Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Teer. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Behandeln von Teer, der von einer
aromatisches Hydroxybenzol enthaltenden Flüssigkeit abgetrennt wurde, die durch Acidolyse
einer aromatisches Hydroperoxid enthaltenden Flüssigkeit erhalten wurde, wobei das
Verfahren Vorteile in Handhabung, Arbeitsumgebung und Kosten aufweist.
Zum Beispiel ist ein Verfahren zur Herstellung von aromatischem Hydroxybenzol bekannt,
das die folgenden Schritte umfasst:
Erster Schritt
Eine alkylaromatischen Kohlenwasserstoff enthaltende Flüssigkeit wird mit
Luft oder Sauerstoff in flüssiger Phase oxidiert, um sie in eine Flüssigkeit umzuwandeln, die
aromatisches Hydroperoxid enthält;
Zweiter Schritt
Die im ersten Schritt erhaltene Reaktionsflüssigkeit wird mit einer alkalischen
wässrigen Lösung in Kontakt gebracht, wobei eine aromatisches Hydroperoxid enthaltende
wässrige Schicht und eine Ölschicht erhalten werden;
Dritter Schritt
Die im zweiten Schritt erhaltene wässrige Schicht wird mit einem organischen
Lösungsmittel als Extraktionslösungsmittel in Kontakt gebracht, wobei eine wässrige Schicht
und eine aromatisches Hydroperoxid enthaltende Ölschicht erhalten werden;
Vierter Schritt
Die im dritten Schritt erhaltene Ölschicht wird mit einer Säure in Kontakt
gebracht, um sie durch Acidolyse des aromatischen Hydroperoxids in eine Flüssigkeit
umzuwandeln, die aromatisches Hydroxybenzol enthält; und
Fünfter Schritt
Die im vierten Schritt erhaltene, aromatisches Hydroxybenzol enthaltende
Flüssigkeit wird destilliert, um Teer von den Bestandteilen mit niedrigem Siedepunkt, die das
organische Lösungsmittel enthalten, und vom aromatischen Hydroxybenzol abzutrennen.
Der wie vorstehend beschrieben abgetrennte Teer weist eine derartige Natur auf, dass er sich
bei Abkühlen auf 100°C oder weniger verfestigt, und es gibt ein Verfahren zum Behandeln
des durch Abkühlen verfestigten Teers, jedoch wird abhängig von der Natur des Teers die
Handhabung davon durch die Klebrigkeit und Nicht-Verfestigung häufig sehr schwierig.
Außerdem bestanden auch Probleme der schlechten Arbeitsbedingungen, wie Geruch
während der Verarbeitungshandhabung des verfestigten Teers.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum Behandeln des Teers
bereitzustellen, der aus einer Flüssigkeit abgetrennt wurde, die aromatisches Hydroxybenzol e
enthält und durch Acidolyse einer Flüssigkeit erhalten wurde, die aromatisches Hydroperoxid
enthält, wobei die Handhabung des Teers dadurch deutlich verbessert werden kann, dass der
Teer, der selbst in fester Form sehr schwierig in der Handhabung ist, in einer alkalischen
wässrigen Lösung gelöst wird, wobei sich eine Flüssigkeit ergibt.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum Behandeln von Teer
mit ausgezeichneten Eigenschaften bereitzustellen, wobei kein Problem mit der
Arbeitsumgebung besteht und die Behandlung bei geringen Kosten durchgeführt werden
kann, da kein Einsatz einer Arbeitskraft erforderlich ist.
Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Behandeln von Teer, der aus
einer Flüssigkeit abgetrennt wurde, die aromatisches Hydroxybenzol enthält, das durch
Acidolyse einer aromatisches Hydroperoxid enthaltenden Flüssigkeit erhalten wurde, das das
Lösen des Teers in einer alkalischen wässrigen Lösung umfasst.
