DE2108623A1

DE2108623A1 - Verfahren zur Herstellung von Hydrochinon

Info

Publication number: DE2108623A1
Application number: DE19712108623
Authority: DE
Inventors: Max Dipl.-Chem. Dr.; Höver Hermann Dipl.-Chem. Dr.; 5047 Wesseling; Schwarlose Gert Dipl.-Chem. Dr. 5300 Bonn Fremery
Original assignee: Union Rheinische Braunkohlen Kraftstoff AG
Current assignee: Union Rheinische Braunkohlen Kraftstoff AG
Priority date: 1971-02-24
Filing date: 1971-02-24
Publication date: 1972-08-31
Also published as: GB1365643A; US3721615A; NO136836C; IT948679B; DE2108623C3; CA943902A; DE2108623B2; BE778521A; CH573376A5; FR2126195B1; NO136836B; JPS5644153B1; FR2126195A1; NL7201196A; AT314502B

Description

Verfahren zur Herat-3 Hu at-, χ on Hydrochinon

Die vorliegende Erfindung bet-riffs ein Verfahren aar Herstellung von hydrochinon durch elüktrochcmischo Umwandlung· von Benzol,

Jls ist bekannt, Benzol elektrochemisch au Chinun au erodieren und an·- achliessend das Chinon elektrochemisch au I!yc>rochinon au reduzieren (Ost err« Pat ent s ehr if i 5 128). Dabei wurde -'las Benaol in Gegenwart eines Die.phra£2;as ire Kreislauf zwischen dom Anodenrcmm und dem K.i;.t.ho-· äenrcium geführt, um die Konzentration des Chinons it?i Benzol niedrig, bei etwa 1 - 2$, zu halten» Ds,boi .arbeitete man bei etwa 20 - 40° C. Die Gewinnung des Kydrochinone erfolgte n\w em den Katliodenrauiu ver-lassonden Elektrolyten, s.B. durch Abkühlen und Abscheiden der gebildeten Kydroohinonkrißtalle. Im allgemeinen oetst man Elektroden aua Blei oder Bleilegierungen ein, v/obei man mit und ohne Zusatz von Depolarisationsmitteüη für die Sleianode gearbeitet bat. Als Elektrolyt wählte man. sunieißt verdünnte Schwefelsäure, gegebenenfalls mit einem Zusatz von Natriutnsulfat, wobei man bei Vorhältnissen fn;isehen Benzol und Schwefel e» au ve *fo;i etv;a 2:1 biß 10 : 1 arbeitete. Da es Dich bei der Elektrolytmiochung' um ein Zweiphasengemisoh handelt, setzte man aiii· Verbecae:?ung des Verfahrens Emulgiermittol zu, die aber als Nachteile mit si ob. bringen können, dass sie sich an der Um σ et sung beteiligen und die Abnchsidung des Hydroohinons ungünstig beeinflussen {Da? 1 101 436, 1 1u2 Yd).

Kc trar-de nun gefunden, dass man in vorteilhafter lie ice Hydrochinon uvürch aloktrof-höirii-sohG Oxidation von Benzol au Chinon und dessen eloktieooher.ritjohc iifiditktion au Hydrochinon gewinnen kann, wenn man fiui-oh den AiiOKinraun: &iner iilektr-olytiezellfe ;fiit hohor Geschwindigkeit

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raum Frischbenaol zugibt, einen entsprechenden Teil des Anoden-Kreislauf stromes hinter dem Anodenraum abzweige, au3 diesem Teilestrom die Schwefelsäure abtrennt, die in den Anodenkreislaufstrom zurückgeführt wird, das verbleibende Benzol-Chinongemisch dem Kathoden-Kreislaufstrom vor dessen Einführung in den Kathodenraum zugibt, einen entsprechenden Teil des Kathoden-Kreislaufstromes hinter dem Kathodenraum abzweigt, aus diesem Teilstrom das Benzol abtrennt, das in den Anoden-Kreislaufstrom zurückgeführt wird, aus dem verbleibenden Hydrochinon-Schwefelsäuregemisch das Hydrochinon tinter Kühlen abtrennt, i und die Schwefelsäure in den Kathodenkreinlauf vor der Einführung in den Kathodenraum zurückführt.

