DE1443285C

DE1443285C - Process for the production of largely pure phenol

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Publication number: DE1443285C
Authority: DE
Inventors: Sidney Marvin Chatham N.J. Frank (V.St.A.)
Original assignee: Pullman Inc., Chicago, 111. (V.St.A.)

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung durch Alkali stabilisiert und nicht umgesetztes Cumol von weitgehend reinem Phenol durch Umsetzen von durch Destillation bei einer Temperatur über 81⁰C, Propen mit Benzol, Abdestillieren des nicht umge- vorzugsweise durch Vakuumdestillation bei einer setzten Benzols vom entstandenen Cumol unter Rück- Temperatur zwischen etwa 93 und etwa 116° C davon fluß, Oxydieren des abgetrennten Cumols,.Spalten des 5 abgetrennt. Das Cumolhydroperoxyd wird sodann mit erhaltenen Cumolhydroperoxyds in Gegenwart einer einem stark sauren Katalysator, vorzugsweise Schwe-Säure als Katalysator, Auftrennen des Spaltgemisches feisäure, bei einer Temperatur zwischen etwa 54 und in eine dampfförmige, Aceton und andere niedrig- etwa 177° C, vorzugsweise in Gegenwart eines flüchsiedende Verbindungen enthaltende Fraktion und eine tigen inerten Verdünnungsmittels, wie Aceton, gefiüssige Phenolfraktion durch Destillation, Abtrennen io spalten. Das erhaltene Gemisch, das Phenol, Aceton des Acetons von den anderen niedrigsiedenden Ver- und eine geringe Menge anderer Nebenprodukte einbindungen durch Destillation der Acetonfraktion, schließlich Acetophenon, Dimethylbenzylalkohol, Destillieren der Phenolfraktion und anschließende Λ-Methylstyrol, Cumylphenol, Acetaldehyd, Wasser, Abtrennung des «-Methylstyrols und des Mesityl- Mesityloxyd und einige höhersiedende polymere oxyds vom Phenol durch Destillieren unter Rückfluß, 15 Stoffe enthält, wird neutralisiert und anschließend in das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das abde- eine leichte Fraktion, die Aceton und eine geringe stillierte und verflüssigte Benzol und bzw. oder das . Menge Acetaldehyd, α-Methylstyrol und niedrigerabdestillierte und verflüssigte Gemisch aus «-Methyl- siedende Kohlenwasserstoffe enthält, und eine schwestyrol und Mesityloxyd in einer Speicherzone durch rere Fraktion, die Phenol und Kohlenwasserstoff-Einleiten eines inerten Gases unter Druck setzt und die ao nebenprodukte mit Siedepunkten über dem des unter Druck stehenden Flüssigkeiten wenigstens teil- Acetons enthält, fraktioniert. Das Aceton wird durch weise in den Kopf, der entsprechenden Destillations- eine Reihe von Destillationsstufen gereinigt. Der zonen zurückleitet, um die Verflüssigungstemperatur Hauptteil der Nebenprodukte, einschließlich Dimethyl- ,>·*· des anschließend von der Destillationszone abge- benzylalkohol, Mesityloxyd, Acetophenon und «-Me- ^ zogenen Dampfgemisches zu erhöhen. 35 thylstyrol, wird durch eine Reihe von Destillations-The invention relates to a process for preparing alkali-stabilized and unreacted cumene from substantially pure phenol by reacting by distillation at a temperature above 81 ⁰ C, propene with benzene, distilling off the non-converted preferably translated by vacuum distillation at a benzene from the resulting cumene under reflux temperature between about 93 and about 116 ° C from it flow, oxidizing the separated cumene, .Splitting the 5 separated. The cumene hydroperoxide is then obtained with cumene hydroperoxide in the presence of a strongly acidic catalyst, preferably sulfur-acid as a catalyst, separating the cleavage mixture at a temperature between about 54 and into a vaporous one, acetone and other low-about 177 ° C, preferably in In the presence of a fraction containing volatile compounds and an inert diluent such as acetone, liquid phenol fraction can be split by distillation, separation. The resulting mixture, the phenol, acetone of the acetone from the other low-boiling compounds and a small amount of other by-products bindings by distillation of the acetone fraction, finally acetophenone, dimethylbenzyl alcohol, distilling the phenol fraction and subsequent Λ-methylstyrene, cumylphenol, acetaldehyde, water, separation of the «-Methylstyrene and mesityl mesityl oxide and some higher-boiling polymeric oxyds from phenol by distilling under reflux, containing 15 substances, is neutralized and then in that it is characterized in that the abde- a light fraction, the acetone and a small still and liquefied benzene and / or that. Amount of acetaldehyde, α-methylstyrene and low-distilled and liquefied mixture of "-Methyl- containing hydrocarbons, and a Schwestyrol and Mesitylxyd in a storage zone through rere fraction, the phenol and hydrocarbon introduction puts an inert gas under pressure and the ao by-products with boiling points above that of the pressurized liquids at least partially contains acetone, fractionated. The acetone is purified by wise in the head, the appropriate distillation a number of distillation stages. The zone recirculates in order to raise the liquefaction temperature of the majority of the by-products, including dimethyl,> · * · the vapor mixture subsequently withdrawn from the distillation zone, mesityl oxide, acetophenone and "-Me ^". 35 ethylstyrene, is produced by a series of distillation

Bei allen Verfahren, bei denen azeotrope Gemische stufen von dem Phenol abgetrennt und schließlich das gebildet werden, bereitet deren Auftrennung Schwierig- Phenol unter Gewinnung eines reinen, für den Handel keiten und ist mit zeitraubenden Verfahrensmaß- geeigneten Produktes entwässert,
nahmen und hohen Kosten für Chemikalien zum Bei dem Verfahren der Erfindung wird nach dem »Brechen« der azeotropen Gemische verbunden. Ein 30 Abdestillieren des Propans aus dem Alkylierungsge-Verfahren, das technisch zur Erleichterung der Auf- misch, das Cumol und nicht umgesetztes Benzol enttrennung vielfach angewandt wird, besteht in der Zu- hält, das Gemisch einer zweiten Destillation, nämlich fügung einer chemischen Verbindung, die ein Lösungs- einem Benzolabstreifer mit Rückfluß zugeleitet, worin gemisch mit wenigstens einem der Bestandteile des Benzol dampfförmig unter einem Druck von etwa azeotropen Gemisches, jedoch nicht mit allen Be- 35 Atmosphärendruck bis etwa 7 atü vom Cumol abgestandteilen bildet, wobei dieses Lösungsgemisch einen trennt wird. Das vom Kopf des Destillationsturmes Siedepunkt besitzt, der von dem des nicht dieses Ge- abgezogene dampfförmige Benzol wird auf eine Temmisch bildenden Bestandteil des azeotropen Gemisches peratur unterhalb seiner Verflüssigungstemperatur gebeträchtlich verschieden ist. In dieser Weise können. kühlt und einer Sammelzpne zugeleitet, die durch ein verschiedene Bestandteile des azeotropen Gemisches 40 inertes Gas unter ausreichendem Druck gehalten wird, durch Fraktionierung abgetrennt werden. Obwohl um das Benzol vollständig im flüssigen Zustand zu dieses Verfahren ziemlich wirksam ist, ist es jedoch halten und seine Verflüssigungstemperatur zu erhöhen, vom .wirtschaftlichen und technischen Standpunkt Wenn das Benzol daher als Rückfluß zu der Destillaunzulänglich und bringt oft weitere Schwierigkeiten tionszone zurückgeleitet wird, hat es eine höhere Tem- smit sich. Beispielsweise kann die zum »Brechen« des 45 peratur als bei den bisher üblichen Verfahren. Infolge v_ azeotropen Gemisches verwendete chemische Verbin- der Erhöhung der Betriebstemperatur im Benzolabdung mit den durch sie extrahierten Bestandteilen streifer wird der aus dem Abstreifer austretende wiederum azeotropes Gemisch bilden, so daß weitere Dampf als Wärmeaustauschmittel für eine andere Abtrennungs- und. Reinigungsstufen erforderlich wer- Verfahrensstufe, in welcher mehr Wärme erforderlich den. 50 ist, als bisher von dem aus den Benzolabstreifer aus-In all processes in which azeotropic mixtures are separated from the phenol and finally formed, their separation is difficult - phenol to obtain a pure, commercially available and is dewatered with time-consuming process measure - suitable product,
incurred and high chemical costs. The process of the invention involves "breaking" the azeotropic mixtures. Distilling off the propane from the alkylation process, which is technically used to facilitate the mixing, the cumene and unreacted benzene separation, consists in the delay, the mixture of a second distillation, namely the addition of a chemical compound, which fed a solution to a benzene stripper with reflux, in which mixture with at least one of the components of benzene in vapor form under a pressure of about azeotropic mixture, but not at all atmospheric pressure up to about 7 atmospheres from cumene, this mixed solution separates one will. The boiling point of the top of the distillation tower is considerably different from that of the vaporous benzene which has not been withdrawn at a temperature which forms a component of the azeotropic mixture below its liquefaction temperature. In this way you can. cools and fed to a collecting tube, which is kept under sufficient pressure by a different constituents of the azeotropic mixture 40 inert gas, are separated by fractionation. Although it is quite effective to keep the benzene completely in the liquid state in this process, it is, from an economical and technical point of view, to keep it and increase its liquefaction temperature. If the benzene is therefore inadequate as reflux to the distillery and often causes further difficulties, it has to be returned to the distillation zone it a higher tem- s with it. For example, the “breaking” of the 45 temperature can be greater than with the previous methods. As a result of the azeotropic mixture, the chemical compounds used increase the operating temperature in the benzene compartment with the constituents extracted by it. Purification stages are required process stage in which more heat is required. 50 than previously from the benzene wiper

