CS237196B1 - Způsob odstraňování 2-naftolu Jako nežádoucí nečistoty v 2-naftol-l-sulfonové kyselině - Google Patents

Abstract

Způsob odstraňování 2-naftolu z 2- naftol-l-sulfonové kyseliny popřípadě její soli tak, že se na vodny roztok surové 2-naftol-l-sulfonové kyseliny s obsahem 0,2 až 5 mol kyseliny sírové na 1 mol kyseliny působí formaldehydem za teploty 0 až 55 ®C. Způsob získávání čisté 2-naftol-l-sulfonové kyseliny jako polotovaru pro přípravu 2-amino-l-naftalensulfonové kyseliny používané k výrobě organických barviv.

Description

Vynález řeší způsob odstraňování 2-naftolu jako nežádoucí nečistoty v 2-naftol-l-sulfonové kyselině, popřípadě její sodné, draselné event· amonné soli, připravované sulfonací 2-naftolu kyselinou sírovou, a to srážením z vodných kyselých roztoků surové kyseliny 2-naftol-l-sulfonové formaldehydem nebo hexametylentetraminem a mechanickým oddělením vzniklé sraženiny, a zaměřuje se na technicky a ekonomicky výhodný postup, který je možno včlenit do výrobního procesu 2-naftol-l-sulfonové kyseliny před vlastní izolací této kyseliny v pevném stavu.

Kyselina 2-naftol-l-sulfonová je polotoverem pro přípravu kyseliny 2-amino-l-naftalensulfonové, t. zv. Tobiášovy kyseliny, která slouží k výrobě organických barviv. Jelikož Tobiášova kyselina se připravuje v průmyslovém měřítku z 2-naftol-1-sulfonové kyseliny Buchererovou reakcí, aminací amoniakem

mickým karcinogenem, tudíž je nutné z hygienického hlediska výroby Tobiášovy kyseliny odstraňovat 2-naftol z výchozí suroviny 2-naftol-l-sulfonové kyseliny.

Klasickým technicky využívaným postupem výroby 2-naftol-1-sulfonové kyseliny je sulfonace 2-naftolu 98 % kyselinou sírovou. Produkt sulfonace se zředí vodou a po vysolení se

2-naftol-1-sulf©nová kyselina izoluje ve formě pasty filtrací.

Z důvodů omezení tvorby nežádoucích izomerních naftolsulfonových a naftoldisulfonových kyselin se při tomto postupu pracuje s neúplnou konverzí výchozího 2-naftolu v sulfonaci, takže se v praxi získává jako produkt 2-naftol-l-sulfonová kyselina znečištěná 2-naftolem v množství okolo 2 % hm. na obsah kyseliny. Při dalším zpracování takto znečištěné kyseliny aminací se obdrží Tobiášova kyselina s obsahem okolo 2 % hm. 2-naftylami- 2 237 198 nu, sátím co přípustné množství je maximálně do 0,1 %.

Postup výroby 2-naftol-l-sulfonové kyseliny spočívající na sulfonaci 2-naftolu kyselinou chlorsírovou v organickém rozpouštědle poskytuje sice produkt, který již neobsahuje 2-naftol v takovém množství, jež by ovlivnilo kvalitu v dalším zpracování na Tobiášovu kyselinu, nebot volný 2-naftol zůstává po separapi kyseliny rozpuštěn v organickém rozpouštědle. Je však technologicky náročnější s vyšší spotřebou energií, což souvisí s použitím organického rozpdštědla ve výrobním procesu, neboí je např. nutná jeho regenerace destilací, dochází ke ztrátám a je spojena s bezpečnostními riziky.

