Brevet FR2204620A1 — publié le 19740524

La présente invention se rapporte à un procédé pour la récupération d'urée à partir de ses solutions phénoliques. Plus par tiouliérement, elle se rapporte à un procédé pour la récupération d'urée à l'état solide à partir de ses solutions phénoliques, en utilisant un solvant organique particulier. Pour la récupération d'urée à partir de sa solution dans un solvant phénolique, on a utilisé jusqu'à présent l'eau, par suite de sa solubilité élevée. Cependant, en général, l'urée est relativement soluble dans divers solvants phénoliques, si bien qu'une extraction aveo de l'eau n'est pas d'une bonne efficacité. En outre, divers solvants phénoliques présentent une solubilité considérable dans l'eau, si bien que la perte de solvant phénolique est grande et que de l'eau résiduaire, contenant de l'urée et des'solvants phénoliques, provoque la pollution de l'environnement. Pour surmonter les défauts tels que vus dans le mode opé- ratoire classique de récupération en utilisant de l'eau, on a fait de nombreuses étudies. Par suite, on a trouvé que certains solvants organiques particuliers sont très efficaces pour séparer l'urée à l'état solide, o'est-8-dire sous forme de cristaux, à partir de sa solution dans un solvant phénolique. Selon la présente invention, un solvant organique particulier, ohoisi dans le groupe se composant d'amides aliphatiques, d'éthers, de sulfure de carbone et de dimdthylsulfoxyde, est ajoute une solution d'urée dans un solvant phénolique et les cristaux d'urée séparés sont rassemblés à partir du mélange résultant. L'expression "solvant phénolique" utilisée ioi est destinée à signifier un phénol et son mélange avec tout autre solvant organique. Des exemples de phénols sont le phénol, l'o-crésol, le m crésol, le crésol, le résorcinol, l'hydroquinone, le xylénol, etc,.. Des exemples d'autres solvants organiques sont le benzène, le toluène, le xylène, etc... Le solvant organique particulier à utiliser dans la présente invention est une amide aliphatique, un éther, le sulfure de carbone ou le diméthylsulfoxyde. Des exemples de l'amide aliphatique sont la N,N-dimdthylformamide, la N,N-diméthylacétamide, la triamide hexaméthylphosphorique, les pyrrolidones, etc... Des exemples de l'éther sont l'éther diméthylique, l'éther diéthylique, l'éther dipropylique, l'éther dilsopropylique, le dioxane, le té- trahydrofurane, etc... La quantité de solvant organique particulier à ajouter est modifiée selon les quantités du solvant phénolique et de l'urée dissoutes dedans et peut être d'ordinaire de 0,3 à 5,0 fois le poids de celle de la solution phénolique d'urée à traiter. L'addition du solvant organique particulier est d'ordinaire faite à une température allant de -50C à 40"C. La séparation des cristaux d'urée est achevée normalement dans une période de 10 minutes à 5 heures, dans la plupart des cas à peu près en 50 minutes, et, durant ce temps, le mélange peut Autre agité. Le procédé de la présente invention est applicable à la récupération d'urée à partir de sa solution dans un solvant phénolique, ainsi qu'à l'élimination d'urée à partir d'un solvant phénolique contaminé. En conséquence, la présente invention se rapporte également à une amélioration d'un procédé pour la séparation de m-crésol à partir de son mélange avec tout autre crésol. Plus spécifiquement, le m-crésol peut entre récupéré à partir de son mélange avec tout autre crésol en traitant le mélange avec de l'urée en présence d'un solvant organique, à une température inférieure, pour former un composé moléculaire de m-crésol et d'urée, en séparant le composé moléculaire du mélange résultant, en décomposant le composé moléculaire à une température supérieure en m-crésol et en urée, et en séparant le m-crésol du mélange résultant (voir le brevet belge nO 770.234). Dans l'étape finale de ce procédé, le mélange de m-crésol et d'urée est d'ordinaire traité avec un solvant organique approprié (par exemple le toluène) arin d'extraire le m-crésol. L'extrait est alors soumis à une distillation fractionnée pour récupérer le solvant organique et le m-crésol séparément. Dans cette distillation fractionnée, l'urée contaminée dans l'extrait est décompose par la chaleur, ce qui rend impur le mcrésol récupéré. Pour éviter cet ennui, l'extrait est souvent lavé à l'eau pour éliminer l'urée formant un produit de contamination. Cependant, comme on l'a mentionné ci-dessus, l'urée est considérablement soluble dans le m-cr4sol et on exige l'utilisation d'une grande quantité d'eau pour oDtenir l'élimination satisfaisante d'urée. De plus, le m-crdsol est relativement soluble dans liteau, si bien que la perte de m-crésol est grande. Ainsi, le lavage avec de l'eau n'est pas d'une bonne efficacité. De plus, l'urée est récupérée sous la forme d'une solution aqueuse très diluée et difficilement soumise à une utilisation répétée. Dans l'application du procédé de la présente invention, le solvant organique