In der vorliegenden Erfindung wird der Fall veranschaulicht, dass das aromatische
Hydroperoxid ein Di-(2-hydroperoxy-2-propyl)benzol ist und das aromatische Hydroxybenzol
ein Dihydroxybenzol ist, und weiter insbesondere der Fall veranschaulicht, in dem das
aromatische Hydroperoxid 1,3-Di-(2-hydroperoxy-2-propyl)benzol ist und das aromatische
Hydroxybenzol 1,3-Dihydroxybenzol ist.
Als in der vorliegenden Erfindung zu behandelnder Teer wird Teer, erhalten durch die
folgenden fünf Schritte, veranschaulicht:
Erster Schritt
Eine alkylaromatischen Kohlenwasserstoff enthaltende Flüssigkeit wird mit
Luft oder Sauerstoff in flüssiger Phase oxidiert, um sie in eine Flüssigkeit umzuwandeln, die
aromatisches Hydroperoxid enthält;
Zweiter Schritt
Die im ersten Schritt erhaltene Reaktionsflüssigkeit wird mit einer alkalischen
wässrigen Lösung in Kontakt gebracht, wobei eine aromatisches Hydroperoxid enthaltende
wässrige Schicht und eine Ölschicht erhalten werden;
Dritter Schritt
Die im zweiten Schritt erhaltene wässrige Schicht wird mit einem organischen
Lösungsmittel als Extraktionslösungsmittel in Kontakt gebracht, wobei eine wässrige Schicht
und eine aromatisches Hydroperoxid enthaltende Ölschicht erhalten werden;
Vierter Schritt
Die im dritten Schritt erhaltene Ölschicht wird mit einer Säure in Kontakt
gebracht, um sie durch Acidolyse des aromatischen Hydroperoxids in eine Flüssigkeit
umzuwandeln, die aromatisches Hydroxybenzol enthält; und
Fünfter Schritt
Die im vierten Schritt erhaltene, aromatisches Hydroxybenzol enthaltende
Flüssigkeit wird destilliert, um sie in Bestandteile mit niedrigem Siedepunkt, die das
organische Lösungsmittel enthalten, und Teer und aromatisches Hydroxybenzol zu trennen.
Der erste Schritt ist ein Schritt, in dem eine alkylaromatischen Kohlenwasserstoff enthaltende
Flüssigkeit mit Luft oder Sauerstoff in flüssiger Phase oxidiert wird, um sie in eine
Flüssigkeit umzuwandeln, die aromatisches Hydroperoxid enthält. Insbesondere wird eine
Ausgangsflüssigkeit, die 1,3-Diisopropylbenzol (nachstehend als MDC abgekürzt) und
3-Isopropyl-1-(2-hydroperoxy-2-propyl)benzol (nachstehend als MHPO abgekürzt) enthält, mit
Luft oder Sauerstoff bei einer Temperatur von 70 bis 110°C unter einem Druck von 0 bis
1 MPa Überdruck (Messdruck) für eine Verweilzeit von 0,1 bis 50 Stunden oxidiert, wobei
1,3-Di-(2-hydroperoxy-2-propyl)benzol (nachstehend als DHPO abgekürzt) und 3-(2-Hydroxy-2-
propyl)-1-(2-hydroperoxy-2-propyl)benzol (nachstehend als CHPO abgekürzt) erhalten
werden. Als Vorrichtung kann ein Reaktionsbehälter oder eine Reaktionssäule mit
Fließmodus oder Chargenmodus verwendet werden.
Der zweite Schritt ist ein Schritt, in dem die im ersten Schritt erhaltene Reaktionsflüssigkeit
mit einer alkalischen wässrigen Lösung in Kontakt gebracht wird, wobei eine aromatisches
Hydroperoxid enthaltende wässrige Schicht und eine Ölschicht erhalten werden. Insbesondere
ist er ein Schritt, in dem die im ersten Schritt erhaltene Reaktionsflüssigkeit mit einer
alkalischen wässrigen Lösung extrahiert wird, wobei eine alkalische wässrige Lösung erhalten
wird, die DHPO und CHPO enthält. Spezielle Beispiele der alkalischen wässrigen Lösung
schließen z. B. Natronlauge ein, und die Konzentration beträgt üblicherweise 0,1 bis 30 Gew.-%.