Ein Verfahren, bei dem azeotrope Lösungen gebildet tretenden Gasen geliefert werden konnte, geeignet, werden, ist die Herstellung von Phenol aus Benzol und Bei der bevorzugten Durchführungsform der Tren-Propen, wobei azeotrope Gemische aus Phenol und nung von Cumol und Benzol wird so viel inertes Gas Acetophenon sowie Phenol und Mesityloxyd gebildet in die Sammelzone eingeleitet, daß die Verflüssigungswerden. 55 temperatur des Benzols auf etwa 93 bis etwa 150° C, A process in which azeotropic solutions formed emerging gases could be delivered, suitable is the production of phenol from benzene and in the preferred embodiment of the tren-propene, being azeotropic mixtures of phenol and voltage of cumene and benzene being so much inert gas Acetophenone as well as phenol and mesityl oxide formed introduced into the collection zone that the liquefaction. 55 temperature of the benzene to about 93 to about 150 ° C,

Das Verfahren der Herstellung von Phenol aus vorzugsweise etwa 104 bis etwa 138°C erhöht wird.The process of making phenol from preferably about 104 to about 138 ° C is increased.

Benzol und Propen besteht darin, daß man die Reak- Die aus der Abstreifzone austretende dampfförmigeBenzene and propene consists in the fact that the reac- The vaporous exiting from the stripping zone

tionsteünehmer in Gegenwart eines Katalysators bei Benzolfraktion mit eingestellter erhöhter Temperaturtion participant in the presence of a catalyst with benzene fraction with set elevated temperature

einer Tehiperatur zwischen etwa 150 und etwa 302⁰C wird dann vorzugsweise als Wärmeaustauschmittela Tehiperatur between about 150 and about 302 ⁰ C is then preferably used as heat exchange medium

in eine Alkylierungszone einleitet, v/obei Cumol im 60 mit einem in einer späteren Verfahrensstufe gebildetenintroduced into an alkylation zone, v / above cumene in the 60 with one formed in a later process stage

Gemisch mit nicht umgewandeltem Benzol und Propan temperaturempfindlichen Stoff, beispielsweise dem beiMixture with unconverted benzene and propane temperature-sensitive substance, for example at

gebildet wird. Das Cumol wird durch Destillation von der Destillation von Cumol aus dem Oxydationsge-is formed. The cumene is obtained by distillation from the distillation of cumene from the oxidation

Propan und durch Destillation bei Atmosphärendruck misch abgetrennten Cumolhydroperoxyd, geleitet. Da von Benzol und anderen Nebenprodukten abgetrennt die dampfförmige Benzolfraktion sich besser für eine und anschließend in flüssiger Phase mit Luft oder einem 65 Temperaturüberwachung eignet als Wasserdampf oder freien Sauerstoff liefernden Gas bei einer Temperatur ein anderes gewöhnlich verwendetes Heizmittel, wird zwischen etwa 88 und etwa 127° C zu dem entsprechen- die Gefahr der Peroxydexplosion weitgehend verden Hydroperoxyd oxydiert. Das Hydroperoxyd wird mindert.Propane and cumene hydroperoxide separated off by distillation at atmospheric pressure. There separated from benzene and other by-products the vaporous benzene fraction is better for a and then in the liquid phase with air or a 65 temperature monitor suitable as water vapor or Another commonly used heating medium is free oxygen supplying gas at a temperature between approx. 88 and approx. 127 ° C to the corresponding danger of peroxyexplosion to a large extent Hydroperoxide is oxidized. The hydroperoxide is reduced.

Eine weitere Stufe der Phenolherstellung, bei der die Erfindung mit Vorteil angewandt werden kann, ist die Trennung des Phenols von seinen Nebenprodukten, besonders denen, die ein azeotropes Gemisch mit Phenol bilden, beispielsweise Mesityloxyd. Nachdem das Reaktionsgemisch, das Aceton, Phenol und eine geringe Menge Nebenprodukte enthält, gebildet und in eine leichte Acetonfraktion, die Acetaldehyd und a-Methylstyrol enthält und eine schwere Phenolfraktion, die neben anderen Nebenprodukten geringere Mengen an rx-Methylstyrol und Mesityloxyd enthält, aufgetrennt ist, werden die Aceton- und die Phenolfraktion jeweils zur weiteren Reinigung einer Anzahl von Destillationsstufen unterworfen.Another stage of phenol production in which the The invention can be used to advantage is the separation of the phenol from its by-products, especially those that form an azeotropic mixture with phenol, such as mesityl oxide. After the reaction mixture, which contains acetone, phenol and a small amount of by-products, is formed and into a light acetone fraction, which contains acetaldehyde and α-methylstyrene, and a heavy phenol fraction, which among other by-products is lower Contains amounts of rx-methylstyrene and mesityl oxide, is separated, the acetone and phenol fractions are each used for further purification of a number subjected to distillation stages.

Die Phenolfraktion wird einer ersten Destillationszpne zugeleitet, in welcher Phenol, a-Methylstyrol und Mesityloxyd als Dampffraktion von den flüssigen Nebenprodukten abgetrennt werden. Das phenolhaltige Gemisch wird dann einer zweiten Destillationszone zugeleitet, in welcher a-Methylstyrol und Mesityloxyd als Dampffraktion von flüssigem Phenol abgetrennt werden. Diese Destillation hat sich bei den bisherigen Verfahren zur Herstellung von Phenol als außerordentlich schwierig erwiesen, weil Mesityloxyd mit Phenol ein azeotropes Gemisch bildet. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, wurde schon versucht, Phenol von diesen Verunreinigungen durch andere Methoden, beispielsweise durch Absorption, Extraktion usw., abzutrennen.The phenol fraction is fed to a first distillation line, in which phenol, α-methylstyrene and Mesityl oxide can be separated from the liquid by-products as a vapor fraction. The one containing phenol The mixture is then fed to a second distillation zone in which α-methylstyrene and mesityl oxide separated as a vapor fraction from liquid phenol. This distillation has been the case with previous ones Process for the production of phenol proved extremely difficult because of mesityl oxide forms an azeotropic mixture with phenol. To avoid this difficulty, attempts have already been made Phenol from these impurities by other methods, such as absorption, extraction etc. to be separated.

