DE68903213T2 - Verfahren zur herstellung von nitrophenolen. - Google Patents

Verfahren zur herstellung von nitrophenolen.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Nitrophenolen mittels Nitrierung von Phenol in wäßrigem Medium.
  • Die Nitrierung von Phenol ist eine seit langem bekannte Reaktion und es gibt unzählige Veröffentlichungen zu diesem Thema, die sehr häufig bezüglich des Reaktionsmechanismus oder genauer der kompetitiven Reaktionen (Nitrierung, Nitrosierung, Oxidation, Dinitrierung, Polykondensation) divergieren. Eines der Hauptprobleme, auf das man stößt, wenn man Phenol nitrieren will, ist das Problem der Selektivität der Nitrierung. Die direkte Nitrierung des Phenols führt nämlich zu einem Verhältnis von o-Nitrophenol/p-Nitrophenol, das im wesentlichen 50/50 lautet. Es gibt aber sehr viel weniger gewerbliche Absatzmöglichkeiten für o-Nitrophenol als für p-Nitrophenol. Daraus resultiert, daß um den Bedarf an p-Nitrophenol zu befriedigen ebenfalls o-Nitrophenol in Mengen produziert wird, die die Nachfrage dafür bei weitem übersteigen.
  • Verschiedene Lösungen sind vorgeschlagen worden, um den Erhalt der p-Verbindung zu begünstigen oder sogar nur p-Verbindung zu erhalten. Es wurde vorgeschlagen, zunächst p-Nitrosophenol mittels Nitrosierung mit salpetriger Säure herzustellen und dann das p-Nitrosophenol zu p-Nitrophenol zu oxidieren. Ein solches Verfahren ist wirtschaftlich wenig rentabel. Außerdem ist das Nitrosophenol eine instabile Verbindung mit dem Risiko zu thermischen Explosionen zu führen und es wird daher bevorzugt sie nicht in großen Mengen zu akkumulieren.
  • In der GB-A-1 098 717 wurde vorgeschlagen, Phenol mit Salpetersäure in wäßrigem Medium in Gegenwart von salpetriger Säure und Schwefelsäure zu nitrieren bei bestimmten Konzentrationen dieser verschiedenen Säuren, vor allem bei starken Konzentrationen an Schwefelsäure Gemäß den Varianten dieses Verfahrens findet entweder eine Ausfällung von Feststoff im Reaktor statt oder das Phenol wird sehr langsam zugesetzt um eine solche Ausfällung zu verhindern. Im industriellen Maßstab ist ein solches Verfahren mit großen technischen Problemen verbunden (starke Konzentration an Schwefelsäure, Ausfällung eines Feststoffes, geringe Produktivität).
  • Um diese Nachteile zu beheben wird in der französischen Patentschrift, veröffentlicht unter der Nummer 2 144 395, ein Verfahren beschrieben das darin besteht, daß man Phenol oder eines seiner Derivate in einem wäßrigen Gemisch aus Salpetersäure und salpetriger Säure bei einer Temperatur von -15ºC bis +15ºC umsetzt und dabei eine bestimmte Konzentration an Salpetersäure und ein Gesamt-Molverhältnis von Salpetersäure/Phenol von 4/1 bis 5/1 einhält.
  • Dieses Verfahren führt zu einem pastenartigen Reaktionsgemisch, das am Ende der Phenolzugabe erhitzt wird um die Feststoffe oder die Suspension zu lösen. Es handelt sich also um ein zweistufiges Verfahren, das in technischem Maßstab schwierig kontinuierlich durchgeführt werden kann.
  • Die Erfindung hat zur Aufgabe, die kontinuierliche unmittelbare Nitrierung vom Phenol zu Nitrophenolen mit einem Verhältnis von p-Nitrophenol/o-Nitrophenol größer oder gleich 55/45 zu ermöglichen.
  • Genauer gesagt besteht die Erfindung in einem kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von Nitrophenol in wäßrigem Medium das dadurch gekennzeichnet ist, daß man während des Betriebs: - kontinuierlich Phenol und Salpetersäure in einem Verhältnis von etwa 0,5 bis 2,0 mol Salpetersäure je mol Phenol in einen geschlossenen Rührreaktor einführt, der ein Reaktionsgemisch enthält, das im wesentlichen aus einer wäßrigen Lösung besteht, die 5 bis 40 Gew.-% Salpetersäure, salpetrige Säure in einem Verhältnis von 5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Salpetersäure, und Nitrophenole in der Grenze ihrer Löslichkeit in dem Medium umfaßt,
  • - die Temperatur in dem Reaktor in einem Bereich von 10ºC bis etwa 40ºC hält, - und kontinuierlich ein Gemisch abzieht, das im wesentlichen aus p-Nitrophenol und o-Nitrophenol mit einem Verhältnis der Isomeren p-Nitrophenol/o-Nitrophenol größer oder gleich 55/45 besteht.
