197521. lajstromszámú szabadalom • Eljárás klór-benzol tartalmú anyalúg környezetkímélő feldolgozására
197521 b. ) a klórbenzol-szegény frakció állandó minőségben visszaforgatható az oximetil gyártáshoz, amely minőségjavulást eredményez; c. ) a fentiek megszüntetik az anyalúg veszélyes hulladékként történő kezelését, amelynek megsemmisítésére jelentős költségekkel járt; d. ) az előzőek együttes eredményeként jelentősen javul az oximetil gyártás gazdaságossága. Eljárásunk anyagforgalmi diagramja mindkét fajta kátránymentesítés esetére az 1. és 2. ábrán tüntetjük fel. Eljárásunkat az alábbi példákban ismertetjük. Adataink egy napi anyalúg feldolgozására vonatkoznak. 1. példa 10.080 kg anyalúghoz hozzáadunk 1008 kg 25 t%-os nátronlúgot, 5—10 percig keverjük az eíegyet, majd 15 perc ülepítés után az alsó sötét-vörös lúgos fázist leválasztjuk. Ezt követően megkezdjük a készülék felfűtését, és az átdesztilláló kátránymentes anyalúg gyűjtését. A desztilláció hőmérséklete 70—140°C. A desztilláció során nem pároljuk szárazra a lúgos, kátrányos anyalúgot, hanem kb. 10% elérésekor a deszti 11 ációt leállítjuk, s a lehűtött anyalúgra rámérjük a következő sarzsot, és a folyamat kezdődik elölről. A kátránymentesítés során 9488 kg (94,1%) kátránymentes anyalúgot nyerünk. A kátránymentes anyalúgot — célszerűen folyamatos üzemmódban — atmoszférikus nyomáson minimálisan 8 elméleti tányért tartalmazó rektifikáló kolonnán két frakcióra bontjuk. A frakciónálás során a kolonna fejhőmérsékletét 72—75°C között, a kiforraló hőmérsékletét 135—140°C között tartjuk, a reflux arány 1 : 2—3. A frakciónálandó kátránymentes anyalúg betáplálása a 10. tányérra történik 105—110°C hőmérsékleten. A fenti paraméterek mellett a 9488 kg kátránymentesített anyalúgból 6033 kg (59,8%) formil-frakciót nyerünk, amelynek a klórbenzoltartalma 3,6 t%. A klórbenzol dús frakciót a kiforralóból vésszük el, amelynek mennyisége 3171 kg, szennyezőanyag-tartalma — formil-komponensek — 4,3 t%. A klórbenzol-szegény formil-frakció keletkezési formájában felhasználható az oximetil gyártáshoz. A 3171 kg klórbenzol dús frakcióhoz 3000 kg vizet és 316 kg tömény sósavat adunk, majd megindítjuk a vízgőzdesztillációt. A desztilláció 87°C-on kezdődik. A kidesztilláló párát kondenzálás után fáziselválasztóba juttatva a vizes — felső — fázist elvezetjük, az alsó — klórbenzol — fázist a készülékbe visszaengedjük. A bomlástermékek illékony része a felső, vizes fázissal távozik a rendszerből, a formaldehid zöme — a másikfajta bomlástermék — az üst vízében marad oldva. A klórbenzol visszaforgatást az üstbe a bemért vizes fázis összmennyiségéből J0% kidesztillálásáig folytatjuk, majd ellenőrizzük a klórbenzol minőségét. Ha a gázkromatográfiás 5 4 tisztaság eléri a 99,6 t%-ot a klórbenzolt szedőre váltjuk. Az illékony bomlástermékek kidesztillálásával emelkedik a vízgőzdesztilláció hőmérséklete. A klórbenzol minősége 94— 95°C-ot elérve általában már megfelelő. A klórbenzol elfogyását az üstből a desztillációs hőmérséklet 100°C közelébe történő emelkedése, valamint az elválasztó edényben a fázisszint stabilizálódása jelzi. A tisztított klórbenzolt ezt követően két lépcsőben azonos térfogatú vízzel mossuk, és elválasztás után szedőtartályba engedjük. A savas hidrolízis vizes üstmaradéka jelentős formaldehid tartalma miatt további hidrolízishez nem használható. Kihozatal a kiindulási kátrányos anyalúg mennyiségből 2570 kg (25,5%) tisztított klórbenzol. 2. példa 10080 kg anyalúgot 95—100°C párahőmérséklet eléréséig üstben szakaszosan desztillálunk, majd a maradékra (kiindulási mennyiség 1 /3-a) lehűtés után rámérünk 890 kg vizet. A kátránymentesítést vízgőzdesztillációval folytatjuk, amely 82°C-on indul. A fáziselválasztóból az oldószeres fázist elvezetjük, a vizes fázist visszaengedjük az üstbe. A vízgőzdesztilláció során az oldószeres fázis eleinte a felső fázis, majd a klórbenzoltartalom növekedtével kb. 92°C párahőmérséklettől kezdődően az oldószeres fázis az alsó fázis lesz. A vízgőzdesztilláció végét a párahőmérséklet 100°C közelébe történő emelkedése, valamint a fázisszint stabilizálódása jelzi az elválasztó edényben. A vízgőzdesztilláció befejeztével az üstben maradó vizes kátrányt 70—80°C-ra lehűtjük, majd még folyékony állapotban vasdobokba engedjük, ahol a kátrány szobahőmérsékletre lehűlve megszilárdul. A kátrány klórbenzolmentes, ezért égetéssel megsemmisíthető. A kiindulási 10.080 kg anyalúgból 9023 kg (89,5%) kátránymentes anyalúgot, és 767 kg kátrányt kapunk. A kátránymentesített anyalúgot — célszerűen folyamatos üzemmódban — atmoszférikus nyomáson minimálisan 8 elméleti tányért tartalmazó rektifikáló kolonnán két frakcióra bontjuk. A frakciónálás során a kolonna fejhőmérsékletét. 72—75°C között, a kiforraló hőmérsékletét 135—140°C között tartjuk, a reflux arány 1 : 2—3. A kátránymentes anyalúg betáplálása a 10. tányérra történik 105— 1 I0°C hőmérsékleten. A frakciónálás során a reflux tartály mélypontjáról a kiülepedő vizet rendszeresen el kell távolítani, mert a formilfrakció klórbenzoltartalmát megnöveli. A rektifikáló kolonna „elvizesedését” a fej hőmérséklet emelkedése is jelzi. Ilyenkor a kolonnát célszerű teljes refluxra váltani, és a kidesztilláló vizet a reflux tartályból leüríteni. Az előzőekben közölt normál üzemi paraméterek mellett 5614 kg (55,7%) formil f-akciót, és 3089 kg (30,6%) klórbenzol frakciót kapunk. A formil frakció klórbenzol tartalma 3,5 t%, a klórbenzol frakció formil tar-6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