Bei dem Verfahren der Erfindung wird dagegen der Druck auf das Gemisch in der zweiten Destülätionszone erhöht, indem man mit Hilfe eines inerten Gases einen Druck auf die riickfließende, in. einem Speicher gesammelte, verflüssigte Dampffraktion ausübt und dadurch auch die Destillationstemperatur erhöht. Durch die Erhöhung der Verflüssigungstemperatur der Dampffraktion wird ein neues Gleichgewicht eingestellt, wodurch die Siedepunkte des Phenols und des Mesityloxyds ausreichend verschoben werden, um eine leichte Trennung durch Destillation zu ermöglichen. Bei den neuen Bedingungen besitzt das Mesityloxyd einen höheren Dampfdruck als Phenol. Daher bleibt das Phenol; bei der Destillation flüssig, während a-Methylstyrol und Mesityloxyd verdampft werden. Diese Dämpfe, die eine Temperatur zwischen etwa 66 und etwa 177⁰C, vorzugsweise zwischen etwa 93 und etwa 163° C, besitzen, werden mit Vorteil als indirekte Wärmeaustauschmittel in wenigstens einer anderen Stufe des Gesämtverfahrens verwendet. Beispielsweise können die Dämpfe verwendet werden, um Wärme an eine Acetondestillationszone abzugeben.In the process of the invention, on the other hand, the pressure on the mixture in the second distillation zone is increased by exerting pressure on the returning liquefied vapor fraction collected in a reservoir with the aid of an inert gas and thereby also increasing the distillation temperature. By increasing the liquefaction temperature of the vapor fraction, a new equilibrium is established, whereby the boiling points of the phenol and the mesityl oxide are shifted sufficiently to allow easy separation by distillation. Under the new conditions, the mesityl oxide has a higher vapor pressure than phenol. Hence the phenol remains; liquid in the distillation, while α-methylstyrene and mesityl oxide are evaporated. These vapors, which have a temperature between about 66 and about 177 ⁰ C, preferably between about 93 and about 163 ° C, advantageously be used as an indirect heat exchange means in at least one other stage of the Gesämtverfahrens. For example, the vapors can be used to transfer heat to an acetone distillation zone.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird die Acetonfraktion, die Acetaldehyd und «-Methylstyrol enthält, nachdem sie von der Phenolfraktion abgetrennt ist, einer ersten Acetondestillationszone zugeleitet, um Acetaldehyd abzutrennen. In dieser Destillationszone, wird bei einer Temperatur zwischen etwa66 und etwa 121°C und einem Druck von etwa 0,7 bis etwa 7 atü, vorzugsweise zwischen etwa 66 und 99° C und etwa 0,7 bis etwa 2,1 atü, am Boden des Turms gearbeitet. Bei diesen Bedingungen wird der Acetaldehyd als Dampf von der Flüssigkeit abgetrennt, die Aceton, a-Methylstyrol und geringe Mengen anderer Verunreinigungen enthält. Das von der ersten Acetondestillationszone nach Abtrennung des Acetaldehyde gewonnene flüssige Gemisch wird dann einer zweiten Acetondestillationszone zugeleitet, in der Aceton dampfförmig von hochsiedenden Verbindungen, einschließlich Λ-Methylstryol, abgetrennt wird· In der zweiten Acetondestillationszone wird bei einer Temperatur zwischen etwa 66 und etwa 149°C, vorzugsweise zwischen 71 und etwa 135³C, am Boden des Turmes gearbeitet. Die zur Aufrechterhaltung der Temperatur in einem dieser Türme oder in beiden erforderliche Wärme kann von der Dampffraktion der zweiten Phenoldestillationszone geliefert werden. Diese Dämpfe werden zum indirekten Wärmeaustausch mitIn the process described above, the acetone fraction containing acetaldehyde and α-methylstyrene, after being separated from the phenol fraction, is passed to a first acetone distillation zone in order to separate off acetaldehyde. In this distillation zone, the bottom is at a temperature between about 66 and about 121 ° C and a pressure of about 0.7 to about 7 atmospheres, preferably between about 66 and 99 ° C and about 0.7 to about 2.1 atmospheres of the tower worked. Under these conditions, the acetaldehyde is separated as a vapor from the liquid, which contains acetone, α-methylstyrene and small amounts of other impurities. The liquid mixture obtained from the first acetone distillation zone after the acetaldehyde has been separated off is then fed to a second acetone distillation zone, in which acetone is separated in vapor form from high-boiling compounds, including Λ-methylstyrene, in the second acetone distillation zone is at a temperature between about 66 and about 149 ° C, preferably between 71 and about 135 ³ C, worked on the bottom of the tower. The heat required to maintain the temperature in either or both of these towers can be provided by the steam fraction from the second phenol distillation zone. These vapors are used for indirect heat exchange with

ίο der Flüssigkeit in den unteren Teil einer oder beider der Acetondestillationszonen geleitet und dann der Rückflußleitung der zweiten Phenoldestillationszone wieder zugeführt. Dieser Dampf wird dann auf eine Temperatur unterhalb seiner Verflüssigungstemperatur gekühlt, einer Sammel- oder Speichertrommel zugeleitet, in welcher mit Hilfe eines inerten Gases ein Druck auf die Flüssigkeit ausgeübt wird, um sie in flüssigem Zustand zu halten und die erhöhte Verflüssigungstemperatur der Dämpfe aufrechtzuhalten,ίο the liquid in the lower part of one or both the acetone distillation zone and then the reflux line of the second phenol distillation zone fed back. This vapor is then brought to a temperature below its liquefaction temperature cooled, fed to a collecting or storage drum, in which a pressure is exerted on the liquid with the help of an inert gas to turn it into to keep the liquid state and the increased condensing temperature to maintain the fumes,

ao und ein Teil dieser Flüssigkeit wird dem oberen Ende der zweiten Phenoldestiüationszone als Rückfluß wieder zugeleitet.ao and part of this liquid becomes the top end fed back to the second phenol distillation zone as reflux.

Zu den Gasen, die im Zusammenhang mit der Phenolherstellung als inert angesehen werden können,Regarding the gases that can be considered inert in connection with the production of phenol,

gehören beispielsweise Stickstoff, Naturgas, Äthan, Propan, Argon und Luft. Bevorzugt sind Naturgas und Stickstoff. Bei dem vorliegenden Verfahren wird vorzugsweise zwischen etwa einem Zehntel und etwa drei Fünftel, besonders zwischen etwa einem Achtel bis die Hälfte des Volumens der Sammel- oder Speichertrommel von dem inerten Gas eingenommen, jedoch können gewünschtenfalls auch geringere oder größere Mengen an inertem Gas verwendet werden, um den Wärmeerfordernissen anderer Verfahrensstufen zu entsprechen. Dabei ist jedoch zu beachten, daß das Volumen des inerten Gases unmittelbar von den Temperatür- und Druckerfordernissen des Verfahrens abhängt. .
Das Verfahren der Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, die ein Fließbild des Verfahrens darstellt.Examples include nitrogen, natural gas, ethane, propane, argon and air. Natural gas and nitrogen are preferred. In the present method, preferably between about one tenth and about three fifths, especially between about one eighth to one half of the volume of the collecting or storage drum is taken up by the inert gas, however, if desired, smaller or larger amounts of inert gas can also be used, to meet the heat requirements of other process stages. It should be noted, however, that the volume of the inert gas depends directly on the temperature and pressure requirements of the process. .
The process of the invention is to be explained in more detail below with reference to the drawing, which shows a flow diagram of the process.

Das flüssige Cumol-Benzol-Gemisch, das durch Umsetzen von Propen mit Benzol und anschließende Depropanisierung unter üblichen Bedingungen und in einer üblichen Vorrichtung erhalten wurde, wird durch Leitung 2 in eine Alkylatdestillationszone bzw. einen Benzolabstreifer 4 eingeleitet und darin einer Destillation unterworfen, um Benzol als Dampffraktion von einer flüssigen Cumolfraktion abzutrennen.The liquid cumene-benzene mixture produced by Reaction of propene with benzene and subsequent depropanization under normal conditions and in a conventional device is obtained through line 2 in an alkylate distillation zone or a Initiated benzene stripper 4 and subjected to a distillation to remove benzene as a vapor fraction of to separate a liquid cumene fraction.

Bei den Bedingungen der Erfindung wird im Turm 4 am Boden vorzugsweise eine Temperatur zwischen etwa 177 und etwa 246° C bei einem Druck von etwa 1,4 und etwa 3,85 atü und in seinem oberen Teil vorzugsweise eine Temperatur zwischen etwa 93 und etwa 150°C und ein Druck von etwa 1,26 bis etwa 3,5 atü eingestellt. Um die erforderliche Destillationstemperatur in der Zone 4 einzustellen, ist ein mit Wasserdampf betriebener Wärmeaustauscher vorgesehen. Ee: Beginn des Betriebes dieser Destillationsanlage wird die Flüssigkeit bei Atmosphärendruck destilliert, die Ventile 21, 22 und 29 sind geschlossen, und das Ventil 9 der Leitung 9 ist geöffnet. Die dampfförmige Benzolfraktion wird durch Leitung 6 abgezogen, durch eine mit einem Ventil versehene Leitung 8 in den Kühler 10 geleitet, worin der Dampf durch indirekten Wärmeaustausch mit Wasser verflüssigt wird. Die Flüssigkeit wird aus dem Kühler 10 abgezogen und durch Leitung 14 der Speichertrommel 12 zugeführt. Der Druck inUnder the conditions of the invention, a temperature between about 177 and about 246 ° C. at a pressure of about 1.4 and about 3.85 atmospheres and a temperature of between about 93 and about 150 in its upper part is preferred in the tower 4 at the bottom ° C and a pressure of about 1.26 to about 3.5 atmospheres. In order to set the required distillation temperature in zone 4, a steam-operated heat exchanger is provided. Ee: the operation of this distillation plant begins, the liquid is distilled at atmospheric pressure, the valves 21, 22 and 29 are closed, and the valve 9 of the line 9 is open. The vaporous benzene fraction is withdrawn through line 6 , passed through a line 8 provided with a valve into the cooler 10, in which the vapor is liquefied by indirect heat exchange with water. The liquid is drawn off from the cooler 10 and fed through line 14 to the storage drum 12. The pressure in