  • Vorzugsweise macht die Konzentration der wäßrigen Lösung des Reaktionsgemisches an Salpetersäure 10 bis 25 Gew.-% aus.
  • Das Gewichtsverhältnis salpetrige Säure/Salpetersäure in der wäßrigen Schicht des Reaktionsgemisches liegt vorzugsweise bei 10 bis 20%. Die Temperatur des Reaktionsgemisches wird vorzugsweise bei 15ºC bis etwa 30ºC gehalten.
  • Das Phenol wird allgemein in flüssiger Form eingebracht. Es kann somit entweder in geschmolzenem Zustand oder im Gemisch mit Wasser zugesetzt werden. In diesem letzteren Falle eignen sich Gemische, die 70 bis 90 Gew.-% Phenol enthalten, gut. Zwar kann man Wasser-Phenolgemische die weniger als 70 Gew.-% Phenol enthalten einsetzen; dies ist aber im gewerblichen Maßstab uninteressant, weil die Akkumulierung von Wasser vermieden und somit ein System zum Abführen des überschüssigen Wassers aus dem Reaktionsmedium vorgesehen werden muß.
  • Die Salpetersäure kann ebenfalls rein oder in Form einer wäßrigen Lösung zugegeben werden.
  • Aus dem gleichen Grund wie zuvor angegeben wird durch die Zugabe von reiner salpetriger Säure das Einbringen von Wasser vermieden. Aus wirtschaftlichen Gründen hingegen kann es von Vorteil sein, handelsübliche wäßrige Lösungen von Salpetersäure einzusetzen, wie beispielsweise eine Lösung mit etwa 68% Salpetersäure, die dem azeotropen Gemisch Wasser/Salpetersäure entspricht.
  • Das entstandene Gemisch aus Nitrophenolen setzt sich als ölige Flüssigkeit im unteren nicht bewegten Teil des Reaktors oder in einer zweiten Vorrichtung, die als Absitzgefäß dient und mit dem unteren Teil des Reaktors verbunden ist, ab.
  • Dieses Gemisch, das im wesentlichen aus den Mononitrophenolen besteht, enthält ebenfalls Wasser, etwas gelöste Salpetersäure sowie Nebenprodukte der Reaktion wie Dinitrophenole und Benzochinon.
  • Wenn die auf diese Weise eliminierte Menge Wasser geringer ist als die Menge Wasser, die einerseits durch die Nitrierungsreaktion entsteht und andererseits gegebenenfalls mit dem Phenol und der Salpetersäure eingebracht wird, muß in periodischen Zeitabständen dieses überschüssige Wasser abgeführt bzw. ausgetragen werden.
  • Hierzu kann man beispielsweise, wenn erforderlich, einen Teil der im Reaktor vorhandenen wäßrigen Schicht entnehmen.
  • Diese entnommene oder abgeführte wäßrige Schicht kann dann eingeengt werden, um daraus die gewünschte Menge Wasser abzutrennen und dann in den Reaktor zurückgeführt werden.
  • Die Entnahme kann auch so erfolgen, daß sie der Menge Wasser, die abgeführt werden muß, entspricht und in diesem Fall wirkt, da keine Rückführung erfolgt, der Verlust an Salpetersäure durch kontinuierliches Einwirken auf die Menge an eingebrachter Salpetersäure kompensiert.
  • Das Molverhältnis von beim erfindungsgemäßen Verfahren kontinuierlich zugesetzter Salpetersäure und zugesetztem Phenol wird in Abhängigkeit des gewünschten Umwandlungsgrades von Phenol und der Rückführung oder der Nicht-Rückführung der entnommenen wäßrigen Schicht des Reaktionsgemisches nach Behandlung und/oder Einengen dieser Entnahmen eingestellt. Bei Rückführung ist der Verlust an Salpetersäure geringer und ein Molverhältnis von Salpetersäure/Phenol von 0,9 bis 1,5 ist allgemein gut geeignet.
  • Der Druck im Reaktor setzt sich aus den autogenen Drücken der verschiedenen Reaktionspartner und entstandenen Produkte zusammen.
