидроксиацетона - Google Patents

Abstract

Изобретние относится к способу очистки фенольного потока, получаемого после отгонки ацетона-сырца при разделении продуктов разложения гидропероксида кумола, от гидроксиацетона методом ректификации и характеризуется тем, что для удаления гидроксиацетона из фенольного потока применяется метод азеотропно-экстрактивной ректификации с комбинированным разделяющим агентом, в качестве одного из компонентов которого применяется углеводород (кумол и/или α-метилстирол), а в качестве другого компонента используется вода, подачей разделяющего агента вместе с питанием колонны, поддержанием массового соотношения углеводорода и воды, равного или выше массового соотношения концентраций углеводорода и воды в соответствующих азеотропных смесях, выводом гидроксиацетона из колонны с водным потоком дистиллята и подачей на флегму органической фазы, обедненной гидроксиацетоном. Применение данного способа позволяет повысить селективность и полноту отгона гидроксиацетона. 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к технологии совместного производства фенола и ацетона, получаемых кумольным методом. В связи с тем, что для получения пластиков (поликарбонаты) необходим фенол высокой степени чистоты (с общим содержанием примесей не более 0,01 мас.%), проблема получения высокочистого фенола чрезвычайно актуальна. Одной из примесей, которая существенно снижает качество товарного фенола, является гидроксиацетон (ГА), который, взаимодействуя с фенолом в колоннах дистилляции до стадии его каталитической очистки, образует 2-метилбензофуран (2-МБФ), для отделения которого от фенола вынуждены использовать высокоэффективную экстрактивную ректификацию с большим расходом экстрагента - воды (до 4 т/т фенола), что приводит к повышенным затратам пара. В феноле, используемом для пластиков, ГА должен отсутствовать, а содержание 2-МБФ не должно превышать 15 ррм.

Существующие методы очистки фенола от ГА основаны на применении физических и химических методов, при этом очистке подвергаются как непосредственно продукты разложения гидропероксида кумола (ГПК) до стадии ректификации, так и фенольный поток на стадии ректификации.

Сам подход очистки продуктов разложения ГПК от ГА является наиболее предпочтительным, так как в этом случае удается избежать образования 2-МБФ на стадии ректификации. В патенте США 6066767, 2000 г. предлагается удалять ГА из продуктов разложения ГПК на стадии нейтрализации серной кислоты, т.е. до стадии выделения товарных продуктов, при этом используется способность ГА экстрагироваться из продуктов разложения ГПК водно-солевой фазой и превращаться в ней в присутствии щелочи в продукты глубокой конденсации. Этот метод не получил пока распространения из-за повышенных капитальных затрат, увеличения расхода щелочи и усложнения технологической схемы.

Наибольшее распространение в промышленности получили методы ректификационного удаления ГА из фенольного потока с последующей каталитической очисткой фенола-сырца, как от остаточных количеств ГА, так и от примесей карбонилсодержащих и непредельных соединений, влияющих на качество товарного фенола.

В зависимости от содержания кумола и воды в продуктах разложения ГПК в промышленности реализовано принципиально три типа схем выделения товарного фенола:

Тип 1 - содержание кумола - 1-3 мас.% и содержание воды - 15-17 мас.%;

Тип 2 - содержание кумола - 10-13 мас.% и содержание воды - 10-12 мас.%;

Тип 3 - содержание кумола - 28-30 мас.% и содержание воды - 5-6 мас.%.

Наиболее эффективным с точки зрения очистки фенольного потока от ГА является способ, представленный в заявке США 0066661, 2002, где при разделении продуктов разложения ГПК с содержанием кумола 10-13 мас.% и воды 10-12 мас.% удаление ГА из фенольного потока проводится на первой колонне (разделения ацетонового и фенольного потоков). При этом содержание ГА в фенольном потоке достигает 8-20 ррм в условиях проектной нагрузки. Эффективность отгонки ГА в данном типе технологии выделения товарного фенола-сырца определяется наличием в составе продуктов разложения массового соотношения кумол и вода, отвечающих их азеотропному составу. Однако даже незначительные превышения нагрузки по сравнению с проектом или при нарушении соотношения воды и кумола в питании колонны резко ухудшает эффективность отгонки ГА из фенольного потока.