der Speichertrommel 12 und damit auch die Verflüssigungstemperatur werden dadurch erhöht, daß man oberhalb der Flüssigkeit in die Speichertrommel 12 durch Leitung 16 ein inertes Gas, beispielsweise Naturgas leitet. Die Flüssigkeit, deren Druck um einen Betrag zwischen etwa 0,5 und etwa 1,75 atü eihöht ist, tritt mit.einer Temperatur von weit unter ihrer Verflüssigungstemperatur, beispielsweise mit einer Temperatur zwischen etwa 54 und etwa 93^CC und einem Druck zwischen etwa 1,05 und etwa 2.8 atü aus der Ίο Speichertrommel 12 aus. Ein Teil der aus der Speichertrommel 12 abgezogenen Flüssigkeit wird als Rückfluß durch Leitung 18 zu dem oberen Teil des Turmes 4 zurückgeleitet, während eine gesteuerte Menge des flüssigen, benzolhaltigcn Produktes durch die mit einem Ventil versehene Leitung 20 abgezogen wird und gcwUnschtenfalls zu der Alkylierungszone zurückgc-Icitet werden kann, um mit Propen umgesetzt zu werden. Der Bcnzolabstrcifer, der normalerweise bei Atmosphärendruck betrieben wird, wird also nach der ao vorliegenden Erfindung bei einem Druck zwischen etwa 1,26 und etwa 3,85 atü betrieben, und die durch Leitung 6 abgezogene Dampffraktion wird nun infolge ihrer erhöhten Verflüssigungstemperatur als Wärmeaustauschmittel für eine andere Stufe des Verfahrens »5 verwendbar. Durch die Abblasleitung 13 mit dem Druckminderventil 15 und durch das Druckventil 17 in Leitung 16 kann der Druck in der Trommel 12 sorgfältig gesteuert werden. Wenn der Druck des inerten Gases in der Trommel 12 über den in der Zone 4 erwünschten Höchstdruck ansteigt, wird durch das Ventil 15 überschüssiges inertes Gas abgelassen, bis der Druck gesunken ist. Entsprechend wird das Ventil 17 betätigt, um inertes Gas in die Trommel 12 einzulassen, wenn der Druck unter den für die Zone 4 erwünschten Mindestdruck absinkt. Dadurch können Temperaturschwankungen in der Zone 4 äußerst gering gehalten werden. Nachdem die Destillationsanlagc in Betrieb gesetzt ist, wird das Ventil 29 geöffnet, und die flüssige Cumolfraktion wird vom Boden des Benzolabstrcifers4 abgezogen und über eine Leitung 30 einer Oxydationszone zugeleitet. Dort wird das Cumol mit Luft bei erhöhter Temperatur, gewöhnlich zwischen etwa 87 und etwa 127^CC, zu Cumolhydroperoxyd oxydiert. Auf die Oxydation folgt eine Neutralisation, wobei das Hydro- <5 peroxyd durch Zugabe von Alkali, beispielsweise Natriumcarbonat, neutralisiert wird. Da die Oxydation und die Neutralisation in üblicher Weise erfolgen, bedürfen diese beiden, in der Zeichnung mit der Bezugszahl 32 gekennzeichneten Stufen keiner näheren Er- läuterung. GcwUnschtenfalls und bei Durchführung des vorliegenden Verfahrens im allgemeinen bevorzugt wird die flüssige Cumolfraktion vom Turm 4 vor der Oxydation einer Cumolrücklaufzone (nicht dargestellt) zugeführt, um hochsiedende flüssige Nebenprodukte. wie Diisopropylbenzol. vom Cumol abzutrennen. Da auch diese Maßnahme bei einem solchen Verfahren Üblich ist, wird sie hier nicht näher erläutert.
. Das neutralisierte Cumolhydroperoxyd, das mit nicht umgesetztem Cumol vermischt ist. wird von der Neutralisationszone abgezogen und durch Leitung 34 in eine Hydroperoxyddestillationszone bzw. einen Cumolabstreifer 28 geleitet, der vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen etwa 82 und etwa 127^CC und einem Druck von etwa 50 und etwa 200 Torr in seinem unteren Teil betrieben w ird. Vom oberen Teil des Turmes 28 wird durch die Rückflußleitung 36 eine dampfförmige Cumolfraktion abgezogen, im Kühler 38 verflüssigt und dann der Speichertrommel 40 zugeleitet, von der ein Teil durch Leitung 42 zu dem Turm zurückgeleitet und ein Teil durch die Leitungen 42 und 44 abgezogen wird. Durch die Destillation in der Zone 28 wird durch geeignete Temperaturüberwachung eine konzentriertere Cumolhydroperoxydfraktion erhalten. Gewünschtenfalls kann jedoch auch eine weitere Reinigung des Hydroperoxyds erfolgen. Wärme wird dem Turm 28 durch einen außen angeordneten Wärmeaustauscher zugeführt, indem man Cumolhydroperoxyd als Flüssigkeit von dem unteren Teil des Destillationsturmes durch Leitung 26 abzieht, in indirektem Wärmeaustausch durch den Austauscher 24 leitet und die erhitzte Flüssigkeit an einer tiefer gelegenen Stelle in den Turm zurückleitet.the storage drum 12 and thus also the liquefaction temperature are increased by passing an inert gas, for example natural gas, into the storage drum 12 through line 16 above the liquid. The liquid, the pressure of which is increased by an amount between approximately 0.5 and approximately 1.75 atmospheres, occurs with a temperature far below its liquefaction temperature, for example with a temperature between approximately 54 and approximately 93 ^C C and a pressure between approximately 1.05 and about 2.8 atm from the storage drum 12. A portion of the liquid withdrawn from the storage drum 12 is returned as reflux through line 18 to the upper part of the tower 4, while a controlled amount of the liquid, benzene-containing product is withdrawn through the valve-equipped line 20 and, if desired, returned to the alkylation zone. Icitet can be implemented with propene. The Bcnzolabstrcifer, which is normally operated at atmospheric pressure, is thus operated according to the present invention at a pressure between about 1.26 and about 3.85 atmospheres, and the vapor fraction withdrawn through line 6 is now, due to its increased liquefaction temperature, as a heat exchange medium for a other stage of the procedure »5 can be used. Through the blow-off line 13 with the pressure reducing valve 15 and through the pressure valve 17 in line 16, the pressure in the drum 12 can be carefully controlled. When the pressure of the inert gas in drum 12 rises above the maximum pressure desired in zone 4, excess inert gas is vented through valve 15 until the pressure is reduced. Correspondingly, the valve 17 is actuated to admit inert gas into the drum 12 when the pressure falls below the minimum pressure desired for the zone 4. As a result, temperature fluctuations in zone 4 can be kept extremely low. After the distillation plant has been put into operation, the valve 29 is opened and the liquid cumene fraction is withdrawn from the bottom of the benzene stripper 4 and fed via a line 30 to an oxidation zone. There the cumene is oxidized to cumene hydroperoxide with air at an elevated temperature, usually between about 87 and about 127 ^{C C.} The oxidation is followed by neutralization, the hydroperoxide being neutralized by adding alkali, for example sodium carbonate. Since the oxidation and the neutralization take place in the usual way, these two stages, identified in the drawing by the reference number 32, do not require any further explanation. If desired and generally preferred when carrying out the present process, the liquid cumene fraction from tower 4 is fed to a cumene reflux zone (not shown) before the oxidation, in order to remove high-boiling liquid by-products. like diisopropylbenzene. to be separated from the cumene. Since this measure is also common in such a method, it is not explained in more detail here.
. The neutralized cumene hydroperoxide mixed with unreacted cumene. is subtracted from the neutralization zone and passed through line 34 into a Hydroperoxyddestillationszone or a Cumolabstreifer 28 w preferably operated at a temperature between about 82 and about 127 ^C C and a pressure of about 50 and about 200 Torr in its lower part ird. A vaporous cumene fraction is withdrawn from the upper part of the tower 28 through the reflux line 36, liquefied in the cooler 38 and then fed to the storage drum 40, some of which is returned through line 42 to the tower and some is withdrawn through lines 42 and 44. The distillation in zone 28 gives a more concentrated cumene hydroperoxide fraction by means of suitable temperature monitoring. If desired, however, the hydroperoxide can also be purified further. Heat is supplied to the tower 28 through an externally arranged heat exchanger by withdrawing cumene hydroperoxide as liquid from the lower part of the distillation tower through line 26, passing it in indirect heat exchange through the exchanger 24 and returning the heated liquid to a lower point in the tower.

Entsprechend der erfindungsgemäßen Verbesserung des hier beschriebenen .Verfahrens wird nach Inbetriebnahme der Anlage 4 die Leitung 8 durch das Ventil 9 geschlossen, und die Ventile 21 und 22 werden geöffnet, so daß die Dämpfe in dem Wärmeaus-. tauscher 24 in indirektem Wärmeaustausch mit flüssigem Cumolhydroperoxyd aus dem Cumolabstreifer 28 in Leitung 26 eintreten und aus diesem Austauscher abgeführt werden können. Nach dem Austreten aus * dem Austauscher 24 werden die Dämpfe dem Kühler 10 zugeleitet, worin sie verflüssigt und dann durch Leitung 14 der inertes Gas enthaltenden Speichertrommel 12 zugeleitet werden, von der ein Teil des verflüssigten Produkts über Leitung 18 als Rückfluß für den Turm 4 und ein gesteuerter Anteil über die mit einem Ventil versehene Leitung 20 abgezogen oder, wie vorstehend beschrieben, zu der Alkylierungszone zurückgeleitet wird. Bei einer anderen Art der Durchführung dieses Verfahrens kann das dampfförmige Wärmcaustauschmittel von erhöhtem Druck jedoch auch ganz oder teilweise in dem Wärmeaustauscher verflüssigt werden. Wenn es vollständig verflüssigt wird, ist kein weiterer Kühler mehr erforderlich. Wenn jedoch die Dämpfe nur teilweise verflüssigt werden, müssen die Dämpfe in einer geeigneten Vorrichtung vollständig verflüssigt werden, bevor sie in die mit inertem Gas unter Druck gehaltene Speichertrommel eintreten. .·According to the improvement according to the invention of the process described here, after commissioning of the system 4, the line 8 is closed by the valve 9, and the valves 21 and 22 are opened so that the vapors in the heat exhaust. exchanger 24 in indirect heat exchange with liquid Cumene hydroperoxide enter from the cumene stripper 28 in line 26 and out of this exchanger can be discharged. After exiting * the exchanger 24, the vapors are sent to the cooler 10, in which it is liquefied, and then through line 14 to the storage drum containing inert gas 12 are fed, of which part of the liquefied product via line 18 as reflux for the tower 4 and a controlled portion withdrawn via the valve provided with a line 20 or, as previously described, is returned to the alkylation zone. With a different type of implementation however, this method can use the vaporized heat exchange medium at elevated pressure also be completely or partially liquefied in the heat exchanger. When it completely liquefies no further cooler is required. However, if the vapors are only partially liquefied, the vapors must be completely liquefied in a suitable device before they are introduced into the with inert gas pressurized storage drum enter. . ·

