Extracción de fenol de agua residual.

Un método para extraer fenol de agua residual, que comprende:

a) poner en contacto una corriente de agua residual que contiene fenol con un disolvente hidrocarbonado fresco,

siendo dicho disolvente hidrocarbonado una porción hidrocarbonada de una corriente de fondo de una columnade refinado de acetona, para producir una corriente de agua residual desfenolada y un disolventehidrocarbonado gastado; y

b) transportar al menos algo del disolvente hidrocarbonado gastado a un sistema de recuperación de alfametilestirenocorriente debajo de dicha columna de refinado de acetona sin reciclar ninguna porción deldisolvente hidrocarbonado gastado a la etapa a) de contacto.

Extracción de fenol de agua residual.

ANTECEDENTES

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método para el tratamiento de desechos acuosos, y particularmente a un método para retirar fenol de agua residual.

2. Antecedentes de la técnica

Diversos procedimientos químicos producen corrientes de agua residual que contienen fenol. Por ejemplo, en un procedimiento empleado comúnmente, se produce fenol mediante la peroxidación de cumeno a hidroperóxido de cumeno, que es escindido después a fenol y acetona. También se produce alfa-metilestireno (AMS) , y puede ser recuperado como subproducto, o hidrogenado a cumeno y reciclado después al procedimiento del fenol. Las corrientes de agua residual de tal procedimiento contienen fenol disuelto, que debe ser retirado antes de que el agua residual se pueda descargar en el medio ambiente.

Se han usado diversos métodos en el pasado para retirar compuestos fenólicos (fenol y cresol) de corrientes de agua residual, que incluyen reacción química, adsorción con resinas y extracción líquido-líquido.

En los procedimientos de extracción, el agua que contiene fenol se trata con un extractante. Por regla general, el extractante es un disolvente que es inmiscible en el agua, pero en el que el fenol se disuelve preferiblemente. El fenol se recupera posteriormente de la corriente del extractante. Se han empleado diversos extractantes, que incluyen benceno, tolueno, xileno, cumeno y otros líquidos aromáticos o alifáticos.

Por ejemplo, la patente de EE.UU. Nº 3.963.610, de Hauschulz et al., describe un método para retirar fenol de agua residual usando cumeno como extractante. El cumeno se lava con carbonato de sodio acuoso y después con hidróxido de sodio para recuperar el fenol como fenato.

La patente de EE.UU. Nº 6.071.409, de Bondy et al., describe un tratamiento de agua residual fenólica con éteres para la retirada y recuperación de compuestos fenólicos.

En un método convencional, el efluente acuoso que contiene fenol se trata con extracción por disolventes para retirar el fenol en un método de extracción de una sola etapa que incluye el reciclado del disolvente. El disolvente fresco se suministra por una cabeza de una columna superior de AMS, e incluye cumeno y otros hidrocarburos. El fenol es recuperado del disolvente por lavado cáustico y es reciclado después de vuelta al proceso.

Más particularmente, haciendo referencia ahora a la FIG. 1, se muestra un sistema 10 de la técnica anterior para la recuperación de fenol y acetona del producto de la oxidación y escisión del cumeno. Se conocen métodos y aparatos para oxidar cumeno a hidroperóxido de cumeno y escindir el hidroperóxido de cumeno a acetona y fenol. El efluente 11 de la escisión del hidroperóxido de cumeno contiene acetona, fenol y subproductos tales como cumeno, AMS y otros componentes (p.ej., benceno, tolueno, etilbenceno, butilbenceno) . El efluente 11 es enviado a un divisor 12 que separa por fraccionamiento una corriente 13 de cabeza que contiene acetona, cumeno y AMS, y una corriente 14 de fondo que contiene fenol y algo de AMS. La corriente 14 de fondo es enviada a la columna 21 de destilación, en la que el AMS es separado como una corriente 22 de cabeza y el fenol y otros componentes más pesados son separados como una corriente 23 de fondo. La corriente 23 de fondo es enviada después a purificación adicional en la columna 24 de destilación, en la que el fenol purificado es separado como una corriente 25 de cabeza y los componentes más pesados son separados como una corriente 26 de fondo.

La corriente 13 de cabeza del divisor 12 es enviada al sistema 15 de destilación, en el que la acetona es separada como una corriente 16 de cabeza, y el cumeno y el AMS son separados como una corriente 17 de fondo. La corriente 17 de fondo es enviada al sistema 18 de destilación, que separa la mezcla cumeno-AMS por fraccionamiento en una corriente 19 de cabeza que contiene cumeno y otros componentes, y una corriente 20 de fondo que contiene AMS.

La corriente de cabeza del sistema 18 de destilación es enviada después al sistema 50 conocido en la técnica anterior para la recuperación de fenol de agua residual. Haciendo referencia ahora a la FIG. 2, la corriente 52 de agua residual es introducida en un tambor 51 de desfenolación primaria. La corriente de agua residual puede ser opcionalmente pretratada con ácido (p.ej., H2SO4) para convertir cualquier fenato presente en el agua en fenol, que puede ser retirado por el extractante hidrocarbonado. La corriente 19 que contiene cumeno y otros hidrocarburos es introducida en el tambor 51 y el agua desfenolada es descargada por medio de la corriente 53. La corriente del disolvente hidrocarbonado, que contiene una porción mayoritaria del fenol, es enviada por medio de la corriente 55 al tambor 56 de lavado cáustico. Se añade una solución cáustica (p.ej., NaOH acuoso al 20%) al tambor por medio de la corriente 57 para convertir el fenol de nuevo en un fenato (fenato de sodio) que es preferentemente soluble en agua, y posteriormente es retirado en la corriente 58 de agua. Una porción de la corriente 58 puede ser reciclada opcionalmente a la corriente 57. La corriente de hidrocarburo es retirada por medio de la corriente 59. Una porción del disolvente hidrocarbonado es reciclada por medio de la corriente 54 de vuelta a la corriente 19. Otra porción 60 es enviada a un procesamiento adicional.