При выделении товарного фенола из продуктов разложения ГПК, содержащих кумола 28-30 мас.% и воды 5-6 мас.% ГА может быть удален из фенольного потока после азеотропной ректификации (патент США 3,405,038, 1968). Недостатками данного способа является повышенное содержание кумола, для эффективной отгонки которого от фенола требуется применение большого количества воды. Кроме того, применение возврата водной фазы с дистиллята колонны на флегму колонны азеотропной ректификации, с которой в колонну поступает значительное количество ГА, резко снижает степень очистки фенольного потока от ГА.

При разделении продуктов разложения ГПК, в которых содержание кумола составляет 1-3 мас.% и воды 15-17 мас.%, отогнать ГА от фенольного потока невозможно без больших потерь фенола и огромной перегрузки стадии дефеноляции (в дистилляте колонны разделения ацетонового и фенольного потоков при полной отгонке воды из куба колонны содержание фенола достигает 10-20 мас.%). Концентрация ГА в фенольных потоках в данной схеме достигает 0,1-0,4 мас.%. Это приводит к тяжелой проблеме очистки фенола-сырца от ГА и 2-МБФ и, соответственно, большим проблемам получения фенола высокой степени очистки.

Наиболее распространенным в промышленности каталитическим способом является способ очистки фенола-сырца от примесей на гетерогенных кислотных катализаторах, в качестве которых чаще всего используют сульфокатиониты. Вместе с тем, использование сульфокатионитов в качестве катализаторов очистки не лишено недостатков. Эти катализаторы являются полимерными материалами, имеющими невысокие механическую прочность и термостабильность, а также имеют склонность к набуханию и растрескиванию в ходе эксплуатации. Сульфокатионитные катализаторы очистки фенола имеют ограниченный срок эксплуатации, не регенерируются и после выгрузки перерабатываются сжиганием в специальных печах, но самый большой их недостаток связан с тем, что ГА на сульфокатионитах превращается в 2-МБФ (конверсия ГА составляет 20 мол.%). В патенте РФ 2004111561, 2004 предложен метод двухстадийной каталитической очистки фенола-сырца, где на первой ступени используется каталитическое окисление ГА, при этом как на первой ступени очистки, так и на второй образование 2-МБФ не происходит. Данный метод позволяет эффективно решать проблемы получения сверхчистого фенола для продуктов разложения ГПК 2 и 3 типов, в случае же продуктов разложения 1 типа, где содержание ГА в фенольном потоке достигает 0,25-0,4 мас.%, капитальные затраты на каталитическую очистку, включая объемы реакторов и стоимость катализатора, становятся чрезвычайно высокими. Проблема удаления ГА из фенольного потока в технологических схемах 1 типа и получения фенола высокой степени очистки (карбонатной чистоты) для данного типа схем выделения товарных продуктов наиболее актуальна.

В патенте РФ 2004105639, 2005 (прототип) описывается процесс удаления ГА из фенола-сырца, полученного после отгонки ацетона, воды, основных количеств углеводородов - кумола и α-метилстирола (АМС) - и тяжелых продуктов, образующих так называемую фенольную смолу, путем реконструкции колонны азеотропной ректификации (название автора, но данная колонна скорее работает в режиме экстрактивной ректификации, так как для отгонки 2-МБФ используют огромный избыток воды - экстрагента), используемой для доочистки фенольного потока от углеводородов и 2-МБФ. Предлагается отбирать жидкофазный боковой поток (БП) фенола-сырца с полуглухой тарелки колонны экстрактивной ректификации, расположенной в отгонной секции колонны, где отсутствует вода. Для удаления ГА из фенола-сырца добавляют кумол в количестве, соответствующем азеотропному составу смеси ГА - кумол (39,8 мас.% ГА), и направляют полученный поток на питание дополнительной стриппинг-колонны (эффективностью 15 т.т.), из которой методом азеотропной ректификации дистиллятом отбирается фракция азеотропной смеси ГА и кумола, а кубовый поток стриппинг-колонны возвращают для доисчерпания кумола и ГА под полуглухую тарелку колонны экстрактивной ректификации. Очищенный фенол-сырец с куба колонны экстрактивной ректификации направляют на каталитическую очистку от микропримесей других карбонилсодержащих и непредельных соединений. Однако осуществить очистку фенольного потока от ГА методом азеотропной ректификации из смеси фенол-ГА-кумол невозможно из-за наличия не выявленных автором ряда азеотропных свойств исследуемой системы и особенностей фазовых равновесий системы кумол-фенол.