Infolge der Beheizung des Cumolabstreifers durch die höhersiedende Dampffraktion des Benzolabstreifers wird eine größere thcrmodynamische Wirtschaftlichkeit crrielt als bei den bisher angewandten Verfahren, bei welchem dem Cumolabstrcifcr Wärme von außen zugeführt wurde. Bei einer besonderen Durchführungsform des Verfahrens mit einer Kapazität von etwa 954 m³ je Tag werden etwa 1 760 000 kcal je Stunde gespart. · .As a result of the heating of the cumene wiper by the higher-boiling steam fraction of the benzene wiper, greater thermodynamic efficiency is achieved than with the previously used methods in which the cumene wiper was supplied with external heat. In a special embodiment of the process with a capacity of about 954 m ³ per day, about 1,760,000 kcal per hour are saved. ·.

Das konzentrierte flüssige Cumolhydroperoxyd wird vom unteren Teil des Turmes 28 abgezogen und den durch die Bezugszahl 48 bezeichneten Spaltungs- und Neutralisationszonen durch Leitung 46 zugeleitet. Die Spaltung erfolgt in bekannter Weise, und das Hydro-" peroxyd wird mit einer Mineralsäure, vorzugsweise Schwefelsäure und vorzugsweise in Anwesenheit eines flüchtigen Verdünnungsmittels, beispielsweise Aceton, bei einer Temperatur von nicht mehr als etwa 177°C in Berührung gebracht. Die L'msetzungsprodukte, Aceton und Phenol, werden dann mit starkem Alkali, beispielsweise Natriumhydroxyd, Natriumphenolat. neutralisiert, und das neutralisierte Produkt wird durch Leitung 52 der Zone 50 zugeleitet, wo eine rohe Trennung in eine Aceton- und eine Phenolfraktion erfolgt.The concentrated liquid cumene hydroperoxide is withdrawn from the lower part of the tower 28 and the by the reference numeral 48 indicated cleavage and neutralization zones through line 46 supplied. the Cleavage takes place in a known manner, and the hydro- "peroxide is mixed with a mineral acid, preferably Sulfuric acid and preferably in the presence of a volatile diluent such as acetone, at a temperature not exceeding about 177 ° C in Brought in touch. The l 'reaction products, acetone and phenol, are then treated with strong alkali, for example Sodium hydroxide, sodium phenolate. neutralized, and the neutralized product is through Line 52 is fed to zone 50, where a crude separation into an acetone and a phenol fraction takes place.

Die niedrigersiedende Acetonfraktion. die als Ver-The lower boiling acetone fraction. which as

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unreinigungen Acetaldehyd und a-Methylstyrol ent- einem Druck von etwa 1,4 bis 3,5 atü in seinem unteren hält, wird abgetrennt und einer ersten Acetondestilla- Teil bzw. zwischen etwa 93 und etwa 163°C bei einem tionszone 54 über Leitung 56 zugeleitet, die bei einer Druck von etwa 1 bis etwa 2,8 atü in seinem oberen Temperatur zwischen etwa 66 und etwa 121⁰C und Teil betrieben wird. Die Temperatur im Turm 90 wird einem Druck zwischen etwa 0,7 bis etwa 7 atü in ihrem 5 zum Teil durch einen außen angeordneten Wärmeausunteren Teil bzw. zwischen etwa 38 und etwa 93"C bei tauscher gesteuert, indem kontinuierlich eine flüssige etwa 0,35 bis etwa 1,05 atü in ihrem oberen Teil be- Phenolfraktion von einem Boden im unteren Teil des trieben wird. Von dem oberen Teil des Turmes 54 wird Destillationsturmes 90 durch Leitung 94. abgezogen durch Leitung 58 eine dampfförmige Acetaldehyd- und in indirektem Wärmeaustausch mit Wasserdampf fraktion abgezogen, dem Kühler 60 zugeleitet, in io durch den Wärmeaustauscher 96 geleitet und die erwelchem der Dampf verflüssigt wird, und von dort der hitzte Flüssigkeit zu einem tieferen Boden in dem Speichertrommel 62 zugeführt, von der ein Teil zu dem unteren Teil·des Turmes 90 zurückgeleitet wird. Da Kopf des Turmes 54 als Rückfluß über Leitung 63 zu- Phenol und Mesityloxyd unter normalen Bedingungen rückgeführt und ein weiterer Teil durch Leitung 65 als ein azeotropes Gemisch bilden, wird der Turm 90 mit Acctaldehydprodukt abgezogen wird. Die Temperatur 15 Rückfluß beschickt, indem man die verflüssigten im Turm 54 wird über einen äußeren Wärmeaus- Dämpfe in der Rückflußtrommel mit Hilfe eines tauscher 66 gesteuert, indem eine flüssige Aceton- inerten Gases unter Druck setzt. Auf diese Weise wird a-MethylstyroI-Fraktion durch Leitung 64 von einem die Verflüssigungstemperatur der Dämpfe und die Boden im unteren Teil des Turmes abgezogen, durch . Betriebstemperatur der Zone 90 erhöht und erhalten, den Wärmeaustauscher 66 geleitet und die erhitzte ao Dadurch werden in dem azeotropen Gemisch neue Flüssigkeit zu einem tieferen Boden im Turm 54 zu- Gleichgewichtsbedingungen eingestellt und das azeorückgeleitet wird. trppe Gemisch »gebröchen«. a-Methylstyrol undimpurities Acetaldehyde and α-methylstyrene at a pressure of about 1.4 to 3.5 atmospheres are separated and a first acetone distillation part or between about 93 and about 163 ° C at an ion zone 54 via line 56 fed, which is operated at a pressure of about 1 to about 2.8 atü in its upper temperature between about 66 and about 121 ⁰ C and part. The temperature in the tower 90 is controlled at a pressure between about 0.7 to about 7 atmospheres in its 5 in part by an externally arranged heat from the lower part or between about 38 and about 93 "C in the case of exchanger by continuously adding a liquid about 0.35 to about 1.05 atm loading phenol fraction of the tower in its upper part by a bottom in the lower part of the top. from the upper part 54 of the distillation tower 90 is removed through line 94. through line 58 a vaporous acetaldehyde and in indirect heat exchange with The water vapor fraction is withdrawn, fed to the cooler 60, passed through the heat exchanger 96 and whichever way the steam is liquefied, and from there the heated liquid is fed to a deeper base in the storage drum 62 , part of which goes to the lower part of the Tower 90. Since the top of tower 54 is returned as reflux via line 63 to phenol and mesityl oxide under normal conditions and another part through L To form conduit 65 as an azeotropic mixture, tower 90 is withdrawn with acetaldehyde product. The temperature 15 charged by refluxing the liquefied in the tower 54 is controlled via an external heat exhaust in the reflux drum with the aid of an exchanger 66 by putting a liquid acetone inert gas under pressure. In this way the α-methyl styrene fraction is withdrawn through line 64 from a condensing temperature of the vapors and the soil in the lower part of the tower. The operating temperature of zone 90 is increased and maintained, the heat exchanger 66 is passed and the heated ao. As a result, new liquid is set in the azeotropic mixture to a deeper tray in the tower 54 to equilibrium conditions and the azeo is returned. trppe mixture "crumbled". a-methylstyrene and

Die flüssige Acetonfraktion, die a-Methylstyrol als Mesityloxyd werden als dampfförmiges Gemisch durchThe liquid acetone fraction, the a-methylstyrene as mesityloxyd are carried out as a vaporous mixture

Verunreinigung enthält, wird vom unteren Teil des Leitung 98 vom oberen Teil des Turmes 90 abgezogen,Contains contamination is withdrawn from the lower part of the line 98 from the upper part of the tower 90,

Turmes 54 abgezogen und durch Leitung 67 einer as während Phenol und Wasser durch Leitung 100 alsTower 54 withdrawn and through line 67 an as while phenol and water through line 100 as

zweiten Acetondestillationszone bzw. einem Aceton- flüssige Fraktion vom Boden des Turmes 90 abgezogensecond acetone distillation zone or an acetone liquid fraction withdrawn from the bottom of the tower 90

destillationsturm 68 zugeleitet, der bei einer Tempe- werden. D^:e Dämpfe in Leitung 98, die vorzugsweisedistillation tower 68 supplied, which are at a Tempe. D ^: e vapors in line 98, which are preferably

ratur zwischen etwa 71 und etwa 135⁰C und einem eine Temperatur von 117 bis etwa 150⁰C und einentemperature between about 71 and about 135 ⁰ C and a temperature of 117 to about 150 ⁰ C and a

