CS246976B1

CS246976B1 - Process for preparing technical mixtures of potassium-ammonium sulfophthalic acid salts

Info

Publication number: CS246976B1
Application number: CS343985A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Horyna; Miroslav Holub; Karel Mach
Original assignee: Jaroslav Horyna; Miroslav Holub; Karel Mach
Priority date: 1985-05-14
Filing date: 1985-05-14
Publication date: 1986-11-13

Abstract

Příprava technických směsí draselnodvojamonných solí kyseliny sulfoftalové, která obsahují 50 az 95 hmot. dílů sloučeniny vzorce I COONH, o (I) C00NH4 KO3S 3 až 10 dílů hmot. sloučeniny vzorce II coonh4 (II) či monocoonh4 SO-jK vodu a případně ještě síran amonný draselnoamonný z technických směsí draselných solí kyseliny sulfoftalové neutralizací čpavkem do pH 9*1. Vzniklé směs se může dále zbavitvvody. Získané technické směsi se uplatňují při syntézách dehtových barviv a při výrobě různých polotovarů.Preparation of technical mixtures of potassium diammonium salts of sulfophthalic acid, which contain 50 to 95 parts by weight of the compound of formula I COONH, o (I) C00NH4 KO3S 3 to 10 parts by weight of the compound of formula II coonh4 (II) or monocoonh4 SO-jK water and optionally potassium ammonium sulfate from technical mixtures of potassium salts of sulfophthalic acid by neutralization with ammonia to pH 9*1. The resulting mixture can be further dewatered. The obtained technical mixtures are used in the synthesis of tar dyes and in the production of various semi-finished products.

Description

vodu a případně ještě síran amonný draselnoamonný z technických směsí draselných solí kyseliny sulfoftalové neutralizací čpavkem do pH 9*1. Vzniklé směs se může dále zbavit_vvody. Získané technické směsi se uplatňují při syntézách dehtových barviv a při výrobě různých polotovarů.water and optionally potassium ammonium sulphate from technical mixtures of potassium salts of sulphophthalic acid by neutralization with ammonia to pH 9 * 1. The resulting mixture can be further freed _from water. The technical mixtures obtained are used in the synthesis of tar dyes and in the production of various semi-finished products.

těchto meziproduktů je však v některých případechhowever, these intermediates are in some cases

Předmětem tohoto vynálezu je způsob přípravy solí kyseliny sulfoftalové, obsahujících 50 až 95The present invention provides a process for the preparation of sulfophthalic acid salts containing 50 to 95

Vynález se týká způsobu přípravy technických směsí dvojamonnýeh solí sulfoftalové kyseliny z technických směsí monodraselných solí kyseliny 4-sulfoftalové.The invention relates to a process for the preparation of technical mixtures of bivalent ammonium salts of sulfophthalic acid from technical mixtures of monopotassium salts of 4-sulfophthalic acid.

Kyseliny sulfoftalové jsou dosud poměrně málo používanými polotovary. Příčinou toho je zřejmě obtížnější dostupnost těchto produktů pro jejích značnou rozpustnost ve vodě i zředěné kyselině sírové, takže jejich racionální izolace z reakčních směsí, například po sulfonaci ftelanhydridu, je proto problematická. Ekonomicky výhodnější je příprava solí kyselin sulfoftalových. Popis vynálezu k čs. autorskému osvědčení č. 169 234 popisuje obecný způsob výroby monodraselných solí, jež lze mechanicky separovat od zředěné zbytkové kyseliny sírové. Uvedený princip byl úspěšně odzkoušen i při přípravě monodraselných solí kyseliny sulfoftalové. U těchto monodraselných solí je draslík poután na sulfoskupinu, zatímco karboxyly obsahují poměrně velmi kyselé protony. Při použití kyselost karboxylů na závadu.Sulfophthalic acids are still relatively little used semi-products. The reason for this is probably the more difficult availability of these products because of their high solubility in water and dilute sulfuric acid, so that their rational isolation from reaction mixtures, for example after sulfonation of phthalic anhydride, is therefore problematic. The preparation of sulfophthalic acid salts is more economical. Description of the invention to MS. No. 169 234 describes a general process for the production of monopotassium salts which can be mechanically separated from dilute residual sulfuric acid. This principle has also been successfully tested in the preparation of monopotassium salts of sulfophthalic acid. In these monopotassium salts, potassium is bound to the sulfo group, while carboxyls contain relatively very acidic protons. When using carboxylic acid defective.