В патенте РФ 2004105639, 2005 предполагается, что очистка фенола от ГА осуществляется при ректификации тройной смеси фенол-кумол-ГА, в качестве особых точек в которой по мнению автора имеют место два азеотропа с минимумом температуры кипения (кумол-фенол 149°С и кумол-ГА 139,8°С при 760 мм рт.ст.). Следует отметить, что если бы действительно в системе ГА-фенол-кумол имели место вышеуказанные особые точки, то гипотетически в этом случае при непрерывной ректификации на колонне с реальным количеством тарелок и с конечным флегмовым числом можно было бы получить кубовый продукт, содержащий очищенный от ГА фенол и часть вводимого в систему кумола, а дистиллят содержал бы весь ГА и частично кумол и фенол. Количество кумола в кубе и фенола в дистилляте определялось бы эффективностью колонны, флегмовым числом и массовым соотношением кумол-ГА.

Однако наши исследования показали, что азеотропные свойства системы кумол-фенол-ГА не соответствуют указанным в патенте РФ 2004105639, 2005. В системе кумол-фенол-ГА имеют место следующие азеотропные точки - азеотроп с минимумом температуры кипения (кумол-ГА), азеотроп с максимумом температуры кипения (фенол-ГА), а система кумол-фенол не азеотропна. В этом случае исходной точкой линии ректификации является азеотроп кумол-ГА, а конечной точкой азеотроп фенол-ГА. При непрерывной ректификации как дистиллят, так и кубовый продукт будут содержать все три компонента (фенол, кумол, ГА) и эффективно очистить фенол от ГА не представляется возможным. В этом случае в фенольном потоке, выходящим со стриппинг-колонны, концентрация ГА снизится крайне незначительно, но при этом поток будет содержать кумол, отогнать который на колонне экстрактивной ректификации в зоне отсутствия воды и низкой эффективности не представляется возможным.

Целью данного изобретения является разработка технологии максимальной очистки фенольного потока от ГА методом азеотропно-экстрактивной ректификации с применением комбинированного разделяющего агента. Используя способность ГА эффективно экстрагироваться водой из органической фазы при наличии в ней заметных количеств кумола и/или α-метилстирола (АМС), а также наличие азеотропов с минимальной температурой кипения вода-кумол и вода-АМС, применение для азеотропно-экстрактивной ректификации в качестве комбинированного разделяющего агента углеводорода (кумола и/или АМС) и воды, позволяет повысить селективность отгона ГА за счет увеличения его относительной летучести, а использование в качестве флегмы в колонне азеотропно-экстрактивной ректификации только органической фазы, количество ГА в которой в 5-10 раз ниже, чем в водной фазе, позволяет основное количество ГА вывести из колонны с водным потоком.

При разработке предлагаемой технологии были проведены детальные исследования фазовых равновесий и азеотропных свойств бинарных и тройных систем, включающих основные компоненты кумольного процесса и ГА.

Было экспериментально установлено:

- ГА не образует с водой азеотропной смеси (аналогичные результаты приведены в работе / В.Ю.Аристович и др. "Исследование процесса ректификации и фазового равновесия жидкость-пар в системах фенол-вода-ГА и фенол-вода - α-метил-стирол". ЖПХ, том 76, вып.2, 2003 г.);

- ГА образует азеотропные смеси с кумолом и с АМС с минимумом температуры кипения (121,0 и 141°С при давлении 1013 ГПа и содержанием - ГА соответственно 65,8 и 73,8 мол.%);

- фенол образует азеотропную смесь с ГА с максимумом температуры кипения (184,8°С и содержанием ГА 6,8 мол.%);