Druck von etwa 500 bis 1500 Torr in seinem unteren Druck von etwa 1,26 und etwa 1,75 atü haben, werdenWill have pressures of about 500 to 1500 torr at its bottom pressures of about 1.26 and about 1.75 atmospheres

Teil bzw. zwischen etwa 27 und etwa 77°C und einem 30 dann in indirektem Wärmeaustausch mit Flüssigkeit inPart or between about 27 and about 77 ° C and a 30 then in indirect heat exchange with liquid in

Druck von etwa 200 bis etwa 760 Torr in seinem oberen den Leitungen 64 und 80 durch den WärmeaustauscherPressure from about 200 to about 760 torr in its top of lines 64 and 80 through the heat exchanger

Teil betrieben wird. 66 bzw. 82 geleitet. Die Dämpfe, die in den Wärme-Part is operated. 66 and 82 respectively. The vapors in the heat

Vom Kopf des Turmes 68 wird durch Leitung 70 austauscher mit einer höheren Temperatur als jener der eine aus Aceton bestehende Dampffraktion abgezogen, Flüssigkeit eintreten, werden darin gekühlt und nach dem Kühler 72 zugeleitet, um den Dampf zu ver- 35 dem Austreten aus dem Wärmeaustauscher 82 dem flüssigen, und dann in die Speichertrommel 74 geführt, Kühler 102 zugeleitet und verflüssigt, und die Flüssigvon der ein Teil der Flüssigkeit über Leitung 76 als keit wird dann durch Leitung 108 der Speichertrommel Rückfluß in den oberen Teil des Turmes 68 zurückge- 104 zugeführt. In diese wird durch Leitung 106 ein leitet und der restliche größere Teil als Acetonprodukt inertes Gas eingeleitet, durch welches während der durch die Leitungen 76 und 78 abgezogen wird. Dieses 40 Destillation in der Zone 90 ein Druck ausgeübt wird. Aceton kann gewünschtenfalls in der Spaltungszone 48 Ein Teil der Flüssigkeit in der Speichertrommel 104 als Verdünnungsmittel verwendet werden. Vom unteren wird dann zu dem oberen Teil der zweiten Phenol-Teil des Turmes 68 wird durch Leitung 83 flüssiges destillationszone durch Leitung 110 als Rückfluß zu- «-Methylstyrol abgezogen. Die Temperatur in dem rückgeleitet, während der restliche Teil der Flüssigkeit erwähnten zweiten Acetondestillationsturm wird durch 45 von der Speichertrommel 104 durch die Leitungen 110 Wärmeaustausch gesteuert, indem man einen Teil des und 112 abgezogen wird. Die Drucksteuerung im flüssigen a-Methylstyrols von einem Boden im unteren Speicher 104 erfolgt durch die Abblasleitung 107, das Teil dieses Turmes durch Leitung 80 abzieht, durch den Druckminderventil 109 und Druckventil 105, die der indirekten Wärmeaustauscher 82 leitet und die erhitzte Abblasleitung 13, dem DruckminderventillS bzw. dem Flüssigkeit zu einem niedrigeren Boden des Turmes 68 50 Druckventil 17 entsprechen.From the top of the tower 68 is exchangers through line 70 at a higher temperature than that of the drawn off an existing from acetone vapor fraction liquid occur to be cooled therein, and fed to downstream of the cooler 72 to the steam to comparable 35 exiting the heat exchanger 82 the liquid, and then into the storage drum 74 , condenser 102 fed and liquefied, and the liquid of which a portion of the liquid via line 76 as speed is then fed back 104 through line 108 of the storage drum reflux in the upper part of the tower 68. Into this one passes through line 106 and the remaining larger part is introduced as an acetone product inert gas, which is withdrawn through lines 76 and 78 during the. This 40 distillation in zone 90 a pressure is applied. Acetone can, if desired, be used in the cleavage zone 48. A portion of the liquid in the storage drum 104 can be used as a diluent. From the lower then to the upper part of the second phenol part of the tower 68, liquid distillation zone is withdrawn through line 83 through line 110 as reflux to- «-methylstyrene. The temperature in the second acetone distillation tower, mentioned while the remaining part of the liquid is returned, is controlled by heat exchange 45 from the storage drum 104 through lines 110 by withdrawing part of the and 112. The pressure control in the liquid a-methylstyrene from a bottom in the lower storage 104 is carried out through the blow-off line 107, which draws off part of this tower through line 80 , through the pressure reducing valve 109 and pressure valve 105, which the indirect heat exchanger 82 conducts and the heated blow-off line 13, the DruckminderventillS or the liquid to a lower bottom of the tower 68 50 pressure valve 17 correspond.

zurückführt. Die Flüssigkeit in den Leitungen 64 und Bei Inbetriebnahme des Destillationsturmes 90 wer-returns. The liquid in lines 64 and When the distillation tower 90 is started up,

80 wird in indirektem Wärmeaustausch mit einem den die Ventile 103 und 43 geschlossen und Ventil 101 80 is closed in indirect heat exchange with one of the valves 103 and 43 and valve 101

später näher beschriebenen dampfförmigen Stoff durch geöffnet, so daß die Dämpfe aus Leitung 98 durch dieVaporous substance described in more detail later through opened so that the vapors from line 98 through the

die Wärmeaustauscher 66 bzw. 82 geleitet. Umwegleitung 99 unmittelbar in den Kühler 102 undthe heat exchangers 66 and 82 respectively. Detour line 99 directly into the cooler 102 and

Die höhersiedende flüssige Phenolfraktion, die von 55 dann in die Speichertrommel 104 geleitet werden, der Aceton-Phenol-Trennzone abgezogen wird, wird in welcher das inerte Gas zur Einstellung der vorbeeiner Abstreif- oder ersten Phenoldestillationszone 84 stimmten Verflüssigungstemperatur führt. Die Flüssigdurch Leitung 86 zugeleitet. In dieser Destillationszone keit von der Speichertrommel 104 wird dann als Ruckwerden höhersiedende Nebenprodukte durch Leitung fluß zu dem Turm 90 geleitet, wo sie die Einstellung 88 von einer dampfförmigen Phenolfraktion, die 60 neuer Betriebsbedingungen bewirkt. Nachdem diese a-Methylstyrol und Mesityloxyd als Verunreinigungen Bedingungen eingestellt sind, werden die Ventile 43 und enthält, in üblicher Weise durch Destillation abge- 103 geöffnet und Ventil 101 geschlossen, um zu vertrennt, hindern, daß die Dämpfe während der ganzen DauerThe higher-boiling liquid phenol fraction, which is then passed into the storage drum 104 , is withdrawn from the acetone-phenol separation zone, in which the inert gas leads to the setting of the liquefaction temperature set past a stripping or first phenol distillation zone 84 . The liquid is fed through line 86. In this distillation zone speed of the storage drum 104 is directed to the tower 90, where it causes the setting of 88 out of a vaporous phenol fraction 60 of new operating conditions then flow as a jerk higher boiling by-products by conduction. After these are a-methylstyrene and mesityl oxide adjusted as impurities conditions, the valves 43 and includes opened in conventional manner by distillation off 103 and valve 101 closed to vertrennt, prevent that the vapors throughout the duration

Nach der Erfindung wird die dampfförmige, aus der Destillation durch die Umwegleitung 99 strömen,According to the invention, the vaporous, from the distillation will flow through the bypass line 99,

Phenol, a-Methylstyrol und Mesityloxyd bestehende 65 sofern die Umwegleitung nicht benötigt wird, um diePhenol, a-methylstyrene and mesityl oxide exist 65 provided the detour is not needed to the

Fraktion dann verflüssigt und einem zweiten Phenol- Stoffmenge, die zu den Wärmeaustauschern 66 und 82 Fraction then liquefied and a second phenolic mole sent to heat exchangers 66 and 82

destillationsturm 90 über Leitung 92 zugeleitet, die bei umläuft, um die vorbestimmte Temperatur darin zudistillation tower 90 fed via line 92 which circulates at to the predetermined temperature therein

einer Temperatur zwischen 104 und etwa 177'C bei erhalten, zu steuern.a temperature between 104 and about 177'C at obtained to control.

* . 009639/221*. 009639/221

Die flüssige Phenol-Wasser-Fraktion in Leitung 100 wird dann in der Zone 114 des Verfahrens, gewöhnlich durch Destillation, entwässert, und flüssiges Phenol wird aus dieser Zone durch Leitung 116 als Verfahrensprodukt abgezogen.The liquid phenol-water fraction in line 100 is then in zone 114 of the process, usually by distillation, dehydrated, and liquid phenol is produced from this zone through line 116 as a process product deducted.

