Анализ ХТС
Реакционная масса, полученная в результате разложения гидроперекиси изопропилбензола, представляет собой довольно сложную смесь. Кроме фенола и ацетона, она содержит диметилфенилкарбинол, ацетофенон, α-метилстирол, окись мезитила, ацетальдегид, изопропилбензол, кислотные катализаторы, примеси органических кислот и следы других примесей.
Первой стадией процесса выделения фенола и ацетона из этой смеси является нейтрализация кислот более сильных, чем фенол. Методы дальнейшей очистки бывают различными и зависят от того, проводилось ли разложение гидроперекиси в гетерогенной или гомогенной среде. Шервуд указывает, что при гомогенном разложении во время последующей нейтрализации образуется небольшой водный слой, в котором содержание фенола и ацетона сравнительно невелико. В процессе нейтрализации, особенно -при гомогенном процессе, осаждается сульфат натрия, что вызывает небходимость фильтрации смеси.
Процесс обработки реакционной смеси, полученной при гетерогенном разложении гидроперекиси изопропилбензола, был разработан фирмой «Distillers Company Limited». Первая стадия этого процесса состоит в отгонке ацетона. Кубовый остаток из отгонной колонны экстрагируют водой при 75—90°С (весовое соотношение вода : сырой продукт составляет около 6). Эта экстракция обеспечивает выделение основной массы фенола и около 0,25 части ацетофенона. Изопропилбензол в рафинате освобождается от ацетофенона перегонкой, а от α-метилстирола — гидрированием в мягких условиях. После такой очистки изопропилбензол можно снова направлять на окисление.
Водный слой экстрагируют бутилацетатом, в результате чего извлекают 99% содержащегося в нем фенола; ацетофенон остается в водном растворе. Некоторое количество бутилацета-та регенерируют перегонкой из водной среды, в которой его концентрация составляет 0,5%. Содержание фенола в бутилацетатном слое составляет около 40%. Растворитель регенерируют перегонкой, после чего остаются фенол и ацетофенон, последний в количестве примерно 1,5%. В процессе окончательного фракционирования фенол получается в технически чистом виде и практически не содержит ацетофенона. Степень выделения фенола, образующегося при разложении, составляет около 95%.
Для выделения целевых продуктов, получаемых в процессе разложения, гомогенизируемого ацетоном, попользуют многоступенчатую перегонку. Вначале отбирается в качестве дистиллята ацетон; изопропилбензол и α-метилстирол выделяются во второй колонне, где выгодно применять отгонку паром из щелочного раствора. Кубовый остаток из второй колонны подвергают фракционированию и фенол, собранный в виде дистиллята, кристаллизуют для получения кондиционного продукта. Кубовый остаток фенольной колонны состоит в основном из ацетофенона, который можно выделить и очистить.
Указывают, что в процессах такого типа соль, растворяющаяся в органическом слое во время нейтрализации, выкристаллизовывается в отгонных колоннах и коммуникациях, что вызывает серьезные затруднения при эксплуатации. Однако этого можно избежать, смешивая перед нейтрализацией продукт разложения с равным объемом воды. Нейтральная смесь отстаивается, водный слой перегоняют для отделения в виде дистиллята фракции, состоящей главным образом из воды и некоторого количества фенола и ацетона. Эта фракция возвращается на промывку. Углеводородный слой фракционируют для выделения ацетона и фенола в соответствии с приведенной ниже схемой технологического процесса (рис. 4).
Наиболее широкое распространение получил способ гомогенного разложения гидроперекиси с применением малых количеств серной кислоты. В этом случае процесс разделения реакционной смеси проводят следующим образом (рис. 5).
Разложенная гидроперекись после нейтрализации щелочью подается насосом 2 из сборника 1 на ректификацию в колонну 3 для отгонки ацетона-сырца. Для снижения температуры в кубе колонны смесь перед ректификацией в ряде случаев разбавляют водой. Ацетон-сырец поступает на ректификацию в колонну 10, в которую подают также водный раствор щелочи для осмоления альдегидов. Товарный ацетон собирают в емкость 12. Удаление альдегидов при получении товарного ацетона возможно и путем ректификации ацетона-сырца в несколько стадий.
Смотрите также
Вклад фармацевтов в открытие химических элементтов
...
Несимметричные сульфиды
Полимерные вещества внедрились во все сферы
человеческой деятельности – технику, здравоохранение, быт. Ежедневно мы
сталкиваемся с различными пластмассами, резинами, синтетическими волокнами ...