In Figur 1 wird ein Prinzip-Schema für die kontinuierliche Durchführung des Verfahrens gezeigt, wobei auf die Darstellung von Behältern, Pumpen, Ventilen usx-j, verzichtet wurde«

Durch den Anodenraum A wird durch die Leitungen 1, 2, 3 und 4 ein Kreislaufstrom aus Elektrolyt, z.B. verdünnter Schwefelsäure, und Benzol geführt, der geringe Kengen, z.B. 1 - 2^, Chinon enthält. Es wird zweckmässig eine etwa 15 - 3Oyfeige_f insbesondere 2O$ige Schwefelsäure eingesetzt, wobei das Verhältnis von Benzol zu Schwefelsäure bei Einführung in den Anodenraum etwa zwischen 1 : 1 bis 1 : 6 liegen soll« Dem Krsislaufstrom wird über die Leitungen 5 bzw. ö Frisohbenzol bzw* aus cleäs Verfahren gewonnenes, nicht umgesetztes Rückbenzol zugegeben=. In die Leitung 1 ist ein Filter eingebaut, mit dessen Hilfe feste Nebenprodukte "Ais dem Anodenraum, wie Bleioxid, Bleisulfat oder sulfonierte Produkte des Benzole v.\i$ Chinonpol-nere, aus dem Kr? 3 si auf strom entfernt werden« Sie Gv^V^Läirkeit des 'kreislaufströme >.o..'-d derart eingestellt, dcU>?: ii;· /..,.·' '/^₁ r ---r-ir Durch;; icohung· der beiden Flüssig·- phasen aus Ele\:.'crol:r[ ir·; -:; .. ^ ;v^ Tcircindungen Turbulenz aufrecht erhalten bleibt j;!ir.i ■/ : ; ·-■ ■ ■ . ' - ■■ :\a, z.B. etwa 5-'''^i gege benenfalls auc-L ;:.ciir_: ·/■■■:-:. \_ _■ ■'■■·'■. Abcchexisr }·. ujeführt, liier trennt sich die -; y ■■ :■' - -.·■ ^r.. -■ i-c>--n L<>. "^; und

wird über L-sx^u;".."' C :'.· ".."". .· " ": -uKri^jobeiu bx: ;.·?-γ.ιιο«

BAD ORIGINAL

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diesen Xirird ein Kreislaufstrom geleitet (über Leitungen 10, 11, 12, 9), der aus verdünnter Schwefelsäure und Benzol besteht. Das Verhältnis von Benzol su Schwefelsäure liegt zwischen etwa 1 j 2 und 1 ; 8, vorteilhaft bei etwa 1 : 4 ^is 1 : 6» wenn man z.B. eine 10'^ige Schwefelsäure einsetzt» In diesem Fall kann der Gehalt an Hydrochinon z.B. bei 70 - 80 g/l liegen. Aus dem Kathodenkreislaufstrom wird ein Teil, z.B. von 10%, xi'ber Leitung 13 in den Abscheider D geführt. In Abhängigkeit vom Gleichgewicht kann selbstverständlich auch ein kleinerer odsr grösserer Teil dem Kreislaufstrom entnommen werden. Im Abscheider D trennt sich das nur sehr geringe Mengen, z.B«. 0,1$, Hydrochinon enthaltende Eückbunzol von der schwefelsauren Lösung. Es wird über Leitung 6 in den Prozess zurückgeführt. Die schwefelsaure Lösung, die das Hydrochinon enthält, wird über Leitung I4 zur Aufarbeitung E gebracht, z.B. einer Kristallisation bei 0° C. Die dabei anfallende Schwefelsäure, die bis zu 4$ Hydrochinon enthalten kann, wird über Leitung I5 in den Ka.thoden-Kreislaufstrom sxirückgeführt. Auch die bei einer Kristallisation anfallende Mutterlauge kann dorthin gegeben werden.

Durch die Anwendung der beiden Kreisläufe kann das Gesamtverfahren apparativ sehr einfach, gestaltet werden. Das gewonnene Hydrochinon ist von hoher Reinheit, da in den Kathoden-Kreislaufstrom praktisch keine Verunreinigungen aus dem Anodenraum gelangen.