Das vorstehend an Hand der Zeichnung beschriebene Verfahren kann in mannigfacher Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann die Dampffraktion vom Turm 90 in indirektem Wärmeaustausch mit nur einem der Wärmeaustauscher 66 oder 82 geleitet werden oder kann als Heizmittel in einer anderen Stufe des Verfahrens verwendet werden, je nachdem, welche Verflüssigungstemperatur in der Speichertrommel eingestellt wird. 'The method described above with reference to the drawing can be modified in many ways will. For example, the steam fraction from tower 90 in indirect heat exchange with only one the heat exchanger 66 or 82 can be directed or used as heating means in another stage of the process can be used, depending on the condensing temperature set in the storage drum will. '

Die Erfindung soll im folgenden an Hand eines Beispiels näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail below using an example.

example

aoao

Eine Beschickung, die durch Umsetzen von Benzol und Propylen und nachfolgende Depropanisierung erhalten wurde, hatte die folgende Zusammensetzung:A feed obtained by reacting benzene and propylene and subsequent depropanization had the following composition:

Bestandteil Kilogramm _a5 Component kg _a5

Propan .......·. 1,8Propane ....... ·. 1.8

Butan 23,6Butane 23.6

Inerte Kohlenwasserstoffe 2 850Inert hydrocarbons 2,850

Benzol 17 220Benzene 17 220

Äthylbenzol 14,1Ethylbenzene 14.1

Nonen 46,3Nones 46.3

Cumol 4 585Cumene 4,585

Butylberizol 36,3Butylberizole 36.3

Methylpropylbenzol 5,0Methylpropylbenzene 5.0

Diisopropylbenzol 195Diisopropylbenzene 195

Diese Mischung wurde mit einer Geschwindigkeit von 24 948 kg/h in einen Benzolabstreifer mit 20 Destillationsböden, in dessen unterem Teil eine Temperatur von 207⁰C und ein Druck von 2,59 atü und in dessen oberem Teil eine Temperatur von 121° C und ein Druck von 2,45 atü herrschten, geleitet. Von dem Benzolabstreifer wurde dampfförmiges Benzol mit inerten Kohlenwasserstoffen und einer geringen Menge an anderen dampfförmigen Verunreinigungen mit einer Geschwindigkeit von mehr als 20 082 kg/h abgezogen, in indirektem Wärmeaustausch mit einem temperäturempfindlichen Stoff in einer anderen, später beschriebenen Stufe des Verfahrens geleitet, in einer Kühlzone bei einer Temperatur von 71° C und einem Druck von 2,1 atü verflüssigt, und einer Speichertrommel zugeleitet, in welcher die Verflüssigungstemperatur mit Hilfe eines Naturgases auf etwa 116⁰C bei 1,4 atü eingestellt wurde und aus welcher ein Teil des verflüssigten Produkts als Rückfluß zu dem Kopf des Benzolabstreifers zurückgeleitet wurde. In der Speichertrommel, die einen Innendurchmesser von 1,05 m und eine Länge von etwa 3,6 m hatte, wurden 0,14 kg/Mol Naturgas über das verflüssigte Destillat gelegt, so daß über 0,45 m Flüssigkeit eine Schicht von 0,6 m Dampf lag.This mixture was kg at a rate of 24,948 / h in a 20 Benzolabstreifer with distillation trays, in the lower part a temperature of 207 ⁰ C and a pressure of 2.59 atm and in the upper part of a temperature of 121 ° C and a A pressure of 2.45 atmospheres prevailed. From the benzene stripper, vaporous benzene with inert hydrocarbons and a small amount of other vaporous impurities was withdrawn at a rate of more than 20 082 kg / h, passed in an indirect heat exchange with a temperature-sensitive substance in another, later described stage of the process, in a Liquefied cooling zone at a temperature of 71 ° C and a pressure of 2.1 atü, and fed to a storage drum in which the liquefaction temperature was set to about 116 ⁰ C at 1.4 atu with the help of a natural gas and from which part of the liquefied Product was returned as reflux to the top of the benzene stripper. In the storage drum, which had an internal diameter of 1.05 m and a length of about 3.6 m, 0.14 kg / mole of natural gas was placed over the liquefied distillate, so that a layer of 0.40 6 m of steam lay.

Die flüssige Fraktion in der Abstreifzone, die Cumol ' und geringe Anteile höhersiedender Verunreinigungen enthielt, wurde dann mit einer Geschwindigkeit von 4871 kg/h abgezogen, um in einer Fraktionierzone, in der Butylbenzol, Methylpropylbenzol und Diisopropylbenzol von Cumol abgetrennt wurden, weiter gereinigt zu werden. Das erhaltene dampfförmige Cumol wurde dann kondensiert und unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen mit Luft oxydiert, so daß ein flüssiges Gemisch erhalten wurde, das Cumolhydroperoxyd und nicht umgesetztes Cumol enthielt. Dieses flüssige Gemisch wurde in einen Cumolabstreifer geleitet, der in seinem unteren Teil bei einer |The liquid fraction in the stripping zone, the cumene ' and contained small amounts of higher-boiling impurities, was then at a rate of 4871 kg / h withdrawn to a fractionation zone in the butylbenzene, methylpropylbenzene and diisopropylbenzene separated from cumene to be further purified. The obtained vapor Cumene was then condensed and oxidized with air under the conditions described above, so that a liquid mixture was obtained, the cumene hydroperoxide and unreacted cumene contained. This liquid mixture was fed into a cumene wiper, which was located in its lower part at a |

Temperatur von 99 ⁰C und einem Druck von 80 Torr |Temperature of 99 ⁰ C and a pressure of 80 Torr |

und in seinem oberen Teil bei einer Temperatur von 79°C und einem Druck von 55 Torr betrieben wurde. In dem Cumolabstreifer wurde das Cumol als Dampffraktion von flüssigem Cumolhydroperoxyd abgetrennt. Die Betriebstemperaturen in dem Cumolabstreifer wurden durch einen außen angeordneten Wärmeaustauscher gesteuert, indem eine flüssige Fraktion mit einer Temperatur von etwa 88⁰C vom Abstreifer abgezogen und nach Durchtritt durch einen Wärmeaustauscher in indirektem Wärmeaustausch mit der Dampf fraktion des vorstehend beschriebenen |and operated in its upper part at a temperature of 79 ° C and a pressure of 55 torr. In the cumene stripper, the cumene was separated as a vapor fraction from liquid cumene hydroperoxide. The operating temperatures in the cumene wiper were controlled by an externally arranged heat exchanger by drawing off a liquid fraction with a temperature of about 88 ⁰ C from the wiper and after passing through a heat exchanger in indirect heat exchange with the vapor fraction of the |

Benzolabstreifers mit einer Temperatur von etwa 99 ⁰C zurückgeleitet wurde. Das Cumolhydroperoxyd wurde ! dann nach weiterer Konzentrierung abgezogen, mit Schwefelsäure in Gegenwart von Aceton als Verdünnungsmittel gespalten und mit einer Natrium- <j#J phenolatlösung unter Bildung eines alkalischen flüssigen Gemisches versetzt. Die Beschickung wurde einer ersten Trennzone zugeleitet. Sie enthielt 3034 kg Phenol, 3588 kg Aceton, 1150 kg Wasser sowie geringere Mengen an «-Methylstyrol, Mesityloxyd, Acetaldehyd und anderen Verunreinigungen in der angegebenen Reihenfolge. 'Benzene wiper with a temperature of about 99 ⁰ C was returned. The cumene hydroperoxide was! then drawn off after further concentration, cleaved with sulfuric acid in the presence of acetone as a diluent and treated with a sodium phenolate solution to form an alkaline liquid mixture. The feed was passed to a first separation zone. It contained 3034 kg of phenol, 3588 kg of acetone, 1150 kg of water and smaller amounts of -methylstyrene, mesityl oxide, acetaldehyde and other impurities in the order given. '

In der ersten Trennzone wurde eine dampfförmige Acetonfraktion, die Aceton, Wasser, Acetaldehyd, α-Methylstyroi und geringere Mengen anderer Verunreinigungen enthielt, von einer flüssigen Phenolfraktion abgetrennt, die Phenol, Wasser, a-Methylstyrol, Mesityloxyd und höhersiedende Kohlenwasserstoffe enthielt. Die Phenolfraktion, wurde dann einer ersten Destillationszone zugeleitet, in der die höher als Phenol siedenden Kohlenwasserstoffe als flüssige Fraktion von der dampfförmigen Phenolfraktion abgetrennt wurden, die außer Phenol geringe Mengen an Wasser, Mesityloxyd und «-Methylstyrol enthielt.In the first separation zone a vaporous acetone fraction containing acetone, water, acetaldehyde, α-methyl styrene and minor amounts of other impurities contained, separated from a liquid phenol fraction, the phenol, water, α-methylstyrene, Contained mesityl oxide and higher boiling hydrocarbons. The phenolic fraction then became one fed to the first distillation zone, in which the hydrocarbons boiling higher than phenol than liquid Fraction from the vaporous phenol fraction were separated, the except for phenol small amounts of Contained water, mesityl oxide and methyl styrene.