Optimálním řešením je tedy způsob přípravy 2-naftol-l-sulfonové kyseliny klasickou sulfonací 2-naftolu kyselinou sírovou, který musí doplňovat levný a účinný rafinační postup odstraňující nezreagovaný 2-naftol. Toto řešenípedle dosavadních známých postupů spočívá buďtq podle čs. AO č. 224 678, v absorpci 2-naftolu z roztoků surové kyseliny 2-naftol-l-sulfonové, popřípadě z roztoku její soli na pevném loži aktivního uhldj nebopcdle čs. AO č. 227 526 ve vysrážení 2-naftolu’z vodných roztoků surové kyseliny 2-naftoll-sulfonové srážecími činidly obsahujícími mětylolové skupiny vázané na dusík, jimiž jsou například kondenzační produkty formaldehydu se čpavkem, aminy nebo amidy, přičemž proces srážení se provádí při pH 3 až 6 a teplotě 60 až 90 °C, vzniklá sraženina se po ochlazení mechanicky oddělí· Tyto známé postupy mají řadu nevýhod. Postup absorpce na aktivní uhlí je značně nákladný tím, že se spotřebovává fc dosažení potřebné účinnosti v rafinaci značného množství absorbentu, jehož regenerace je problematická, navíc dochází i k značným ztrátám na produktu. Srážecí postup dimetýlolovými sloučeninami vyžaduje přípravu srážecího činidla před vlastním srážením, úpravu pH roztoku před srážením a též ohřev na vyšší teploty při srážení a opětné ochlazení při separaci vysrážené naftolové sloučeniny.

Podle vynálezu se 2-naftol odstraňuje z kyselých vodných roztoků surové kyseliny 2-naftol-l-sulfonové získaných z produktu sulfonace 2-naftolu kyselinou sírovou po neředění vodou,

- 3 - 237 196 a to působením formaldehydu jako srážecího činidla, čímž se 2naftol převede v nerozpustnou sloučeninu, která se oddělí hěžnými separačními postupy, např. filtrací, odstřeSovánín^ event.

sedimentací, načež se získá roztok 2-naftol-l-sulfonové vyhovující kvality v obsahu 2-naftolu pro jeho další zpracování.

K srážení je možné použít formaldehyd jako takový, s výhodou však ve formě vodného roztoku běžné technické kvality v množství 0,5 až 6 mol na 1 mol 2-naftolu. Pochod srážení lze uskutečnit v rozsahu teploty 0 až 55 °G, nejlépe za teploty 10 až 30 °C, ve vodném prostředí kyseliny sírové o koncentraci 0,2 až 5 mol/1· Vzhledem k desaktivujícímu vlivu sulfoskupiny a mírným pracovním podmínkám nereaguje samotná 2-naftol-l-sulfonová kyselina s formaldehydem’ při srážení 2-naftolu. Srážecí činidlo formaldehyd je možné nahradit hexame^lentetraminem, neboí za podmínek kyselého prostředí při srážení dochází k jeho rozkladu na formaldehyd. Podrobnější popis provedení odstraňování 2-naft lu z vodných roztoků produktů sulfonace 2-naftolu · 98 % kyselinou sírovoujadle vynálezu se uvádí v následujících příkladech:

Přikladl

Do 1000 g vodného roztoku produktu sulfonace 2-naftolu obsahujícího 13,6 % hm..2-naftol-l-sulfonové kyseliny, 0,263 % hm. 2-naftolu, 22,5 ^ch hm. kyseliny sírpvé a 0,27 % hm, izomerních naftolsulfonových kyselin se přidá 1,5 g 36,8 % vodného roztoku formaldehydu a za mírného míchání se ponechá při teplotě 20 °C působit po dobu 2 h. Vzniklá sraženina se odfiltruje. Filtrát, tj. rafinovaný roztok 2-naftol-l-sulfonové, obsahuje 0,018 % hm. 2-naftolu a je vhodný k dalšímu zpracování, např. k izolaci 2-naftol-l-sulfonové kyseliny v pevné formě vysolením. Tedy uvedeným postupem srážení se sníží obsah 2-naftolu o 93 % z původního množství.

Příklad 2

Provedení je shodné jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že doba srážení se prodlužuje na 3 h. Po odfiltrovaní sraženiny činí obsah 2-naftolu ve filtrátu 0,008 % hm., což představuje snížení obsahu 2-naftolu o 97 % Z původního množství.

- 4 Příklad 3 ^{237 198}

Do 1252 g vodného roztoku produktu sulfonace 2-naftolu, obsahujícího 12,08 % hm. 2-naftoí-l-sulfonové kyseliny, 0,306 % hm. 2-naftolu a 17,5 % hm. kyseliny sírové₍ se přidá 1,32 g vodného 36,9% roztoku formaldehydu a Za teploty 24 °C a mírného míchání se nechá působit po dobu 100 min. a potom filtruje.