particulier (par exemple l'éther diéthylique) est ajouté à l'extrait au lieu de traitement avec l'eau, si solen que l'urée dissoute dedans est séparée. L'urée séparée est rassemblée à partir du mélange résultant par un mode opératoire classique, tel que la centrifugation ou la filtration sous pression. Ainsi, la récupération ou ltélimination d'urée peut être obtenue dans un système non aqueux par une opération simple, et l'urée rassemblée est à l'état solide et peut être soumise facilement à une utilisation répétée. Des exemples de réalisation pratiques et actuellement préférés de la présente invention sont indiqués à titre d'illustration par les exemples suivants. EXEMPLES 1 A 6 Dans 1.000 grammes d'une solution toluénique contenant 400 grammes de crésol, où 25 grammes ou 50 grammes d'urée ont été dissous, on a ajouté du tétrahydrofurane (désigné ci-après sous le nom de "THF"), tout en agitant. Lors de l'addition, la solution est devenue trouble et les cristaux d'urée ont commencé à précipiter. Après que la cristallisation a été achevée, le mélange résultant a été filtré pour rassembler des cristaux. Les modes opératoires indiqués ci-dessus ont été réalisés à SOC. Les résultats sont présentés dans le tableau 1. TABLEAU 1 Exemple Quantité Quantité de Quantité Taux de ré d'urée dis- THF ajoutée d'urée sépa- cupération soute (gram- (grammes) rée (gram- d'urée (%) mes) mes) 1 50 300 45,3 90,6 2 50 500 46,4 92,8 3 50 1.000 7,7 95,4 4 50 2.000 47,9 95,8 5 25 500 2D,0 91,8 6 25 1.000 23,7 94,6 EXEMPLES 7 A 16 Dans 1.000 grammes d'une solution benzénique contenant 200 grammes de phénol, où 30 grammes d'urée ont été dissous, on a ajouté de la ,-diméthylformamide (ci-après désignée sous le nom de "DMF"), tout en agitant à 0 C-. L'urée séparée par cristallisation a été rassemblée par filtration. Les résultats sont présentés dans le tableau 2. TABLEAU 2 Exemple Période de Quantité de Quantité Taux de ré temps pour DMF ajoutée d'urée sépa- cupération 1'agitation (grammes) rée (gram- d'urée (ç) minutes mes 7 10 800 24,5 81,7 8 30 800 27,8 92,7 9 60 800. 28,2 94,0 10 90 800 28,2 94,o 11 120 800 28,4 94,7 12 10 1.500 26,5 88,3 13 30 1.500 27, 9 93, o 14 60 1.500 28,5 95,0 15 90 1.500 28,7 95,7 16 120 1.500 28,8 96,0 EXEMPLE 17 Dans 1.000 grammes de crésol, où 70 grammes d'urée étaient dissous, on a ajouté 1.700 grammes d'éther isopropylique et le mélange résultant a été agité, tout en refroidissant à 80C pendant 1 heure. Les cristaux précipités ont été rassemblés par filtration pour donner 74 grammes d'un gâteau humide d'urée. L'éther isopropylique a été retiré du filtrat par distillation pour donner des crésols dans lesquels la teneur en urée était inférieure à 2.000 ppm. La présente invention n1 est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparattront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Procédé de récupération d'urée à partir de ses solutions phénoliques, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter un solvant organique, choisi dans le groupe se composant d'amides ali phatiquns, d'éthers, de sulfure de carbone et de diméthylsulfoxyde, dans la solution phénolique et à rassembler les cristaux séparés d'urée à partir du mélange résultant. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les-amides aliphatiques sont la N,N-diméthylformamide, la N,Ndiméthylacétamide, la triamide hexaméthylphosphorique et les pyr rolidones. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éthers sont l'éther diméthylique, l'éther diéthylique, l'4ther dipropylique, l'éther diisopropylique, le dioxane et le tétrahydrofurane. 4 - procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de solvant organique est 0,3 à 3,0 fois le poids de la quantité de solution phénolique d'urée. 5 - Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'addition du solvant organique est réalisée à une température de -50C à 40 C. 6 - Procédé de séparation de m-crésol à partir de son mélange avec tout autre crésol, consistant (1) à traiter le mélange avec de l'urée en présence d'un solvant organique, à une temps rature inférieure, pour former un composé moléculaire de m-crésol et d'urée, (2) b décomposer le composé moléculaire, à une température supérieure, en m-crésol et en urée, (3) à traiter le mélange résultant avec un solvant organique pour extraire le m-orésol, et (4) à soumettre b une distillation fractionnée l'extrait pour réouparer le m-crésol et le solvant organique, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter un solvant organique choisi dans le groupe se composant d'amides aliphatiques, d'éthers,de sulfure de carbone et de diméthylsulfoxyde à l'extrait, avant la distillation fractionnée, à rassembler les cristaux séparés d'urée à partir du mélange rdsul- tant et à recycler l'urée résultante dans l'étape (1). 7 - A titre de produits industriels nouveaux, urée et solutions phénoliques débarrassées d'urée obtenues par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.