technických směsí draselno-dvojamonných hmot. dílů sloučeniny vzorce I (I)technical mixtures of potassium-ammonium compounds. parts of a compound of formula I (I)

COONH₄ coonh₄ až 10 dílů hmot. sloučeniny vzorce II coonh₄ coonh₄ (II)COONH ₄ coonh ₄ to 10 parts by weight. compounds of formula II coonh ₄ coonh ₄ (II)

SO₃K a 5 až 240 dílů hmot. vody, přičemž směs může dále obsahovat až 30 dílů hmot. sloučeniny MHII^SOp kde M je vodík nebo draslík, z technické směsi monodraselných solí kyseliny sulfoftalové.SO ₃ K and 5 to 240 parts by weight. water, wherein the mixture may further contain up to 30 parts by weight of water; the compound MHII4 SOp where M is hydrogen or potassium, from a technical mixture of monosodium sulfophthalic acid salts.

Nový postup spočívá v tom, že se na technické směsi monodraselných solí kyseliny sulfoftalové, obsahující 50 až 85 % hmot. monodraselných solí sulfoftalových kyselin, v nichž je poměr 4- a 3- sulfoizomérů 85 : 15 až 95 : 5,5 až 25 % hmot. sloučenin M^MgSO^, kde ÍÍ₁ a M₂ je vodík nebo draslík, a vodu, působí čpavkem do pH 9 - 1 a po neutralizaci kyselých center se případně odstraní až 95 % vody odpařením, výhodně v proudu horkých plynů.The novel process consists in the preparation of technical mixtures of monopotassium salts of sulfophthalic acid containing 50 to 85 wt. % of monopotassium salts of sulfophthalic acids in which the ratio of 4- and 3-sulfoisomers is 85: 15 to 95: 5.5 to 25 wt. of the compounds M 2 MgSO 4, where R ₁ and M ₂ is hydrogen or potassium, and water, are treated with ammonia to a pH of 9-1 and after neutralization of the acid centers optionally remove up to 95% of water by evaporation, preferably in a hot gas stream.

Při konstituční analýze produktů, získaných postupem podle vynálezu se zjistilo, že ke všem obsaženým sulfoskupiném je poután výhradně draslíkový kationt, zatímco ke karboxylům výhradně amonium, a to i v případech, kdy se pracuje se značným přebytkem čpav ku. Také všechny výrobní alternativy postupu, jako je změna reakční teploty a doby směšováni složek, poskytují produkty charakterizované vzorci I a II.A constitutional analysis of the products obtained by the process of the invention revealed that only the potassium cation was bound to all the sulfo groups contained, while only ammonium was bound to the carboxyls, even when a considerable excess of ammonia was used. Also, all process alternatives to the process, such as changing the reaction temperature and mixing time of the components, provide the products characterized by formulas I and II.

Potřebné monodraselné soli sulfoftalové kyseliny s převažujícím obsahem 4-sulfoizoméru se získají například z reakčních směsí po sulfonaci ftelanhydridu působením anorganických draselných solí. Podle podmínek sulřonace ftelanhydridu kolísá poměr 4- a 3-sulfonizéru v reakční směsi po sulfenaci v rozmezí 75 : 25 až 85 : 15, při separaci monodraselných solí sulfoftalových kyselin podle čs. autorského osvědčení číslo 169 234 se vlivem větší rozpustnosti draselné soli 3-sulfoizoméru ve zředěné kyselině sírové zvýší obsah draselné soli 4-sulfolzoméru v izolovaném produktu, takže poměr 4- a 3-sulfoizoméru se pohybuje v rozmezí 85 s 15 až 90 : 10.The required monopotassium salts of sulfophthalic acid with a predominant 4-sulfoisomer content are obtained, for example, from reaction mixtures after sulfonation of phthalic anhydride by treatment with inorganic potassium salts. Depending on the sulphonation conditions of phthalic anhydride, the ratio of 4- and 3-sulphonizer in the reaction mixture after sulphation varies between 75: 25 to 85: 15, when separating the monopotassium salts of sulphophthalic acids according to U.S. Pat. No. 169 234, due to the greater solubility of the potassium salt of the 3-sulfoisomer in dilute sulfuric acid, the potassium salt of the 4-sulfolomer is increased in the isolated product so that the ratio of 4- and 3-sulfoisomer ranges from 85 to 15 to 90: 10.

