CS217902B1

CS217902B1 - Způsob přípravy monosodné soli kyseliny naftalen-1,3,6-trisulfonové

Info

Publication number: CS217902B1
Application number: CS289181A
Authority: CS
Inventors: Jindrich Hojer; Drahoslava Hlavacova; Emanuel Stasek; Jan Roman
Original assignee: Jindrich Hojer; Drahoslava Hlavacova; Emanuel Stasek; Jan Roman
Priority date: 1981-04-16
Filing date: 1981-04-16
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Způsob přípravy naftalen-1,3,6-trisulfonové kyseliny ve formě monosodné soli sulfonaci sodné soli 2-naftalensulfonové kyseliny 65% oleem tak, že se vysušená sodná ,sůl 2-naftalensulfonová kyseliny rozpustí ve 100% kyselině sírová a sulfonuje při teplotě 120 až 180 °C 65% oleem, přičemž se po sulfonaci získá směs sodných solí naftalentrisulfonových kyselin s obsahem 74 až 75 % hmot. naftalen-1,3,6-trisulfokyseliny

Description

Vynález popisuje přípravu monosodné soli naftalen-1,3,6-trisulfonové kyseliny sulfonací sodné soli naftalen-2-sulfokyseliny oleem.

Hlavním technologickým postupem přípravy naftalen-1,3,6-trisulfokyseliny je v současné době trisulfonace naftalenu. Podle postupu publikovaného ve FIAT-Final Report No. 1016, str. 37, se naftalen-1,3,6-třisulfokyselina průmyslově vyráběla tak, že do sulfonačního kotle byl předložen monohydrát (=100% HgSO^) ochlazený na 20 °C a za míchání se vnášel mletý naftalen. Potom se teplota reakční směsi zvýšila na 80 až 85 °C a 1 hod se při této teplotě směs vymíohávala. Po této době se teplota zvýšila na 145 °C s určitou prodlevou.

Pak se teplota ochlazením směsi snížila na 85 °C, reakční směs se aaředila monohydrátem a potom při 40 °C se přidalo 65% oleum, načež probíhala další sulfonace. Nejdříve se během 8 hod přidal hlavní podíl 65% olea, pak ee teplota zvýšila na 145 °C a 2,5 hod při této teplotě udržováno. Potom se reakční směs ochladila na 60 °C a při této teplotě se přidalo zbývající množství 65% olea a 2 až 3 hod se udržovalo při 150 až 155 °C. Výtěžek naftalen-1,3,6-trysulfokyseliny dosahoval asi 70 až 72 % teorie vztaženo na naftalen. Při této příležitosti je nutno podotknout, že přesné stanovení izometrů naftalentrisulfokyselin bylo tehdy velmi nepřesné.

óoučasné výrobní technologie jsou založeny na shora popisované technologii, různě modifikované.

Rozborem této technologie, vycházející z naftalenu, a na základě nových dokonalejších analytických metod, jmenovitě kapalinové chromatografie, bylo konstatováno, že přímá trisulfonace naftalenu nemusí vždy poskytovat nejlepší výsledky.' Vycházíme-li z technologické podmínky, že po vnesení naftalenu při nízké teplotě, kdy vzniká především 1-naftalensulfokyselina, zvýší se teplota na 145 °C, při které dochází k přesmyku sulfoskupiny z polohy 1 do polohy 2 a získá se tak rovnovážná směs, která má přibližné složení 85 % hmot. 2-naftalensulfokyseliny, 10 % hmot. 1-naftalensulfokyseliny, cca 5 % hmot.

1,5-naftalendisulfokyseliny.

Sulfonujeme-li dále tuto rovnovážnou směs oleem, získáme:

a) z 2-naftalensulfokyseliny

,so₃h

Olo

OlO so₃h ho₃s

b) z 1-naftalensulfokyseliny

Požadovaný izomer 1,3,6-získáme převážně z 2-naftalensulfokyseliny. Z uvedeného přehledu vyplývá, že 1-naftalensulfokyselina není pro přípravu izomeru 1,3,6-příliš vhodné. Získané produkty ze sulfonace rovnovážné směsi obsahují značné množství balastníoh látek, které přecházejí do dalších výrobních stupňů, např. při výrobě H-kyseliny.

Na základě předběžných teoretických úvah a experimentálního ověření bylo nyní zjištěno, že vhodnou výchozí surovinou by mohla být sodná sůl 2-naftalensulfokyseliny, která se ve značných výrobních kapacitách zpracovává při výrobě /J-naftolu. Tato kyselina, obecně nazývaná beta sůl, je prakticky zbavena jednak 1-naftalensulfokyseliny a dále neobsahuje žádnou disulfokyselinu ani dinaftylsulfony. Hydrolýzou reakční směsi po sulfonaci dochází především k hydrolýze 1-naftalen-sulfókyseliny, která se rozloží na naftalen a kyselinu sírovou. Naftalen se regeneruje zpět a lze jej použít k další sulfonaci. Tím se sníží ztráty naftalenu, ze kterého vznikají při sulfonaci rovnovážné směsi balastnl látky. Vysolením beta-soli se naopak získá jeden čisticí stupeň. Ukázalo se, že beta-sůl po vysuš šení je velmi vhodná výchozí surovina pro přípravu požadovaného izomeru naftalen-1,3»6-trysulfokyseliny. Jako rozpouštědlo při sulfonaci se používá kyseliny sírová (monohydrát), jako sulfonační činidlo 65% oleum. Teplota pro trisulfonaci 120 až 1ΘΟ °C (lépe 140 až 165 °C). Doba sulfonace v rozmezí 2 až 6 hod.