- фенол не образует азеотропные смеси с кумолом (в литературе имеются ошибочные данные о существовании азеотропной смеси / С.К.Огородников, Т.М.Лестева, В.Б.Коган. Азеотропные смеси. Справочник. - М. - Л.: Химия, 1971. - 848 с.);

- фенол образует азеотропную смесь с АМС с минимумом температуры кипения (165°С при 1013 ГПа и содержанием фенола 15,1 мол.%), наше исследование подтвердило наличие азеотропа, но его азеотропные характеристики отличаются от приведенных в литературе / С.К.Огородников, Т.М.Лестева, В.Б.Коган. Азеотропные смеси. Справочник. - М. - Л.: Химия, 1971.-848 с./;

- АМС образует азеотропную смесь с водой с минимумом температуры кипения (96,2°С при 1013 ГПа и содержанием α-метилстирола 9,3 мол.%);

- в тройных смесях фенол-кумол-вода и фенол-АМС-вода не обнаружено образование тройных азеотропов.

На основе исследований фазовых равновесий и азеотропных свойств смесей фенол-кумол (АМС)-вода-ГА получены диаграммы линий дистилляции и областей ректификации (фиг.1).

Анализ диаграмм показывает, что из-за сложной картины фазовых равновесий и наличия азеотропной смеси фенол-ГА с максимумом температуры кипения полностью очистить фенол от ГА невозможно, но возможно определить основные условия ректификации для максимального удаления ГА от фенола. Этими условиями являются:

- поддержание массового соотношения концентраций кумола (и/или АМС) и воды в составе разделяемых смесей (питания колонны), равного или больше их массового соотношения в азеотропных смесях (массовое азеотропное соотношение кумола и воды при атмосферном давлении равно 0.77, а массовое азеотропное соотношение АМС и воды равно 0.67);

- отсутствие воды (<0.01%)в кубовом продукте - феноле;

- наличие в кубовом продукте углеводородов в количестве не менее 0,1 (0,005) мас.%.

Экспериментальные исследования с учетом выявленных топологических закономерностей позволили найти оптимальные условия для очистки фенольного потока от ГА методом азеотропно-экстрактивной ректификации с применением комбинированного разделяющего агента, схема которой представлена на фиг.2.

Фенольный поток (поток 1), полученный после отгонки ацетона-сырца из продуктов разложения ГПК (1, 2 или 3 типа) с содержанием ГА от 0,01 до 0,4 мас.% поступает либо в дополнительную колонну (I) азеотропно-экстрактивной ректификации, либо в существующую колонну азеотропной ректификации (I) с изменением условий ее работы в режим азеотропно-экстрактивной ректификации. Колонна должна иметь не менее 17-20 теоретических тарелок и может работать как при атмосферном давлении (760 мм рт.ст.), так и при вакууме (до 150 мм рт.ст.). В питание колонны в зависимости от содержания в сырье углеводородов (кумола и АМС) и воды подается дополнительное количество рециклового кумола (и/или АМС) (поток 2) и дополнительное количество свежей воды - поток 3 (паровой конденсат), так чтобы массовое соотношение концентраций углеводородов и воды отвечало или было выше их массового соотношения в азеотропных смесях. Количество углеводородов в питании колонны азеотропно-экстрактивной ректификации должно превышать количество гидроксиацетона в исходном фенольном потоке не менее чем в 25 раз. Питание подается в верхнюю часть колонны (3-4 теоретические тарелки сверху). Паровой поток - поток 4 - верха колонны, содержащий углеводороды, воду и практически весь ГА, поступающий с питанием колонны, и небольшое количество фенола конденсируется в холодильнике (II) и направляется во флорентин (III) для разделения на углеводородный и водный слои. Водный слой - поток 6, содержащий фенол не более 3 мас.% и ГА не более 3,5 мас.% (87 отн.% от поступившего с питанием), непрерывно выводится из флорентина на щелочную обработку для удаления ГА. Органический слой - поток 5 (кумол и/или АМС, фенол - не более 9 мас.%, ГА - не более 0,5 мас.% (13 отн.% от поступившего с питанием) разделяется на два потока, один из которых - поток 5а - направляется на орошение колонны с флегмовым числом не менее 2 (предпочтительно 2,5-3), а другой - поток 5б - на очистку от ГА. Очистка органического слоя от ГА производится водным раствором щелочи в специально установленной емкости (IY) с временем пребывания не менее 30 минут и температуре не ниже 50°С. Очищенный от ГА углеводородный поток из емкости очистки возвращается в рецикл на питание колонны. Кубовый продукт колонны - поток 7 - азеотропно-экстрактивной ректификации, представляющий собой фенольный поток, в котором содержание ГА снижено с 0,02-0,4 мас.% до 0,0005-0,01 мас.%, концентрация углеводорода составляет от 0,005 до 2%, содержание воды не должно превышать 0,01 мас.%, направляется в схему получения фенола-сырца с последующей его каталитической очисткой, и выделением особо чистого товарного фенола.