  • Er wird allgemein im Bereich von 0,1 MPa (1 bar) und 1 MPa (10 bar) absolut gehalten.
  • Zwar ist es nicht allgemein der Fall, aber es ist nicht ausgeschlossen, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, indem im Reaktor ein absoluter Druck von weniger als 0,1 MPa eingehalten wird.
  • Wegen der Bildung von gasförmigen Nebenprodukten ist es notwendig, den Druck im Reaktor entweder periodisch oder ständig auf den gewünschten Wert einzustellen, mit Hilfe eines Entgasungssystems, das arbeitet, sobald der gewünschte Wert für den Druck im Reaktor erreicht ist.
  • Die Gase im Kopfbereich des Reaktors, von denen somit ein Teil abgezogen wird, bestehen im wesentlichen aus Kohlendioxid und aus verschiedenen Stickstoffoxiden, von denen das mengenmäßig Wichtigste NO ist.
  • Vorzugsweise wird der autogene Druck im Reaktor im Bereich von 0,1 MPa und 0,5 MPa absolut gehalten.
  • Da das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich und unter Bildung von Nebenprodukten verläuft, werden diese im wesentlichen mit den Nitrophenolen abgezogen. Jedoch können einige teilweise in der wäßrigen Phase löslich sein, die im Reaktor verbleiben. Es kann somit zunehmend eine gewisse Akkumulierung dieser Nebenprodukte im Reaktor stattfinden.
  • Für den guten Ablauf des Verfahrens ist es zweckmäßig, periodisch die wäßrige Schicht, die die Salpetersäure und die salpetrige Säure enthält, zu reinigen. Diese Reinigung kann in einer Entnahme der wäßrigen Schicht und in einer Behandlung dieser entnommenen Schicht bestehen, wobei die Behandlung eine Oxidation der Nebenprodukte zu Kohlendioxid und Wasser mit Hilfe der vorhandenen Salpetersäure vorsieht. Hierzu kann beispielsweise die entnommene Schicht in einer benachbarten Vorrichtung erhitzt und nach der Entfernung der Nebenprodukte die behandelte Lösung in den Reaktor zurückgeführt werden.
  • Es ist naheliegend, daß man das Eliminieren des gegebenenfalls vorhandenen Überschusses an Wasser im Reaktionsgemisch mit dem Eliminieren der Nebenprodukte kombinieren kann, indem man beispielsweise zuvor den entnommenen Teil der wäßrigen Schicht erhitzt, um die Nebenprodukte zu oxidieren und dann das überschüssige Wasser abdestilliert, bevor die gereinigte und eingeengte Entnahme in den Reaktor zurückgeführt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bietet zahlreiche Vorteile. Es gibt praktisch kein nachweisbares Nitrosophenol im Nitrierungsreaktor, im Gegensatz zu den Verfahren der Nitrosierung-Oxidation des Standes der Technik. Die mit der Akkumulierung dieser Verbindung verbundenen Risiken sind somit ausgeschaltet.
  • Die Reaktion erfolgt in einer Stufe und nicht in zwei Stufen: Nitrosierung und anschließende Oxidation des Nitrosophenols zu Nitrophenol. Das Reaktionsmedium ist flüssig und besteht im wesentlichen aus der wäßrigen Phase, in der die Nitrierungsreaktion abläuft, und aus dem Gemisch der entstandenen Nitrophenole, das sich im unteren Teil des Reaktors oder in einem Absitzgefäß absetzt und das abgezogen wird.
  • Das Verfahren ist auch sehr anpassungsfähig, da es beispielsweise ausreicht auf die Temperatur im Reaktor einzuwirken, um je nach Bedarf ein mehr oder weniger hohes Verhältnis p-Nitrophenol/o-Nitrophenol zu erhalten. Allgemein gilt die Regel, daß ein Erhöhen der Temperatur das Verhältnis p-Nitrophenol/o-Nitrophenol, bei sonst gleichbleibenden Bedingungen, verringert.
  • Schließlich ist es im Gegensatz zu den bekannten Verfahren nicht notwendig, salpetrige Säure oder einen ihrer Vorläufer (wie NO oder NO&sub2;) während des Ablaufs des Verfahrens zuzusetzen: Lediglich Phenol und Salpetersäure werden kontinuierlich zugespeist. Die salpetrige Säure spielt nur eine Rolle als Katalysator.
  • Das Anfahren des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf unterschiedliche Weise erfolgen.