Při sulfonaci beta-soli se dosáhne o 4 až 6 % hmot vyšší obsah naftalen-t,3,6-trisulfokyseliny (ze sumy izomerů trisulfokyselin) oproti přímé trisulfonaci naftalenu. Výhodou tohoto postupu je, že jako výsledný produkt sulfonace beta-soli je monosodná sůl naftalentrisulfokyselin, což se projeví dále v úspoře vápence při neutralizaci a odstraňování přebytečné kyseliny sírové a snížení množství odpadních látek.

Níže uvedené příklady ilustrují provedení postupu podle vynálezu

Příklad , (srovnávací pokus)

Do pětihrdlé baňky obsahu 500 ml, opatřené míchadlem, teploměrem, zpětným chladičem s uváděcí trubkou na dusík a dávkovacím zařízením se po výplachu baňky dusíkem předloží 133,6 dílu hmot. 100% kyseliny sírová. Během 30 minut se za chlazení vnese 102,5 dílu hmot. naftalénu tak, aby se teplota v daném intervalu rovnoměrně zvyšovala ze 40 °C na 80 °C. Potom se teplota reakční směsi zvýěí na 150 °C a na této teplotě se 1,5 hodiny udržuje.

Po této době se reakční směs ochladí na 100 °C a přidá se 2. část, tj. 98,4 dílu hmot.

100% kyseliny sírová. Teplota reakční směsi se upraví na 80 °C a během 2 hodin se do ní vnese 245,6 dílu hmot. 65% olee. Reakční směs se pak vyhřeje na 155 °C a na této teplotě se udržuje 1 hodinu. Během dalších 15 minut-se vnese 2.část 65% olea, tj. 49,6 dílu hmot., a reakční směs se ještě při 155 až 160 °C 1 hodinu vymíchává.

Reakční směs, která obsahuje izomery naftalentrisulfonových kyselin, je vhodná k dalšímu zpracování až na H-kyselinu.

Selektivita sulfonace při 100% konverzi naftalénu, vztažená na naftalen-1,3,6-trisulfonovou kyselinu, činí 71,35 %.

Reakční směs po sulfonaoi byla analyzována metodou kapalinové chromatografie a obsahuje naftalen-1,3,5,7-tetrasulfonová kyselina naftalen-1,3,6-trisulfonová kyselina naftalen-1,3,5-trisulfonová kyselina naftalen-1,3,7-trisulfonová kyselina sulfonovaný dinaftylsulfon kyselina sírové

0,3% hmot.

33,4 % hmot.

4,9 % hmot.

8,2 % hmot. cca 1,5% hmot. cca 52,0 % hmot.

Příklad 2

Do sulfonační aparatury, popsané v příkladu 1, se předloží 235,2 dílu hmot. 100% kyseliny sírové a do ní se během 15 minut suspenduje 184,2 dílu hmot. sodné soli naftalen-2-sulfonové kyseliny, přičemž teplota směsi vystoupí oca na 50 °C. Do vzniklé suspenze 50 °C teplé se během 20 minut vnese 196,8 dílu hmot. 65% olea tak, aby teplota směsi stoupla maximálně na 90 °C. Potom se reakční směs vyhřeje na 160 °C a na této teplotě se nechá 2 hodiny sulfonovat.

Vzniklá směs izomerů naftalentrisulfonových kyselin ve formě monosodných solí je vhodná k přímému dalšímu zpracování,

Selektivita sulfonace při 100 % konverzi sodné soli naftalen-2-sulfonová kyseliny, vztažené na naftalen-1,3,6-trisulfonovou kyselinu, činí 75,3 %·

Reakční směs po sulfonaci byla analyzována metodou kapalinové chromatografie a obsahuje naftalen-1,3,5,7-tetrasulfonová kyselina naftalen-1,3,6-trisulfonová kyselina naftalen-1,3,5-trisulfonová kyselina naftalen-1,3,7-trisulfonová kyselina sulfonovaný dinaftylsulfon kyselina sírové

0,1 % hmot.

36,1 % hmot.

3,7 % hmot.

8,1 % hmot.

1,5 % hmot. cca 50,5 % hmot.

Claims

Způsob přípravy naftalen-1,3,6-trisulfonové kyseliny ve formě monosodné soli sulfonací sodné soli 2-naftalensulfonové kyseliny 65% oleem, vyznačený tím, že se sodná sůl 2-naftalensulfonové kyseliny rozpustí ve 100% kyselině sírové a sulfonuje při teplotě 120 až 180 °C 65% oleem, přičemž se po sulfonaci získá směs sodných solí naftalentrisulfonových kyselin s obsahem 74 až 75 % hmot. naftalen-1,3,6-trisulfokyseliny.