El documento US-A-4026791 describe un procedimiento para extraer fenol del agua residual producida durante el procedimiento de producción de fenol a partir de cumeno, en el que un disolvente hidrocarbonado entra en una columna de contacto que tiene una salida lateral que recicla el disolvente y lo mezcla con disolvente repuesto de vuelta, a través de un intercambiador de calor. Después vuelve a entrar en la columna de tratamiento, de tal modo que se usa el disolvente reciclado o gastado en la columna de tratamiento de agua residual.

Lo que se necesita es un método mejorado para extraer fenol de una corriente de agua residual que se pueda usar conjuntamente con un procedimiento para producir fenol y acetona a partir de cumeno.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un método para extraer el fenol del agua residual como se define en la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas de la invención se establecen en las reivindicaciones dependientes.

El método y sistema de la presente invención proporciona ventajosamente una recuperación de fenol del agua residual significativamente mejor que la del método conocido anteriormente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Se describen en la presente memoria diversas realizaciones con referencia a los dibujos, en los que:

La FIG. 1 es un diagrama de flujo esquemático de un sistema de la técnica anterior para la recuperación de fenol y acetona en un procedimiento de oxidación de cumeno, que incorpora un sistema para extraer fenol de una corriente de agua residual;

La FIG. 2 es un diagrama de flujo esquemático de un sistema conocido para extraer fenol de agua residual;

La FIG. 3 es un diagrama de flujo esquemático de un sistema para recuperar fenol y acetona en un procedimiento de oxidación de cumeno, que incorpora el sistema de la invención para extraer el fenol del agua residual; y,

La FIG. 4 es un diagrama de flujo esquemático de un sistema de la presente invención para extraer el fenol del agua residual.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA (S) REALIZACION (ES) PREFERIDA (S)

Haciendo referencia ahora a la FIG. 3, se muestra un procedimiento 10A para la recuperación de fenol y acetona a partir del producto de la oxidación y escisión del cumeno. El procedimiento 10A incorpora el sistema 100 de recuperación de fenol de la presente invención. Los números similares a los de la FIG. 1 indican elementos similares. Como se puede ver, el sistema de recuperación de fenol emplea el fondo 17 corriente arriba de la columna 15 de refinado de acetona, en lugar de la cabeza 19 de corriente abajo del sistema 18 de recuperación de AMS. La columna de refinado de acetona separa la acetona en una corriente 16 de cabeza y componentes de ebullición más alta que incluyen AMS y cumeno en la corriente 17 de fondo. Esta nueva disposición proporciona la ventaja de un mayor flujo de disolvente hidrocarbonado corriente arriba, que elimina la necesidad de reciclar el disolvente en el sistema 100 de recuperación de fenol. Por tanto, sólo se usa hidrocarburo fresco como disolvente “de paso único” no reciclado, y es alcanzable un contenido de fenol más bajo del agua residual tratada. Disolvente hidrocarbonado “fresco” es el que... [Seguir leyendo]

1. Un método para extraer fenol de agua residual, que comprende:

a) poner en contacto una corriente de agua residual que contiene fenol con un disolvente hidrocarbonado fresco, siendo dicho disolvente hidrocarbonado una porción hidrocarbonada de una corriente de fondo de una columna de refinado de acetona, para producir una corriente de agua residual desfenolada y un disolvente hidrocarbonado gastado; y

b) transportar al menos algo del disolvente hidrocarbonado gastado a un sistema de recuperación de alfametilestireno corriente debajo de dicha columna de refinado de acetona sin reciclar ninguna porción del disolvente hidrocarbonado gastado a la etapa a) de contacto.

2. El método de la reivindicación 1, que comprende uno de los siguientes (i) - (vi) :

(i) en donde el disolvente hidrocarbonado gastado producido en la etapa (a) de contacto contiene fenol y el método incluye además la etapa de:

retirar una mayor parte del fenol del disolvente hidrocarbonado gastado antes de la etapa (b) de transporte; o

(ii) en donde el disolvente hidrocarbonado fresco es lavado con agua antes de que contacte con la corriente de agua residual que contiene fenol; o

(iii) en donde el disolvente hidrocarbonado fresco contiene cumeno y alfa-metilestireno; o

(iv) en donde el agua residual es pretratada con ácido antes de la etapa (a) de contacto para convertir los fenatos en fenol; o

(v) en donde la etapa (a) de contacto se realiza en una columna que contiene al menos un lecho relleno; o

(vi) en donde la etapa (a) de contacto se realiza a una temperatura de aproximadamente 30ºC a aproximadamente 50ºC.

3. El método de la reivindicación 2, parte (i) , en donde la etapa de retirar una mayor parte del fenol comprende lavar el disolvente hidrocarbonado gastado que contiene fenol con una solución acuosa cáustica.

4. El método de la reivindicación 3, en donde la solución acuosa cáustica comprende hidróxido de sodio al 20%.

5. El método de cualquiera de la reivindicación 2, parte (i) , la reivindicación 2, parte (v) , la reivindicación 3 o la reivindicación 4, en donde la etapa (a) de contacto se realiza en un modo a contracorriente.