CS195138B1 - Method for regeneration of nonpolar solvents from the Fischer-Hepp rearrangement of IM-nitrosodiphenylamine to 4-nitrosodiphenylamine - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu regenerace nepolárních rozpouštědel používaných při přesmyku N-nitrozodifenylaminu na 4-nitrózodifenylamin. 4-Nitrózodífenylamin je meziproduktem při výrobě ‘známých antiozonantů pro pryž, sám se také v gumárenském průmyslu používá.

Description

SOCIALISTICKÁ, I POPIS VYNÁLEZUK autorskému osvědčení 195138 <U) (Bl)

/22/ Přihlášeno 11 11 77/21/ /PV 74,5-77/ (51) Int. C1.3C 07 C 87/54 (40) Zveřejněno 28 04 79

ÚŘAO PRO VYNÁLEZY (45) Vydáno 1 5 04 82

A OBJEVY (75)

Autor vynálezu PASEK JOSEF doc. ing. CSc., KONDELÍK. PETR ing. CSc., PRAHA,

ŘEŽÁBEK ANTONÍN dr., JAROŠ ALOIS ing., BRATISLAVAa VRBA LUBOMÍR ing., PRAHA (54) Způsob regenerace nepolárních rozpouštědel z Fischerova-Heppovapřesmyku IM-nitrózodifenylaminu na 4-nitrózodifenylamin i

Vynález se týká způsobu regenerace ne-polárních rozpouštědel používaných připřesmyku N-nitrozodifenylaminu na 4-nitró-zodifenylamin. 4-Nitrózodifenylamin je me-ziproduktem při výrobě ‘známých antiozonan-tů pro pryž, sám se také v gumárenskémprůmyslu používá. Přesmyk snadno dostupného N-nitrózodife-nylaminu katalyzovaný chlorovodíkem senejffastěji provádí za přítomnosti směsinepolárního rozpouštědla s primárním alko-holem. Nepolárním rozpouštědlem bývá chlo-roform /BIOS 986, str. 27/, trichloretylén,chlorbenzen /čs. patent č 96 831/ a aroma-tické uhlovodíky benzén, toluen, xylény/J. Org. Chem. .35, 2031 , 1970, NSR patentč 2 211 341 /. Po skončení reakce se reakČ-ní směs obvykle alkalízuje přebytkem ro.z-toku hydroxidu sodného, přičemž 4-nitrózo-difenylamin přejde do vodného roztokualkálie, zatímco většina nečistot a ne-zreagovaná výchozí látka zůstanou v nepo-lárním rozpouštědle. Před opakovaným pou-žitím se toto rozpouštědlo musí zbavit pří-měsí, nejlépe destilací. Vzhledem k rela-tivně nízké teplotě varu všech používanýchrozpouštědel se tyto destilují za atmosfé-rického tlaku, eventuálně s vodní parouv destilačním zařízení bez rekti.fikaČníúčinnosti; nezreagovaný N-nitrózodifenyla-min a smolovité vedlejší produkty jsou ne-těkavé.

Bylo zjištěno, že uvedený jednoduchýzpůsob regenerace rozpouštědel z přesmykuN-nitrózodifenylaminu má při průmyslovéalkylaci některé nedostatky. Při destilacipři teplotě vyšší než 70 °C se N-nitrózo- 2 difenylamin rozkládá a nitrózní plynyreagují s přítomnou vlhkostí na kyselinudusičnou, která koroduje nejen kolonu, alezejména kondenzátor a nádrž na destilát.

Další komplikací regenerace rozpouštědlaje přítomnost anilinu a jiných těkavýchlátek, které vznikají při přesmyku N-nitró-zodif enylaminu, a zejména při působeníhydroxidu sodného na reakční směs vedlejší-mi reakcemi. Obsah anilinu je sice malý,obvykle 0,01 až 0,1 % hmot., avšak i maláčást, která přejde do destilátu^ zhoršujekvalitu produktu při použití regenerova-ného rozpouštědla k výrobě N-nitrózodife-nylaminu nitrozací dífenylaminu.

Tyto těžkosti odstraňuje způsob regene-race nepolárních rozpouštědel z Fischero-va-Heppova přesmyku N-nitrózodifenylaminuna 4-nitrózodífenylamin rektifikací podlevynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom,že se rektifikace provádí při tlaku, přiněmž teplota destilačního zbytku činí 50-až 70 °C, a na koloně, jejíž obohacovací ‘část pracuje s účinností 2 až 4 teoretická,patra a ochuzovací čásf s účinností 2 až5 teoretických pater.