Obsah anorganické kyselosti (HgSO^ a KHSO^) v separovaných produktech závisí na krystalické formě monodraselných solí a na účinnosti aplikovaných postupů mechanické separace. Při odstřelování a promytí produktů se pohybuje od 2 do 25 % hmot. (počítáno jako H₂S0^), při filtraci na nučích může být až 35 % hmot. v získané pastě.The content of inorganic acidity (HgSO4 and KHSO4) in the separated products depends on the crystalline form of the monopotassium salts and on the efficiency of the applied mechanical separation processes. The product ranges from 2 to 25 wt. (calculated as H ₂ SO 4), up to 35 wt. in the paste obtained.

Krystalizací těchto produktů) například z vody, lze zvýšit obsah 4-sulfoizomáru až na 95 % hmot. a «nížit obaah nečistot. Pro výrobu podle vynálezu lze použit i sušené monodraselné soli technické kyseliny 4-sulřořtělové, získané například odstřeáovénim, potom se pohybuje obaah izomerníeh sulfonanů draselných na hodnotách 75 až 95 % hmot.By crystallizing these products from, for example, water, the 4-sulfoisomer content can be increased up to 95% by weight. and reduce both impurities. Dried monopotassium salts of industrial 4-sulphoric acid, obtained, for example, by centrifugation, can then be used for the production according to the invention, then the isomeric potassium sulphonate content is between 75 and 95% by weight.

Pro výrobu podle vynálezu lze použit zředěné sulfonační směsi) z nichž byla odstraněna převážná část obsažené kyseliny sirové, například vysráženim jako CaSO^ a sulfoftalová kyseliny byly převedeny na monodraselnou sůl přídavkem anorganických draselných sloučenin v ekvivalentu na obsažené skupiny -SO^H.Dilute sulphonation mixtures may be used to produce the present invention from which most of the contained sulfuric acid has been removed, for example by precipitation as CaSO4, and the sulphophthalic acid was converted to the monopotassium salt by addition of inorganic potassium compounds in equivalent to the included -SO4H groups.

K neutralizaci karboxylových skupin monodraselných solí aulfoftalových kyselin je vhodný jak plynný čpavek, tak jeho vodné roztoky. Plynným čpavkem lze působit jak na pevné monodraselné soli, tak na jejich vodné roztoky - uváděním do těchto roztoků.Both the ammonia gas and its aqueous solutions are suitable for neutralizing the carboxyl groups of the monopotassium salts of sulfophthalic acids. The ammonia gas can act on both the solid monopotassium salts and their aqueous solutions by introducing them into these solutions.

Při vedení neutralizace až do pH 9 - 1 lze vysfcážet a oddělit, například filtrací, případně obsažené ionty železa, vzniklé například korozí výrobního zařízení, a získat alkalická, slabě korozivní roztoky draselnodvojamonných solí aulfoftalových kyselin.In conducting the neutralization up to a pH of 9 - 1, it is possible to precipitate and separate, for example by filtration, any iron ions which may be present, for example due to the corrosion of the production plant, and to obtain alkaline, slightly corrosive solutions of potassium dual-ammonium salts and sulfophthalic acids.

V technické praxi lze použít bud vodná roztoky technická draselno-dvojamonné soli 4-sulfoftalové kyseliny nebo se z vodných směsí či past část, případně veškeré voda, odstraní, zpravidla odpařením. Tak lez například roztoky uvedených solí rozptylovat do proudu horkých plynů v zařízeních typu rozprašovacích nebo fluidních sušáren a podobných zařízeni, přičemž se v separátoru získá práškovité forma technické směsi draselnodvo jamonných solí kyseliny sulfoftalová.In technical practice, either aqueous solutions of the technical potassium-bivalent ammonium salt of 4-sulphophthalic acid can be used, or some or all of the water can be removed from the aqueous mixtures or pastes, usually by evaporation. Thus, for example, the solutions of said salts can be dispersed into a stream of hot gases in spray-type or fluid-bed dryers, and the like, whereby a powdered form of the technical mixture of potassium-ammonium sulfophthalic acid salts is obtained in the separator.