Beispiel:

Bs wurde ein Gemisch aus ca. 18 1 2j$iger Schwefelsäure und 9 1 Benzo], das 1,5 fa Chinon enthielt, als Kreislauf strom durch einen Anodenraum mit einem Volumen von etwa 2 1 geführt. Die Elektrolyse wurde bei 7,5 V, 60ü A und 35° C betrieben. Ein Teil des erhaltenen Umsetzungsgemisches, das einen Chinongehalt von 2 fo coifwies, wurde dem durch den Kathodenraum geführten Kreislauf strom zugesetzt, der aus ca.. 20 1 10biger Schwefelsäure und 7 1 Benzol sowie geringen Anteilen Hydrochinon bestand. Im Kathodenraum reicherte sich die Rydrochinonkonzentration auf etwa 80 g/l an. Aus dem so erhaltenen Jmsetzungcgemisch wurde eir. der aus dem Anodenraum zugeführten bensolifjchen Lösung entsprechender Anteil entnomiren und in eine benzolisehe und eine schwefelsaure Lösung

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getrennt. Die benzolische Lösung, die ca. 0,015 % Chinon und 0,15 % Hydrochinon enthielt, wurde zum Anodenrauin zurückgeführt. Gleichzeitig wurde diesem eine dem umgesetzten Benzol oütsprechende Ilenge an Frisch·- benzol zugeleitet» Aus der schwefelsauren -Lösung vmrde durch Kristall!-· ! sation "bei 0° C Hydrochinon gewonnen. Die zurückbleibende Schwefelsäure, ; die noch ca. 35 g/l Hydrochinon enthielt, wurde dem durch den Kathodenj raum geführten Kreislaufstrom wieder zugegeben. Das erhaltene Hydro— ι chinon hatte eine Reinheit von 99»5 f°» Die Ausbeute, bezogen auf eingesetztes Benzol, lag bei 5»2 %_t die Stromausbsute, bezogen auf Hydrochinon, bei 37,5 i»

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Claims

Patentanspruch:

Verfahren znr Herstellung von Ilydrochiriori durch Oxidation von Benzol ^u Chiuon und de f.:.'.-;.. η clektrocncriiische Hodukti oi> au Hydrochinon, dadurch gokemiKoichiiot, class nan darch dem Ancdtin-aui': einer Elektrolysezelle mit hoher Goß&hv/iii'IJ gKeit einen foiniit dii-pergierten Kreislauf strom aus Benzol, verdünnter Gch-ief elsäure und Ghinon, dssir-en GhinongehaltMiicht höher aJ« etvra £\, beträgt, nov.äe durch den Kathodenraum einer Elektrolysezelle mit hoher Geschxiindig— keit einen feinst dispergierten KreifilaurY;.b.-om au,J Benzol, verdünnter Schwefelsäure und Hydrochinon, der weitgekena frei i:rfc von Ghinon, führt j in den Ano den-Krei si euf strom vor dosr-eu Einführung in den Anodenraum l<'rischbsnaol zugibt, einen 'jnt^.prechendan Teil de;.· Ancdcsri— Kreislauf stromes hint ex· dem Anodenraum abzweigt, aus diesem Teilakroiu die ßchwefelpäure abtrennt, die in den Anoden-Kreislaufstroin Eurückgoführt uird, das verbleibende Benzol—Giiinongemisch aus dem Kathoden-Kreislauf ström vor dessen Einführung in den Kathodenrauro zugibt, einen entsprechenden Teil des Kathoden-Kreislaufstromes hinter dem Kathodenrtaiin abzweigt, aus diesem Teilstrom das Benzol abtrennt, des in den Anoden-Kreislaufstrom zurückgeführt wird, aus dem verbleibenden Hydrochirion-Schv.-efelsäuresemisoh das Hydrochinon unter Kühlen abtrennt und die Schwefelsäure in den Kathodonkroisiauf vor Einführung in den Kat ho denr aum ζ arückfuhrt.

*) bezogen auf das im KreisI aufstrom vorhandene Benzol

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