Gegenfluss-Ein- oder -Mehrstufen-Extraktion bei einer Temperatur von 0 bis 70°C, einem
Druck von 0 bis 0,5 MPa Überdruck und 1 bis 10 Stufen wird aufgeführt, und eine
Extraktionssäule oder Mischabsetzvorrichtung kann verwendet werden.
Der dritte Schritt ist ein Schritt, in dem die im zweiten Schritt erhaltene wässrige Schicht mit
einem organischen Lösungsmittel als Extraktionslösungsmittel in Kontakt gebracht wird,
wobei eine wässrige Schicht und eine aromatisches Hydroperoxid enthaltende Ölschicht
erhalten werden. Insbesondere wird die im zweiten Schritt erhaltene alkalische wässrige
Lösung, die DHPO und CHPO enthält, mit dem organischen Lösungsmittel extrahiert, wobei
eine DHPO-Lösung des organischen Lösungsmittels erhalten wird. Ein spezielles Beispiel des
organischen Lösungsmittels schließt Methylisobutylketon (nachstehend als MIBK abgekürzt)
ein. Gegenfluss-Ein- oder -Mehrstufen-Extraktion bei einer Temperatur von 20 bis 80°C,
einem Druck von 0 bis 0,5 MPa Überdruck und 1 bis 10 Stufen wird durchgeführt und zum
Beispiel eine Extraktionssäule verwendet.
Der vierte Schritt ist ein Schritt, in dem die im dritten Schritt erhaltene Ölschicht mit einer
Säure in Kontakt gebracht wird, um sie durch Acidolyse des aromatischen Hydroperoxids in
eine Flüssigkeit umzuwandeln, die aromatisches Hydroxybenzol enthält. Insbesondere wird
die im dritten Schritt erhaltene DHPO-MIBK-Flüssigkeit mit einem sauren Katalysator
zersetzt, wobei 1,3-Dihydroxybenzol, Aceton (nachstehend als ACT abgekürzt) und Teer
erhalten werden. Ein Beispiel des sauren Katalysators schließt Schwefelsäureanhydrid ein.
Die Zersetzungsbedingungen schließen eine Temperatur von 60 bis 100°C, einen Druck von
27 bis 93 kPa und eine Verweilzeit von 1 bis 15 Minuten ein, und als Vorrichtung werden ein
Säulenreaktor, Rohrreaktor und Behälterreaktor aufgeführt. Die Reaktion kann kontinuierlich
oder chargenweise durchgeführt werden.
Der fünfte Schritt ist ein Schritt, in dem die im vierten Schritt erhaltene Flüssigkeit, die
aromatisches Hydroxybenzol enthält, destilliert wird, um dabei die Flüssigkeit in Teer und das
aromatische Hydroxybenzol und einen Bestandteil mit niedrigem Siedepunkt, der das
organische Lösungsmittel enthält, zu trennen. In diesem Schritt werden speziell aus einer
MIBK-Lösung, die 1,3-Dihydroxybenzol, ACT und Teer enthält, zuerst eine Fraktion mit
niedrigem Siedepunkt, die ACT und MIBK enthält, und eine Fraktion mit hohem Siedepunkt,
die 1,3-Dihydroxybenzol und Teer enthält, erhalten. Als nächstes wird eine Trennung in eine
1,3-Dihydroxybenzol enthaltende Fraktion und eine Teer enthaltende Fraktion durchgeführt.
Die Destillationsbedingungen schließen eine Temperatur von 180 bis 220°C und einen Druck
von 1 bis 30 kPa ein, und als Beispiel einer Vorrichtung wird eine Fraktionierungssäule
aufgeführt.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der abgetrennte Teer in einer
alkalischen wässrigen Lösung gelöst wird. Dadurch können die vorstehend erwähnten
Probleme durch die vorliegende Erfindung vollständig gelöst werden.