Die phenolhaltige Dampffraktion wurde in eine zweite Phenoldestillationszone geleitet, die bei einer / Temperatur von 145° C und einem Druck von 1,61 atü "* in ihrem unteren Teil bzw. einer Temperatur von 127° C und einem Druck von 1,4 ätü in ihrem oberen Teil betrieben wurde. Die Betriebstemperatur im unteren Teil der zweiten Destillationszone wurde zum Teil durch einen außen angeordneten Wärmeaustauscher durch indirekten Wärmeaustausch mit Wasserdampf gesteuert. In dieser Destillationszone wurden das gesamte Mesityloxyd, «-Methylstyrol und andere Verunreinigungen als Dampffraktion von einer flüssigen Fraktion, die Phenol und Wasser enthielt, abgetrennt. Die Dampffraktion wurde abgezogen und in indirektem Wärmeaustausch mit Anlagen für andere Stufen der Phenolherstellung geleitet. Die aus der Wärmeaustauschzone austretenden Dämpfe wurden gekühlt und in. einem Kühler verflüssigt. Die Flüssigkeit wurde dann in eine Speicherzone geleitet, in der sich 0,14 kg Naturgas je Mol Kondensat befanden, um die Betriebstemperatur in der zweiten Destillationszone zu erhalten und die Verflüssigurtgstemperatur der Dampffraktion bei etwa 115°C unter einem Druck von etwa 1,4 atü zu halten. Ein Teil des verflüssigten Dampfes wurde dann dem Kopf der zweiten Destillationszone als Rückfluß zugeführt, während der restliche Teil zuThe phenol-containing vapor fraction was passed into a second phenol distillation zone, which at a / Temperature of 145 ° C and a pressure of 1.61 atü "* operated in its lower part or a temperature of 127 ° C and a pressure of 1.4 ätü in its upper part would. The operating temperature in the lower part of the second distillation zone was partly through an externally arranged heat exchanger controlled by indirect heat exchange with water vapor. All of the mesityl oxide, methyl styrene and other impurities were found in this distillation zone separated as a vapor fraction from a liquid fraction containing phenol and water. The steam fraction was withdrawn and in indirect heat exchange with systems for other stages the phenol production. The vapors emerging from the heat exchange zone were cooled and liquefied in a cooler. The liquid was then passed into a storage zone in which 0.14 kg Natural gas per mole of condensate located at operating temperature in the second distillation zone and the liquefaction temperature of the vapor fraction at about 115 ° C under a pressure of about 1.4 atm. Part of the liquefied vapor was then fed to the top of the second distillation zone as reflux, while the remainder was closed

der ersten Trennzone zurückgeleitet wurde. Die flüssige Phenolfraktion wurde vom Boden der zweiten Destillationszone abgezogen und unter Bildung eines Phenolproduktes von ausgezeichneter Qualität entwässert. was returned to the first separation zone. The liquid phenol fraction was from the bottom of the second The distillation zone is withdrawn and dehydrated to form an excellent quality phenolic product.

Die Acetonfraktion der ersten Trennzone wurde einer ersten Acetondestillationszone zugeleitet, die bei einer Temperatur von 81⁰C und einem Druck von 0,96 atü im unteren Teil und einer Temperatur von 57°C und einem Druck von 0,715 atü im oberen Teil betrieben wurde. In der ersten Acetondestillationszone wurden Acetaldehyd und etwas Aceton als Dampffraktion von einer flüssigen Acetonfraktion abgetrennt, die außer Aceton geringe Mengen an Wasser, a-Methylstyrol und anderen Verunreinigungen enthielt. Die destillierte flüssige Acetonfraktion wurde dann in eine zweite Acetondestillationszone übergeführt, die bei einer Temperatur von 100⁰C und einem Druck von 750 Torr in ihrem unteren Teil und einem Druck von 550 Torr und einer Temperatur von 48 ⁰C in ihrem *o oberen Teil betrieben wurde. In der zweiten Acetondestillationszone wurden vom oberen Teil zwei dampfförmige Fraktionen von Aceton und Wasser abgezogen, während die restliche Flüssigkeit, die im wesentlichen aus Wasser, /x-Methylstyrol und anderen Ver- aj unreinigungen bestand, vom Boden des Turmes abgezogen wurde. Auf diese Weise wurde Aceton gewonnen. The acetone fraction from the first separation zone is fed to a first acetone distillation zone at a temperature of 81 ⁰ C and a pressure of 0.96 atm in the lower part and a temperature of 57 ° C and a pressure of 0.715 atm in the upper part was operated. In the first acetone distillation zone, acetaldehyde and some acetone were separated as a vapor fraction from a liquid acetone fraction which, in addition to acetone, contained small amounts of water, α-methylstyrene and other impurities. The distilled liquid acetone fraction was then transferred to a second acetone distillation zone operated at a temperature of 100 ⁰ C and a pressure of 750 Torr in its lower part and a pressure of 550 Torr and a temperature of 48 ⁰ C in its * o top would. In the second acetone distillation zone, two vaporous fractions of acetone and water were withdrawn from the upper part, while the remaining liquid, which consisted essentially of water, x-methylstyrene and other ver aj impurities, was withdrawn from the bottom of the tower. Acetone was obtained in this way.

Wärme wurde der ersten und der zweiten Acetondestillationszone durch getrennte Austauscher zügeführt, indem ein Teil der Flüssigkeit der unteren Teile der Destillationszonen durch Wärmeaustauscher in indirektem Wärmeaustausch mit der Dampffraktion der zweiten Phenoldestillationszone geleitet und die erhitzte Flüssigkeit zu einer Stelle des Turmes unter der Abzugsstelle der Flüssigkeit für den Wärmeaustauscher zurückgeleitet wurde. Auf diese Weise wurde die Dampffraktion von der zweiten Phenoldestillatiohszone im wesentlichen frei von Phenol abgezogen und als Wärmequelle für die vorstehend beschriebenen Acetondestillationszonen verwendet. Durch das Verfahren der Erfindung wurde also die Bildung azeotroper Gemische aus Phenol und Mesityloxyd oder Phenol, Mesityloxyd und «-Methylstyrol vermieden, und die Dampffraktion, die bei höherer als der bisher üblichen Temperatur von der zweiten Phenoldestillationszone abgezogen wurde, wurde in vorteilhafter Weise verwendet, um die Wärmewirtschaftlichkeit des Verfahrens zu verbessern. Durch die Verwendung dieser Dampffraktion als Wärmequelle für die erste und die zweite Acetondestillationszone wurden bei dem vorliegenden Verfahren je Stunde etwa 1 760 000 kcal. . Wärmeenergie erhalten, die sonst von einer äußeren Quelle, beispielsweise als Wasserdampf zugeführt werden müßten. .Heat was fed to the first and second acetone distillation zones through separate exchangers, by placing part of the liquid in the lower parts of the distillation zones through heat exchangers indirect heat exchange with the vapor fraction of the second phenol distillation zone and the heated liquid to a point on the tower below the outlet point of the liquid for the heat exchanger was returned. In this way the vapor fraction from the second phenol distillation zone was removed Stripped essentially free of phenol and used as a heat source for those described above Acetone distillation zones used. Thus, by the process of the invention, formation became more azeotropic Mixtures of phenol and mesityl oxide or phenol, mesityl oxide and methylstyrene avoided, and the vapor fraction recovered from the second phenol distillation zone at a higher than usual temperature withdrawn, was used to advantage in order to improve the heat economy of the Process to improve. By using this vapor fraction as a heat source for the first and the second acetone distillation zone consumed about 1,760,000 kcal per hour in the present process. . Receive thermal energy that would otherwise be supplied from an external source, for example as water vapor would have to. .

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of largely pure phenol by reacting with propene Benzene, distilling off the unreacted benzene from the cumene formed under reflux, Oxidation of the separated cumene, cleavage of the cumene hydroperoxide obtained in the presence an acid as a catalyst, separating the cleavage mixture into a vaporous one, acetone and fraction containing other low-boiling compounds and a liquid phenol fraction Distillation, separation of the acetone from the other low-boiling compounds Distillation of the acetone fraction, distillation of the phenol fraction and subsequent separation of the «-Methylstyrene and the mesityl oxide of phenol by distilling under reflux, thereby characterized in that the distilled off and liquefied benzene and / or that distilled and liquefied mixture of α-methylstyrene and mesityl oxide in a storage zone by introducing an inert gas and pressurizing the pressurized liquids in each case at least partially returns to the top of the corresponding distillation zones the liquefaction temperature of the vapor mixture subsequently withdrawn from the distillation zone to increase.

2. The method according to claim 1, characterized in that after the pressure and the Temperature in the distillation zone have been increased, the vapor overhead fraction to the indirect Heat exchange used in at least one other stage of the overall process.

3. The method according to claim 1, characterized in that the liquefaction temperature of the benzene is increased by introducing an inert gas into the benzene storage zone to about 93 to about 150 ⁰ C and that the cumene hydroperoxide distillation is carried out at a temperature between about 82 and about 127 '"C and below the liquefaction temperature of the benzene vapors in the benzene distillation zone.

4. The method according to claim 3, characterized in that the benzene vapor is used with the liquefaction ^{temperature between about 93 and 150 0} C for heating the cumene hydroperoxide distillation zone by indirect heat exchange.

5. The method according to claim 1, characterized in that one of the phenol distillation zone withdrawn a-methylstyrene mesityl oxide vapor from increased liquefaction temperature to heating the acetone distillation zone indirect heat exchange used.

1 sheet of drawings