  • Man kann im Reaktor eine wäßrige Salpetersäurelösung mit einer Konzentration von 5 bis 40 Gew.-% vorlegen und dann nach Fixieren der Temperatur auf 10ºC bis 40ºC mit der Nitrierung beginnen, indem man kontinuierlich Phenol und Salpetersäure in einem Molverhältnis Phenol/Salpetersäure von 0,5 bis 2 zuführt.
  • Während einer gewissen Zeitspanne, die man Induktionsperiode nennt, wird das Isomerenverhältnis p-Nitrophenol/o-Nitrophenol im Gemisch der abgezogenen Nitrophenole im wesentlichen 50/50 betragen. Nach dieser Induktionsperiode, einige Minuten bis zu einigen Stunden etwa, ist das Verfahren in Betrieb und das Verhältnis p-Nitrophenol/o-Nitrophenol liegt über oder ist gleich 55/45, je nach vor allem der eingehaltenen Temperatur.
  • Diese Induktionsperiode kann auch vollständig unterdrückt bzw. ausgeschaltet werden, indem man zu Beginn des Anfahrens des Verfahrens und ausschließlich zu diesem Zeitpunkt salpetrige Säure oder einen ihrer Vorläufer in den Reaktor einbringt, d. h. entweder salpetrige Säure oder ein Alkalinitrit wie Natriumnitrit oder 0,1 bis 0,5 MPa NO, oder gleichzeitig salpetrige Säure und einen ihrer Vorläufer.
  • Die Vorrichtung, in der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann, besteht im wesentlichen aus: - einem Reaktor mit Mittel zum Rühren sowie zum Erhitzen und Abkühlen, aus dessen unteren Bereich ein Teil seines Inhaltes abgezogen werden kann; - Mittel zum Einbringen der Reaktionspartner: Phenol und Salpetersäure; - Mittel zum Entgasen und Regulieren des Druckes; - Mittel zum Abziehen eines Teiles der wäßrigen Schicht und gegebenenfalls Zurückführen des entnommenen Teils nach der entsprechenden Behandlung.
  • Der Reaktor kann aus zwei Elementen oder Bauteilen bestehen: - Dem eigentlichen Reaktor, in dem die Reaktion abläuft und dessen Niveau konstant gehalten wird, - einem Abscheider, in dem kontinuierlich die wäßrige Reaktionsphase, die ständig recycliert wird und die Phase der Nitrophenole, die abgezogen wird, getrennt werden.
  • Die Behandlung des Gemisches der Nitrophenole erfolgt mit Hilfe beliebig bekannter Mittel wie Destillation, Dampfdestillation oder Umkristallisation.
  • Beispiel 1 Beschreibung der Vorrichtung
  • Die verwendete Apparatur besteht aus (vergleiche das Schema der beigefügten Zeichnung) - einem zylindrischen Reaktor R&sub1; aus Glas mit einer Nutzkapazität von 1 l, dessen Inhalt mit einer Turbine in Bewegung gehalten wird; diese Vorrichtung kann durch Wasser, das in einem Mantel umläuft, gekühlt werden; - einem Abscheider D&sub1; bestehend aus einem horizontalen Glaszylinder mit einer Kapazität von 0,16 l, einem unteren Abzug (1) und einem oberen Abzug (2); - einer Pumpenvorrichtung P&sub1; sowie Rohrleitungen, mit denen über (3) kontinuierlich der Abscheider mit dem flüssigen Inhalt des Reaktors gespeist und über (4) nach dem Dekantieren die obere flüssige Schicht des Abscheiders in den Reaktor zurück oder über (5) in eine Reinigungsvorrichtung geführt werden kann.
  • Der Reaktor ist auch mit Vorrichtungen versehen, mit denen kontinuierlich eine wäßrige Phenollösung (6) einerseits und eine wäßrige Salpetersäurelösung (7) andererseits zugeführt werden können. Er umfaßt schließlich eine Vorrichtung, mit der über (8) Gase eingespeist und über (9) Gase bei Atmosphärendruck abgeblasen werden.
  • Kontinuierliche Führung der Reaktion Chargen zu Beginn
  • In den Reaktor R&sub1; und den Abscheider D&sub1; werden 901,5 g einer wäßrigen Lösung aufgegeben, die 2,810 mol Salpetersäure und 0,379 mol salpetrige Säure enthält. Dieses Gemisch wird zuvor durch Absorption von Stickoxid NO in ein-verdünnte Salpetersäurelösung hergestellt.