Získaná technická draselnodvojamonná soli sulfoftalová kyseliny se mohou uplatnit při ayntázách dehtových barviv nebo při výrobách dalších významnějších produktů nebo polotovarů.The technical potassium-dual-ammonium salts of the sulfophthalic acid obtained can be used in tar dye aynthases or in the production of other major products or semi-finished products.

Postup podle vynálezu je blíže objasněn v příkladech provedení.The process according to the invention is explained in more detail in the examples.

Příklad 1Example 1

495 kg 81,9% technické monodraselné soli 4-sulfoftalové kyseliny, v níž je poměr aulfoizomérů 4- a 3- 90 :4a obsah anorganických kyselin, počítaných jako HgSO^,495 kg of 81.9% technical monopotassium salt of 4-sulphophthalic acid, in which the ratio of 4- and 3-: 90: 4 aulfoisomers and the inorganic acid content, calculated as HgSO4, are

19,1 %, se rozpustí v 1 500 1 vody. Zakalený roztok vykazuje pH 1,6. Za míchání se po částech přidá celkmm 4,0 1 25% vodného čpavku, konečné pH reakční směsi je 9.19.1% is dissolved in 1500 l of water. The cloudy solution showed a pH of 1.6. While stirring, a total of 4.0 L of 25% aqueous ammonia is added in portions, the final pH of the reaction mixture being 9.

Reakční směs se doplní na objem 2 000 1 a zfiltruje se. Roztok obsahuje 435 kg draselnodvojamonné soli 3-sulfoizoméru a malé množství síranu draselnoamonného.The reaction mixture was brought to a volume of 2000 L and filtered. The solution contains 435 kg of the potassium double ammonium salt of the 3-sulfoisomer and a small amount of potassium ammonium sulfate.

Příklad 2Example 2

Roztok draselnodvojamonných solí sulfoftalových kyselin, získaný postupem popsaným v příkladě 1, se uvádí do rozprašovací sušárny, v níž teplota vstupních plynů je ,80 až 185 °C a na výstupu je 100 až 105 °C. Krystalický práškový produkt, zachycený v cyklonu sušárny, váži 391,2 kg a podíl, který ulpěl na stěnách sušárny, obnáší 85,7 kg. Z 2 000 1 roztoku se tedy získá 476,9 kg technické směsi draselnodvojamonných solí sulfoftalová kyseliny s obdobným zastoupením složek jako u příkladu 1 a s obsahem vlhkosti 9,8 %.The solution of potassium-double-ammonium sulfophthalic acid salts obtained by the procedure described in Example 1 is introduced into a spray drier in which the inlet gas temperature is 80 to 185 ° C and the outlet is 100 to 105 ° C. The crystalline powder product retained in the dryer cyclone weighs 391.2 kg and the fraction adhering to the dryer walls is 85.7 kg. 476.9 kg of a technical mixture of potassium-double-ammonium sulfophthalic acid salts with a similar proportion to the components of Example 1 and having a moisture content of 9.8% are thus obtained from 2 000 l of solution.

Claims

Process for the preparation of technical mixtures of potassium-double-ammonium sulfophthalic acid salts consisting of 50 to 95 wt. parts of a compound of formula 1

KO ₃ S

XOONH4

COONH ₄

3 βϊ 10 masses, parts of the compound of formula XX coonh ₄ (II) coonh ₄

SO3K 5 to 240 wt. parts of water and optionally up to 30 parts by weight of water; Compound MNH ^ SO _4, wherein U is hydrogen or potassium, characterized in that the technical mixture of monopotassium salt aulfoftalová containing 50 to 85% by weight. % of monopotassium salts of sulfophthalic acids in which the ratio of 4- and 3-sulfoisomers is 85: 5 to 95: 5, 5 to 25 wt. of compounds of formula u, u _{2 and} ₄ , where M 1 and M ₂ is hydrogen or potassium, and water, react with ammonia to pH 9-1 and, after neutralization of acidic concentrates and optionally remove up to 95% water by evaporation, preferably in a hot gas stream.