Als alkalische wässrige Lösung werden wässrige Lösungen von Natriumhydroxid
(Ätznatron), Kaliumhydroxid und Calciumhydroxid aufgeführt, und vom wirtschaftlichen
Standpunkt ist Natronlauge bevorzugt. Weiter ist bevorzugt, dass die alkalische wässrige
Lösung eine Alkalikonzentration von 1 bis 40 Gew.-% aufweist. Wenn die Konzentration
geringer als 1 Gew.-% ist, ist die erforderliche Menge der Natronlauge groß und eine
Zunahme in der Menge bei der Ablaufbehandlung führt manchmal zu hohen Kosten,
andererseits, wenn die Konzentration mehr als 40 Gew.-% ist, wird die Handhabung der
alkalischen wässrigen Lösung oder einer wässrigen Lösung nach Behandlung in einigen
Fällen manchmal schwierig.
Im Hinblick auf die Bedingungen und Verfahren zum Lösen des Teers werden folgende
Verfahren aufgeführt. Die Natronlauge und der Teer werden in einem Behälter zum Lösen des
Teers gemischt. Die Bedingungen schließen vorzugsweise eine Teerkonzentration in der
Natronlauge von 1 bis 35 Gew.-% und eine Temperatur von 20 bis 100°C ein. Wenn die
Teerkonzentration mehr als 35 Gew.-% beträgt, verbleiben feste Bestandteile durch
unvollständige Auflösung, was ein Verstopfen bewirkt, und wenn sie geringer als 1 Gew.-%
ist, nimmt die Menge der Natronlauge zu, was manchmal zu einer Zunahme der Kosten der
Ablaufbehandlung führt.
Die im zweiten und dritten Schritt abgetrennte Natronlauge kann auch wiederverwendet
werden, und durch Behandeln des Ablaufs zusammen mit der Natronlauge kann das
Behandlungsverfahren nicht nur eine Verringerung der Behandlungsschritte, sondern auch
deutliche Verringerung in den Kosten realisieren.
Beispiele
Beispiel 1
100 Gew.-Teile einer 7 gew.-%igen Natronlauge wurden in einen Mischbehälter eingebracht,
dann 5 Gew.-Teile Teer, abgetrennt aus einer 1,3-Dihydroxybenzol enthaltenden Flüssigkeit,
die durch Acidolyse einer 1,3-Di-(2-hydroxyperoxy-2-propyl)benzol enthaltenden Flüssigkeit
erhalten wurde, eingebracht. Das Gemisch wurde bei einer Temperatur von etwa 70°C gerührt
und der Teer vollständig gelöst. Die 7 gew.-%ige Natronlauge wurde im zweiten und dritten
Schritt verwendet, und die abgetrennte Natronlauge wiederverwendet.
Vergleichsbeispiel 1
Teer, abgetrennt aus einer 1,3-Dihydroxybenzol enthaltenden Flüssigkeit, die durch Acidolyse
einer 1,3-Di-(2-hydroxyperoxy-2-propyl)benzol enthaltenden Flüssigkeit erhalten wurde,
wurde in einen Wasser enthaltenden Behälter eingebracht. Der eingebrachte Teer wurde mit
Wasser gekühlt und verfestigt, wobei er am Boden verblieb.
Wie vorstehend beschrieben wird gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Verfahren zur
Behandlung von aus einer aromatisches Hydroxybenzol enthaltenden Flüssigkeit
abgetrenntem Teer, die durch Acidolyse einer aromatisches Hydroperoxid enthaltenden
Flüssigkeit erhalten wird, ein Verfahren bereitgestellt, in dem die Handhabung des Teers, der
in festem Zustand schwierig zu handhaben ist, durch Lösen deutlich verbessert werden kann.
Weiter wird ein Verfahren zum Behandeln von Teer mit ausgezeichneten Eigenschaften
bereitgestellt, da keine Probleme der Arbeitsumgebung bestehen und die Behandlung mit
geringen Kosten durchgeführt werden kann, da keine Arbeitskraft erforderlich ist.