  • Das Gemisch wird gerührt und bei einer Temperatur von 25ºC gehalten und läuft kontinuierlich vom Abscheider D&sub1; zum Reaktor R&sub1; mit Hilfe der Pumpe P&sub1; mit einem Durchsatz von 7 l/h.
  • Kontinuierliche Führung der Reaktion
  • In den Reaktor R werden kontinuierlich eingespeist: - 117,1 g/h eines Gemisches HNO&sub3;-Wasser mit 68% HNO&sub3;; - 114,8 g/h eines Gemisches Phenol-Wasser mit 80,4% Phenol.
  • Der Inhalt des Reaktors wird durch umlaufendes kaltes Wasser im Mantel bei 25ºC gehalten.
  • Nach 35 min langem Betrieb trennt sich das Reaktionsgemisch in zwei flüssige Phasen: - Eine untere organische Phase, bestehend im wesentlichen aus Nitrophenolen, - eine obere wäßrige Phase, die HNO&sub3;, HNO&sub2;, sowie Nitrophenole bis zur Sättigung enthält.
  • Die dekantierte organische Phase wird am Boden des Abscheiders D&sub1; (1) abgezogen während die wäßrige Phase mittels P&sub1; in den Reaktor R&sub1; (4) zurückgeführt wird.
  • Im Reaktor und im Abscheider zusammen wird insgesamt ein konstantes Flüssigkeitsvolumen eingehalten mittels kontinuierlichem Abziehen eines Teils der wäßrigen Phase auf der Förderseite der Pumpe P&sub1; (5).
  • Die durch die Reaktion erzeugten Gase, die im wesentlichen aus CO&sub2; und NO bestehen, werden durch einfaches Entspannen bei Atmosphärendruck über (9) abgeblasen.
  • Die Zusammensetzung der kontinuierlich abgezogenen organischen Phase und wäßrigen Phase wird mittels Flüssigphasen-Chromatographie und auch mittels Potentiometrie analysiert.
  • Alle 3 h vorgenommene Entnahmen der wäßrigen Phase werden mittels Zentrifugieren geklärt und analysiert. In der Tabelle 1 wird die Entwicklung der Zusammensetzung im Verlauf der Zeit gezeigt.
  • Die aus dem Abscheider D&sub1; (1) abgezogene organische Phase, alle 3 h gesammelt, wird gewogen und analysiert. Die Masse und die Zusammensetzung jeder Fraktion sind in der Tabelle 2 wiedergegeben.
  • Während der gesamten Versuchsdauer (12 h) entspricht die in der Vorrichtung dekantierte und aus dieser abgezogene wäßrige Phase einer Masse von 978,6 g. Ein konstantes Abblasen (9) einer Gesamtmenge von 39,4 l Gas (gemessen bei 25ºC und bei Atmosphärendruck) wurde am Austritt des Reaktors R&sub1; beobachtet. Dieses Gas enthielt 49 Vol-% Stickoxid NO.
  • Die Gesamtbilanz des Versuchs nach 12stündigem Betrieb zeigte, daß 11,77 mol Phenol eingesetzt und gewonnen worden waren: - 0,084 mol Phenol (Umwandlungsgrad 99,3%) - 6,886 mol p-Nitrophenol (Ausbeute* = 58,9%) - 3,525 mol o-Nitrophenol (Ausbeute* = 30,2%)
  • * Ausbeute = bezogen auf umgewandeltes Phenol. Tabelle 1 - Zusammensetzung der wäßrigen Phase Dauer in h Konzentration HNO&sub3;mol/kg p-Nitrophenol o-Nitrophenol Tabelle 2 - abgezogene organische Phase Fraktion Produktionszeit Masse (g) p-Nitrophenol Gew.-% o-Nitrophenol Phenol nicht bestimmt Benzochinon Dinitrophenole Wasser
  • Beispiel 2
  • Der Versuch wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung durchgeführt.
  • Charge zu Beginn
  • In den Reaktor R&sub1; und dem Abscheider D&sub1; wurden 915 g einer wäßrigen Lösung,die 2,956 mol Salpetersäure enthielt (keine salpetrige Säure), aufgegeben.
  • Reaktion Induktionsphase
  • Das Gemisch wurde gerührt und bei einer Temperatur von 28ºC gehalten. Es lief kontinuierlich vom Abscheider D&sub1; zum Reaktor R&sub1; mit Hilfe der Pumpe P&sub1; in einer Menge von 8 l/h.