Po filtraci se získá 15,16 g filtračního koláče vysrážené naftolové sloučeniny šedé barvy, nelepivé, v dobře filtrovatelné formě, po zbavení kyselých látek promytím vodou a vysušení 4,17 g pevné práškovíté látky. Filtrát je Čirou téměř bez-barvou kapalinou obsahující 0,023 % hm. 2-naftolu.

Z filtrátu se izolovala 2-naftol-l-sulfonovú kyselina vysolením následujícím postupem a s těmito výsledky. K filtrátu se přidalo celkem 478 g suspenze soli připravené smísením 264 g chloridu sodného s 214 g vody a po 20 h působení za mírného míchání a teploty okolo 25 °G se vyloučená kyselina 2-naftol-lsulfonová, resp. její sodná sůl, odfiltrovala. Po filtraci se získalo 489 g filtračního koláče s obsahem 26,11 % hm. 2-naftol1-sulfonové kyseliny a 0,06 % hm. 2-naftolu, tj, ve výtěžku

84,4 % 2-naftol-l-sulfonové kyseliny na její obsah ve výchozím vodném roztoku produktu sulfonace, a obsah 2-naftolu se snížil o 92,2 %.

Se stejným množstvím a složením vodného roztoku produktu sulfonace a za shodného postupu izolace vysolováním, avša,k bez provedené operace stažení 2-naftolu, se po filtraci získalo 435 g filtračního koláče s obsahem 29,41 % hm. 2-naftol-lsulfonové kyseliny a 0,78 % hm. 2-naftolu, tj. ve výtěžku

84,6 % 2-naftol-l-sulfonové kyseliny na její obsah ve výchozím roztoku produktu sulfonace, přičemž izolací došlo k snížení obsahu 2-naftolu pouze o 11 %.

Způsob odstraňování 2-naftolu podle vynálezu má řadu předností a, výhod. Z nejvýznamějších je nepatrná spotřeba levného a snadno dostupného formaldehydu, jednoduchý způsob technického provedený nízká energetická náročnost a malá pracnost, takže tento ráfinační postup téměř neovlivní ekonomii výroby

237 196

2-naftol-l-sulfonové kyseliny. Ve srovnání s dosavadními známými postupy má ještě tyto přednestii Srážecí operaci lze začlenit ve výrobním procesu 2-naftol-l-sulfonové kyseliny před vlastní izolaci tohoto produktu, aniž ty se musely upravovat teplotní a koncentrační parametry. Nevyžaduje přesně dávkování srážecího činidla na 2-naftol, neboí jeho eventuální přebytek přechází do odpadních filtrátů při filtraci vysolené 2-naftol-l-sulfonové kyseliny, a nezůstává v produktu. Pokud zůstane nezreagované srážecí činidlo v produktu, může při dalším zpracování aminaci nepříznivě ovlivnit výtěžek Tobiášovy kyseliny.

Claims (3)

1. Způsob odstraňování 2-naftolu ja|g_dggžádoucí nečistoty v 2-naftol-1-sulfonové kyselině, nebo její/Šrašelné^popřípadě amonné soli, získávané postupem sulfonace 2-naftolu kyselinou sírovou, vyznačený tím, že na vodný roztok surové 2-naftol-l-sulfonové kyseliny . s obsahem 0,2 až 5 mol kyseliny sírová na 1 se působí za teploty 0 až 55 °C formaldehydem nebo hexamethylentetramínem v množství 0,1 až 6 mol na 1 mol 2-naftolu, čímž se 2-naftol převede v nerozpustnou sloučeninu, která se mechanicky oddělí.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se použije formaldehyí ve formě vodného roztoku technické čistoty.

3. Způsob podle bodu lj vyznačený tím, že odstranění 2-naftolu se provádí v procesu výroby 2-naftol-l-sulfonové kyseliny, a to pó neředění produktu sulfonace vodou před vysolením 2-naftol-1-sulfonové kyseliny a její .izolací v pevném stavu.