197521. lajstromszámú szabadalom • Eljárás klór-benzol tartalmú anyalúg környezetkímélő feldolgozására
197521 (metil-, etil-diacetál-metilén-hidroxid) savas közegben végzett hidrolízissel elbonthatok, és az egyébként egyensúlyi reakció a bomlástermékek részleges kidesztillá lásával teljessé tehető. A fenti felismerés teszi lehetővé a klór- 5 benzol tetszőleges minőségű megtisztítását. Az előzőekben leírt eljárásunk alapját képező megoldások és felismerések kombinációja olyan meglepő minőséget és hatást ered- 10 ményez, amely nem tekinthető az ismert eljárások addiciójának. Ennek bizonyítására két tényt közlünk. Az irodalomban nem találtunk utalást a klórbenzolos anyalúg egyszerű, fizikai módszerekkel történő feldolgozására. Hasonló helyzetet mutat a vállalati klóramfenikol gyártás is, mert eljárásunk a klórbenzol tartalmú anyalúg feldolgozására a gyártás megkezdése után 30 évvel született, kb. 15 éves munka után. Eljárásunk a környezet- 20 védelmi előírásokat teljes mértékben kielégíti. A találmány tárgya — mint már említettük — eljárás a klóramfenikol gyártás oximetil nevű intermedierjének előállítása során keletkező klórbenzol tartalmú anyalúg feldolgozá- 25 sára. Az eljárás három egymástól független lépésből áll. 1. Kátránytól való elválasztás 1.1. Lúgos extrakció 3q Az anyalúg kátránytartalma vizes alkália jelenlétében szobahőmérsékleten kioldható. Az anyalúg tömegegységnyi mennyiségét 0,1 tömegegységnyi 25 t%-os nátronlúg 80—85%ra kátránymentesíti, és a kátrányt tartalmazó 35 lúgos fázist — alsó fázisként —- leválasztható az anyalúgról. Az anyaiúg kátránymentesítését ezt követően deszti 11 ációva 1 tesszük teljessé. A deszti11 áció hőmérséklete szakaszos eljárásnál 70—140°C. A készülékben maradó 4Q lúgos kátrány vízben jól oldódik. 1.2. Vízgőzdesztilláció Az anyalúgot 95—100°C párahőmérsékletig — szakaszosan — desztilláljuk (ez kb. a betöltött mennyiség 2/3-a), majd a megmara- 45 dó részre — hűtés után — vizet öntünk és a kátránymentesítést vízgőzdesztillációval folytatjuk. A vízgőzdesztilláció során a felső vizes fázist visszaengedjük a készülékbe, az alsó 5q klórbenzolos fázist szedőbe vezetjük. A desztillációt a fázisszint stabilizálódásáig végezzük, amelyet a hőmérséklet emelkedése is jelez. A desztilláció során 92—98°C között távozik az anyalúg oldószertartalma, elfogyását a párahőmérséklet további emelkedése jelzi. A víz forráspontját — 100°C — elérve a készülékben maradó víz és kátrány már oldószermentes, a kátrány melegen leengedhető a készülékből, a víz hűtés után kanalizálható. 60 2. Frakcionálás A kátránymentesített anyalúgot folyamatos üzemű fektifikáló oszlopon két frakcióra választjuk szét. A frakciónáló oszlop minimális tányérszám igénye 8 elméleti tányér. 65 3 Az oszlop üzemi paraméterei: — fejhőmérséklet 72—75°C — kiforraló hőmérséklet 135— 140°C — betáplálás a 10. tányérra a tányér hőmérsékletének megfelelően előmelegített kátránymentesített anya lúg — reflux 1 : 2—3 A fenti paraméterek mellett a ^fejpárlatként elvett formilfrakció klórbenzol tartalma 3—5 t%, a kiforralóból elvett klórbenzol dús frakció szennyezőanyagtartalma 3—7 t%. A fejpárlat klórbenzolszegény frakciója a fenti minőségben újra felhasználható az oximetil gyártáshoz. Víz jelenlétét a fejhőmérséklet emelkedése jelzi, amelyet a klórbenzol-tartalom növekedése is követ. Ezért a kátránymentesített anyalúg víztartalma a 0,5 t%-ot nem haladhatja meg. 3. Savas hidrolízis A klórbenzol dús frakciót a szennyezőanyag tartalmától eltelt egyensúlyi savas — célszerűen sósavas hidrolízissel tisztítjuk meg. A tisztított lépés szakaszos. A klórbenzol dús frakció egységnyi mennyiségére 1—5 tömegrész 1 —10 tömeg t%-os sósavat alkalmazunk. Előnyösen alkalmazhatunk 1:1 tömegarányban. 3 tömeg%-os vizes sósavat elindítjuk a vízgőzdesztillációt, amelynek kezdő hőmérsék'ete 87—90°C. A fáziselválasztóból távozó felső-vizes-fázist tartalmazza a szennyezőanyagok bomlástermékeiből az illékony részt (metil-, etilalkohol, metil-, etil-monoacetát). A felső fázist elvezetjük, az alsó klórbenzoíos fázist visszavezetjük a készülékbe. A vízgőzdesztilláció során a párahőmérséklet az illékony bomlástermékek eltávozásával összhangban emelkedik, s a készülékbe visszafolyó klórbenzolos fázis szennyezőanyagtartalma csökken. A klórbenzolos fázis klórbenzol tartalma a bemért vizes sósav 8—13%-nyi mennyiségének elvétele után 99,5 t% fölé emelkedik, amely már szedőre váltható, és megkezdhető a klórbenzol kidesztillálása az elegyből. A klórbenzol elfogyását a fázisszint stabilizálódása, ill. a párahőmérséklet 100°C fölé történő emelkedése jelzi. A tisztított klórbenzolt ezt követően 1:1 arányú vízzel két lépcsőben mossuk, eltávolítva a bomlástermékek utolsó nyomait. A tisztított klórbenzol minősége jobb mint az oximetil gyártáshoz felhasznált ipari minőségű klórbenzol. A szennyező anyag tartalom 0,2 t% alatti érték. Az eljáráshoz felhasznált vizet ellenáramban mozgatjuk, azaz a mosóvízzel végezzük a savas hidrolízist, és felhasználjuk a kétránymentesítés vízgőzdesztillációs megvalósításánál is. Eljárásunk főbb előnyei a következők: a.) lehetővé teszi a klórbenzol kinyerését iparilag felhasználható minőségben; A 3