  • Kontinuierlich wurden mit konstanter Menge in den Reaktor R&sub1; 69 g eines Gemisches Phenol-Wasser mit 80,5% Phenol eingespeist; die Einspeisungsdauer betrug 44 min, die Temperatur des im Reaktor R&sub1; enthaltenen Gemisches wurde durch im Mantel umlaufendes kaltes Wasser bei 28ºC gehalten.
  • Die Zugabe von Phenol wurde dann für 37 min unterbrochen und die Temperatur von 28ºC wurde während dieser Zeitspanne beibehalten.
  • Kontinuierliche Fortführung der Reaktion
  • Nach der vor stehend beschriebenen Induktionsphase wurden kontinuierlich in den Reaktor R&sub1; eingespeist: - 118,5 g/h eines Gemisches HNO&sub3;-Wasser mit 68% HNO&sub3;. - 118,5 g/h eines Gemisches Phenol-Wasser mit 80,5% Phenol.
  • Die dekantierte organische Phase wurde am Boden des Abscheiders D&sub1; (1) abgezogen, während die wäßrige Phase mittels P&sub1; in den Reaktor R&sub1; (4) zurückgeschickt wurde.
  • Der Inhalt von Reaktor und Abscheider insgesamt wurde bezüglich des Flüssigkeitsvolumens durch kontinuierliches Abziehen eines Teils der wäßrigen Phase auf der Förderseite der Pumpe P&sub1; (5) konstant gehalten.
  • Die durch die Reaktion erzeugten Gase wurden über (9) aus dem Reaktor so abgezogen, daß ein konstanter Innendruck, der dem Atmosphärendruck gleich war, eingehalten wurde.
  • Während einer ersten Zeitspanne von 45 min wurde die Temperatur des Reaktionsgemisches allmählich von 28ºC auf 25ºC zurückgeführt und dann auf diesem letzteren Wert noch während 7 h und 15 min konstant gehalten.
  • Zu unterschiedlichen Zeitpunkten vorgenommene Entnahmen der wäßrigen Phase und der organischen Phase wurden analysiert (vergleiche Tabellen Nr. 3 und 4).
  • Eine Materialbilanz für einen kontinuierlichen Betrieb der Reaktion während 4 h 11 min zeigte, daß 4,252 mol Phenol eingesetzt und erhalten worden waren: - 0,015 mol Phenol (Umwandlungsgrad 99,6%) - 2,503 mol p-Nitrophenol (Ausbeute* = 59,1%) - 1,163 mol o-Nitrophenol (Ausbeute* = 27,5%)
  • * Ausbeute = bezogen auf das umgewandelte Phenol. Tabelle 3 - Zusammensetzung der wäßrigen Phase Dauer in h* Konzentration HNO&sub3; mol/kg p-Nitrophenol o-Nitrophenol *Ab Beginn des kontinuierlichen Reaktionsverlaufs Tabelle 4 - Zusammensetzung der organischen Phase Dauer in h* Konzentration p-Nitrophenol o-Nitrophenol Phenol Benzochinon Dinitrophenole *Ab Beginn des kontinuierlichen Reaktionsverlaufs

Claims (6)

1. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Nitrophenolen in wäßrigem Medium, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Betriebs: - kontinuierlich Phenol und Salpetersäure in einem Verhältnis von etwa 0,5 bis 2,0 mol Salpetersäure je mol Phenol in einen geschlossenen Rührreaktor einführt, der ein Reaktionsgemisch enthält, das im wesentlichen aus einer wäßrigen Lösung, besteht, die 5 bis 40 Gew.-% Salpetersäure, salpetrige Säure in einem Verhältnis von 5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Salpetersäure, und Nitrophenole in der Grenze ihrer Löslichkeit in dem Medium umfaßt, - die Temperatur in dem Reaktor in einem Bereich von 10ºC bis etwa 40ºC hält, - und kontinuierlich ein Gemisch abzieht, das im wesentlichen aus p-Nitrophenol und o-Nitrophenol mit einem Verhältnis der Isomeren p-Nitrophenol/o-Nitrophenol größer oder gleich 55/45 besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der autogene Druck im Reaktor 0,1 MPa bis 1 MPa, vorzugsweise 0,1 MPa bis 0,5 MPa beträgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an Salpetersäure der wäßrigen Schicht des Reaktionsgemisches 10 bis 25 Gew.-% beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von salpetriger Säure zu Salpetersäure in der wäßrigen Schicht des Reaktionsgemisches 10 bis 20% beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur des Reaktionsgemisches bei 15 bis etwa 30ºC hält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis zwischen eingebrachter Salpetersäure und eingebrachtem Phenol 0,9 bis 1,5 beträgt.
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