Указанные преимущества и отличия разработанной технологии демонстрируются примерами 1-13. Приведенные примеры не ограничивают область применения данного изобретения.

Пример 1

В лабораторную ректификационную колонну непрерывного действия эффективностью 30 т.т. на 5 т.т. подавали сырье с расходом 200 мл/час составом (мас.%): ГА - 0,4; кумол - 0,1; АМС - 0,1; вода - 3,0; тяжелые (компоненты, образующие так называемую фенольную смолу) - 6; фенол - остальное. Сырье представляет фенольный поток, полученный после отгонки ацетона-сырца для продуктов разложения ГПК 1 типа. В питание колонны дополнительно подавали отмытую от ГА углеводородную фракцию с расходом 22 мл/час составом (мас.%): кумол - 35,0; АМС - 65,0 и воду с расходом 18 мл/час. Содержание углеводородов (кумола и АМС) и воды в питании колонны соответственно равно 8 и 11,4 мас.%, что равно их азеотропному соотношению 0,7.

Верхом колонны при температуре 140°С отбирали смесь углеводородов, воды и фенола, которую после охлаждения до комнатной температуры разделяли во флорентине на два потока: органический и водный. Водный поток (25,0 мл/час), содержащий 3,5 мас.% ГА и 2,5 мас.% фенола, отводили на щелочную обработку для удаления ГА. Органический поток, представляющий смесь углеводородов с 0,5 мас.% ГА и 6,0 мас.% фенола, частично направляли на орошение колонны (поддерживали флегмовое число - 2.5), остальную часть (18,8 мл/час) после щелочной обработки, где удаляли ГА, возвращали на рецикл в питание колонны. Кубом колонны при температуре 183°С с расходом 180 мл/час отбирали фенольный поток, содержащий 0,0100 мас.% ГА; 1 мас.% АМС; 6,3 мас.% тяжелых. Степень очистки фенольного потока от ГА составила 97,5%.

Пример 2

Процесс проводят аналогично примеру 1, но в качестве сырья используют фенольный поток, полученный после отгонки ацетона-сырца для продуктов разложения ГПК 2 типа и составом (мас.%): ГА - 0,025; кумол - 0,1; АМС - 2,5; вода - 0,01; тяжелые - 4; фенол - остальное. В питание колонны дополнительно подавали воду с расходом 5,2 мл/час. Содержание углеводородов (кумола и АМС) и воды в питании колонны соответственно равно 2,6 и 2,6 мас.%. Что (близко) выше их азеотропного соотношения 0,7.

Верхом колонны при температуре 146°С отбирали смесь углеводородов, воды и фенола, которую направляли во флорентин для разделения органического и водного слоев. Водный поток (5,4 мл/час), содержащий 2 мас.% ГА и 3 мас.% фенола, отводили на щелочную обработку для удаления ГА. Органический поток, представляющий смесь углеводородов с 0,2 мас.% ГА и 9,0 мас.% фенола, частично направляли на орошение колонны (поддерживали флегмовое число - 2.5), остальную часть направляли на щелочную обработку, где удаляли ГА. Кубом колонны при температуре 183°С с расходом 196,1 мл/час отбирали фенольный поток, содержащий 0,0006 мас.% ГА, 0,008 мас.% АМС; 4,1 мас.% тяжелых. Степень очистки фенольного потока от ГА составила 97,5%.