Pro rozklad N-nitrózodifenylaminu jerozhodující teplota na spodu rektifíkačníkolony. Rychlost rozkladu klesá s teplo-tou a je tedy výhodné pracovat při co nej-nižší teplotě. Při velmi nízké teplotě sevšak obtížně kondenzují páry odcházejícíz kolony a optimální oblast teploty vařákuje proto 50 až 7-0 °C. Teplota varu směsina spodu kolony je určena teplotou varurozpouštědla, tlakem, a koncentrací roz-pouštědla v destilačním zbytku. Pro benzen 195138

Claims (4)

195138 a trichloretylen je vhodný tlak na hlavěkolony 25 až 55 kPa, pro toluen 8 až 20kPa, pro xyleny a chlórbenzen 2,5 až 7 kPa. Destilační zbytek se obvykle spalujea vzhledem k jednoduchosti regenerace avzhledem k transportním vlastnostem'ďesti-lačního zbytku je výhodné část rozpouště-dla ve zbytku ponechat; to ovšem platí jenpro levné a spalitelné uhlovodíky. Chloro-vaná rozpouštědla je třeba ze zbytku odstra-nit prakticky úplně a za tím účelem jepodle vynálezu výhodné kombinovat vakuovourektifi.kaci s přídavkem vodní páry, kteráse připouští do spodu kolony. Po kondenza-ci par se vodná fáze snadno oddělí od ne-rozpustného rozpouštědla. Principiálně je možno za dodržení výšezmíněné teplotní meze zahřívat vařák kolo-ny libovolným teplonosným médiem, napříkladvodní parou. Při zahřívání bojleru parouvšak může nastávat rozklad na neúplně smo-čených plochách výměny tepla, nebo se ka-palina může rychle přehřát při eventuál-ním zvýšení tlaku. Bezpečnějším způsobemje proto postup podle vynálezu, při němžse zahřívá vařák proudící teplou kapalinouo teplotě 70 až 100 °C, nejlépe teplou vo-dou. Způsob regenerace rozpouštědel podlevynálezu řeší i separaci těkavého anilinu'zařazením jisté rektifikační účinnosti,přičemž-stačí, aby refluxní poměr byl0,1 až 0,5, nejlépe 0,15 až 0,25. Charakter regenerované směsi vyžadujei zvláštní uspořádání kolony. Spodní, tj.ochuzovací část/se zanáší nerozpustnýmipryskyřicemi a nemůže být proto tvořenapřepadovými patry. Podstata zařízení k provádění způsobupodle vynálezu spočívá v tom, že obohaco-vaní část je tvořena přepadovými patry, svýhodou kloboučkovými nebo ventilovýmia ochuzovací část je naplněna kroužky, nej-lépe kovovými nebo keramickými. Vrchní,obohacovací část kolony nemůže být vyplně-na kroužky, které by vzhledem k malémurefluxnímu poměru a značnému průměru ko-lony nebyly dostatečně, smočeny. Zde nejlé- PŘEDMĚT

1. Způsob regenerace nepolárních roz-pouštědel z Fischerova-Heppova přesmykuN-nitrózodifenylaminu na 4-nitrózodif eny-lamin rektifikací, vyznačený tím, že serektífikace provádí při tlaku, při němžteplota destilacního zbytku činí 50 až 70 °C, při účinnosti obohacovací částikolony 2. až 4 teoretická patra a ochuzova-cí části 2 až 5 teoretických pater.

2, Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, pe vyhovují klobouČková nebo ventilovápatra. Příklad 1 Do regenerační kolony se nastřikuje2000 kg toluenu použitého při výrobě4-nítrózodifenylaminu za hodinu. Nástřikobsahuje 5 Z hmot. sušiny a 0,05 Z hmot.anilinu. Vývěvou je na hlavě kolony udržo-ván tlak 12 kPa a teplota 50 °C. Ve vařákuvře roztok smol v toluenu při 65 °C a va-řák je vyhříván proudící vodou o teplotě90 °C. Obohacovací část kolony je tvořenatřemi ventilovými patry a je zkrápěna300 kg toluenu za hodinu. Spodní část ko-lony je do výše 2 m vyplněna Raschigovýmikroužky. Destilát obsahuje méně než 0,001 Zhmot. anilinu, odtah z vařáku obsahuje60 Z hmot, sušiny. Regenerovaný toluenvykazuje při přípravě N-nitrózodifenylaminua jeho následujícím přesmyku stejné vlast-nosti jako toluen čistý. Příklad 2 Do regenerační kolony je nastřikovántrichlóretylen použitý při přesmykuN-nitróžodifenylaminu v množství 4000 kg/hs obsahem 3 Z hmot. sušiny a 0,05 Z hmot.anilinu. Vývěva udržuje na hlavě kolonytlak 26 kPa, ve vařáku je teplota 70 °C. Do vařáku se připouští.500 kg syté páryza hodinu, aby se destilační zbytek zbaviltrichlóretylenu. Vařák je vyhříván teplouvodou o teplotě 90 °C. Při refluxu 500 kgtrichlóretylenu/h obsahuje destilát méněnež 0,005 Z hmot. anilinu. Destilační zby-tek obsahuje 1 Z hmot. trichlóretylenu aje vhodný ke spalování. Zvýšeným nástřikempáry je šice možné obsah rozpouštědla vezbytku ještě snížit, avšak není to účelné,protože zbytek obsahuje 3 až 7 Z hmot.chlóru ve formě vysokovroucích chlórovanýchsloučenin vznikajících při přesmyku. Narozdíl od příkladu 1 obs.ahuje spodní částkolony vrstvu Raschigových kroužků, vy-sokou 4 m. VYNÁLEZU' že se během regenerace do vařáku kolonypřipouští vodní pára.

3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačenýtím, že vařák kolony se během regeneracevyhřívá proudícím médiem s teplotou 70 až100 °C, s výhodou teplou vodou.

4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačenýtím, že se regenerace provádí při refluxnímpoměru od 0,1 do 0,5, výhodně od 0,15 do0,25 . Severografía, n. p„ tivod 7, Moat