Пример 3

Процесс проводят аналогично примеру 1, но в качестве сырья используют фенольный поток, полученный после отгонки ацетона-сырца для продуктов разложения ГПК 3 типа и составом (мас.%): ГА - 0,25; кумол - 42,5; АМС - 2,5; вода - 7; тяжелые - 4; фенол - остальное. Соотношение углеводородов (кумола и АМС) и воды в питании колонны много выше азеотропного. Поэтому в питание колонны дополнительно ничего не подавали. Верхом колонны при температуре 146°С отбирали смесь углеводородов, воды и фенола, которую направляли во флорентин для разделения органического и водного слоев. Водный поток (17 мл/час), содержащий 1,6 мас.% ГА и 2 мас.% фенола, отводили на щелочную обработку для удаления ГА. Органический поток, представляющий смесь углеводородов с 0,16 мас.% ГА и 8,0 мас.% фенола, частично направляли на орошение колонны (поддерживали флегмовое число - 2), остальную часть направляли на щелочную обработку, где удаляли ГА. Кубом колонны при температуре 183°С с расходом 82 мл/час отбирали фенольный поток, содержащий 0,004 мас.% ГА, 0,5 мас.% АМС; 9 мас.% тяжелых. Степень очистки фенольного потока от ГА составила 98,4%.

Пример 4

Процесс проводят аналогично примеру 1, но поддерживают флегмовое число, равным 4,0. В кубовом фенольном потоке содержание ГА составило 0,0070 мас.%. Степень очистки фенольного потока от ГА составила 98,3%.

Пример 5

Процесс проводят аналогично примеру 4, но поддерживают концентрацию углеводородов в кубовом фенольном потоке 2 мас.%. Концентрация ГА в фенольном потоке составила 0,0050 мас.%. Степень очистки фенольного потока от ГА составила 98,8%.

Пример 6

Процесс проводят аналогично примеру 1, но расход углеводородной фракции увеличили в 3 раза (54 мл/час). Концентрация ГА в кубовом фенольном потоке составила 0,001 мас.%. Степень очистки фенольного потока от ГА составила 99,5%.

Пример 7

Процесс проводят аналогично примеру 1, но расход воды снизили в 2 раза - 9 мл/час. Концентрация ГА в отводимым водном потоке дистиллята составила 5,2 мас.%, в органическом - 0,55 мас.%. Концентрация ГА в кубовом фенольном потоке составила 0,560 мас.%. Степень очистки фенольного потока от ГА составила 86%.

Пример 8

Процесс проводят аналогично примеру 7, но расход углеводородной фракции снизили в 4 раза - 5 мл/час. Концентрация ГА в отводимом однофазном потоке дистиллята составила 0,6 мас.%. Концентрация ГА в кубовом фенольном потоке составила 0,740 мас.%. Степень очистки фенольного потока от ГА составила 81.5%.

Пример 9

Процесс проводят аналогично примеру 1, но с содержанием ГА в сырье 0,2 мас.% и 0,05 мас.%. В кубовом фенольном потоке содержание ГА составило 10 и <1 ррм, соответственно. Степень очистки 99,5 и 99,8%, соответственно.

Пример 10

Процесс проводят аналогично примеру 1, но на орошение колонны подают не органический слой, а смесь органического и водного слоев. Концентрация ГА в кубовом фенольном потоке составила 0,0560 мас.%. Степень очистки фенольного потока от ГА составила 86%.

Пример 11

Процесс проводят аналогично примеру 1, но на орошение колонны подают не органический слой, а водный слой. Концентрация ГА в кубовом фенольном потоке составила 0,415 мас.%. Степень очистки фенольного потока от ГА составила 0%.

Пример 12

Процесс проводят аналогично примеру 1, но использовали колонну эффективностью 18 т.т. Концентрация ГА в фенольном потоке составила также 0,0100 мас.%. Степень очистки фенольного потока от ГА составила 97,5%.

Пример 13

Процесс проводят аналогично примеру 1, но в качестве сырья используют фенольный поток составом (мас.%): ГА - 0,4; кумол - 0,1; АМС - 0,1; вода - 15,0; тяжелые - 6; фенол - остальное. В питание колонны дополнительно подавали отмытую от ГА углеводородную фракцию с расходом 24 мл/час составом (мас.%): кумол - 35,0; АМС - 65,0. Содержание углеводородов (кумола и АМС) и воды в питании колонны соответственно равно 9,5 и 13,6 что равно азеотропному соотношению 0,7. Верхом колонны при температуре 140°С отбирали смесь углеводородов, воды и фенола, которую после охлаждения до комнатной температуры разделяли во флорентине на два потока: органический и водный. Водный поток (31,0 мл/час), содержащий 3,0 мас.% ГА и 2,5 мас.% фенола, отводили на щелочную обработку для удаления ГА. Органический поток, представляющий смесь углеводородов с 0,4 мас.% ГА и 6,0 мас.% фенола, частично направляли на орошение колонны (поддерживали флегмовое число - 2.5), остальную часть (24 мл/час) после щелочной обработки, где удаляли ГА, возвращали на рецикл в питание колонны. Кубом колонны при температуре 183°С с расходом 169 мл/час отбирали фенольный поток, содержащий 0,0100 мас.% ГА; 1 мас.% АМС; 6,5 мас.% тяжелых. Степень очистки фенольного потока от ГА составила 97,5%.

Claims (17)

1. Способ очистки фенольного потока, получаемого после отгонки ацетона-сырца при разделении продуктов разложения гидропероксида кумола, от гидроксиацетона методом ректификации, отличающийся тем, что для удаления гидроксиацетона из фенольного потока применяется метод азеотропно-экстрактивной ректификации с комбинированным разделяющим агентом, в качестве одного из компонентов которого применяется углеводород (кумол и/или α-метилстирол), а в качестве другого компонента используется вода, подачей разделяющего агента вместе с питанием колонны, поддержанием массового соотношения углеводорода и воды, равного или выше массового соотношения концентраций углеводорода и воды в соответствующих азеотропных смесях, выводом гидроксиацетона из колонны с водным потоком дистиллята и подачей на флегму органической фазы, обедненной гидроксиацетоном.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание кумола и/или α-метилстирола в фенольном потоке составляет от 0,2 до 45,0 мас.%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание воды в фенольном потоке составляет от 0.01 до 15 мас.%.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание гидроксиацетона в фенольном потоке составляет от 0,01 до 0,4 мас.%.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве углеводорода в комбинированном разделяющем агенте может быть использован кумол, α-метилстирол или смесь кумола и α-метилстирола.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество вводимого углеводорода в комбинированном разделяющем агенте должно превышать количество гидроксиацетона в исходном фенольном потоке не менее чем в 25 раз.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что массовое соотношение углеводорода и воды в комбинированном разделяющем агенте поддерживается таким, чтобы в питании колонны оно было, равным или выше массового соотношения концентраций углеводорода и воды в азеотропной смеси.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в случае использования в качестве углеводорода кумола массовое соотношение кумол-вода в комбинированном разделяющем агенте не должно быть ниже 0,77, а в случае использования α-метилстирола не должно быть ниже 0,67.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация гидроксиацетона в отводимом водном потоке дистиллята колонны азеотропно-экстрактивной ректификации не должна превышать 3,5 мас.%, а концентрация гидроксиацетона в органическом потоке дистиллята не должна превышать 0,5 мас.%.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация фенола в отводимом водном потоке дистиллята колонны азеотропно-экстрактивной ректификации не должна превышать 3 мас.%, а концентрация фенола в органическом потоке дистиллята не должна превышать 9 мас.%.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в кубе колонны азеотропно-экстрактивной ректификации содержание углеводорода составляет от 0,005 до 2 мас.%.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что в кубе колонны азеотропно-экстрактивной ректификации содержание воды не должно превышать 0,01 мас.%.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что эффективность колонны азеотропно-экстрактивной ректификации должна быть не менее 17 т.т.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что питание предпочтительно подавать в верхнюю часть колонны азеотропно-экстрактивной ректификации.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что в колонне азеотропно-экстрактивной ректификации поддерживается флегмовое число не ниже 2, предпочтительно 2,5-3.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что комбинированный разделяющий агент вводят с питанием колонны.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление в колонне азеотропно-экстрактивной ректификации предпочтительно должно быть от 760 до 150 мм рт.ст.

Images