-
Verfahren zur Gewinnung von Trinitrophenol Das Patent 879
103 betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Trinitrophenol, nach dem man
fossile oder rezente Brennstoffe oder deren Umwandlungsprodukte mit Salpetersäure
behandelt und aus dem erhaltenen Oxydationsprodukt bei dessen Weiterverarbeitung
auf Carbonsäuren das Trinitrophenol abtrennt. Eine Ausführungsform des Verfahrens
besteht darin, als für die Ausbeute an Trinitrophenol besonders geeignetes Ausgangsmaterial
eine mit Luft, Sauerstoff oder sonstigen oxydierenden Gasen behandelte Steinkohle
oder solche mit hohem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen, erforderlichenfalls in
gleicher Weise voroxydiert, zu verwenden. Die Voroxydation der feinkörnigen Kohle
kann nach Art des Staubfließverfahrens erfolgen.
-
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daB gerade die bei der
Voroxydation innegehaltenen Arbeitsbedingungen von großem Einfluß auf die Ausbeute
an Trinitrophenol sind. Das verbesserte Verfahren besteht daher darin, diese Arbeitsbedingungen,
insbesondere Reaktionstemperatur und Oxydationszeit, der optimalen Ausbeute an Trinitrophenol
anzupassen. Im einzelnen zeigte sich, daß abweichend von der bisher für eine durchgreifende
Voroxydation als angemessen angesehenen
Temperaturlage von etwa
23o° und der Oxydationszeit von etwa 24 Stunden durch Steigerung der Reaktionstemperatur
und Verlängerung der Oxydationszeit eine Steigerung der Trinitrophenolausbeute bis
etwa auf das Doppelte erzielt werden kann. Gegenüber nichtoxydierter Kohle erhöht
sich die Ausbeute auf etwa Zoo %. Das beanspruchte Verfahren besteht daher darin,
daß man zur Gewinnung von Trinitrophenol durch oxydative Behandlung voroxydierter
fossiler oder rezenter Brennstoffe oder deren Umwandlungsprodukte mit Salpetersäure
Ausgangsstoffe verwendet, die in pulverisierter Form wenigstens 24 Stunden bei 26o°
oder länger bei entsprechend niedrigerer Temperatur, z. B. 48 Stunden bei etwa 23ö°,
mit Luft, Sauerstoff oder anderen oxydierenden Gasen voroxydiert worden sind.
-
Es kommt also darauf an, die Voroxydation zu intensivieren. Außer
der bereits erwähnten Verlängerung der Oxydationszeit und Erhöhung der Reaktionstemperatur
kann eine solche Intensivierung durch noch innigeres Durchmischen der Kohle mit
dem oxydierenden Gas und durch die Auswahl des Gases unter Berücksichtigung seiner
oxydierendenWirksamkeit verbessert werden. Die günstigsten Arbeitsbedingungen müssen
je nach Art des Ausgangsmaterials von Fall zu Fall vorher ermittelt werden.
-
Ein neben der erhöhten Ausbeute gleichfalls wesentlicher Vorteil des
verbesserten Verfahrens besteht darin, daß bei dem nachfolgenden Salpetersäureaufsehluß
die stets mit der Bildung parallel verlaufende Versetzung von Trinitrophenol wenig
ins Gewicht fällt. Man kann sogar auch mit Salpetersäure von verhältnismäßig hoher
Konzentration, z. B. merklich über 30 %, aufschließen, ohne eine erhebliche Verringerung
der Ausbeute an Trinitrophenol befürchten zu müssen. Im allgemeinen wird man jedoch
mit Salpetersäure geringerer Konzentration den Aufschluß einleiten, da andernfalls
zu Beginn des Aufschlusses ein heftiges Aufschäumen dessen Verlauf empfindlich stört.
Später kann man Salpetersäure nachgeben und gegebenenfalls die Konzentration steigern.
-
Des weiteren wurde beobachtet, daß auch bei Durchführung des Verfahrens
nach intensivster Voroxydation die Gefahr besteht, daß Teile des durch die Behandlung
mit Salpetersäure gebildeten Trinitrophenols auch bei Verwendung von Sälpetersäure
mäßiger Konzentration bereits während des Aufschlusses wieder zersetzt werden. Es
ist daher zweckmäßig, bei Erreichung eines Maximalgehaltes an Trinitrophenol die
Reaktion abzubrechen; zum Beispiel hat die Erfahrung gezeigt, daß beim Aufschließen
unter erhöhtem Druck bereits nach 4 bis 5 Stunden die maximale Ausbeute erreicht
sein kann. Beispiel i ioo Gewichtsteile pulverisierte Steinkohle werden bei 26o°
mit Luft 24 Stunden voroxydiert und dann 4 Stunden mit iooo Teilen 33%iger Salpetersäure
bei 16o° unter Druck (etwa 4,5 atü) behandelt. Nach dem Erkalten wird vom Ungelösten
abfiltriert, die Lösung im Perforator 8 Stunden mit Benzol extrahiert, der Extrakt
eingedampft und aus Chloroform umkristallisiert. Man erhält 14 Teile reines 2, 4,
6-Trinitrophenol. Beispie12 ioo Gewichtsteile der gleichen Kohle werden bei 23o°
mit Luft 48 Stunden lang voroxydiert und anschließend in gleicher Weise mit Salpetersäure
behandelt und aufgearbeitet. Es werden 16 Teile reines 2, 4, 6-Trinitrophenol erhalten.
-
Vergleichsweise werden ioo Gewichtsteile der gleichen Steinkohle ohne
Voroxydation in gleicher Weise mit Salpetersäure behandelt. Man erhält 5 Teile 2,
4, 6-Trinitrophenol. Nach einer 24stündigen Voroxydation bei 23o° und anschließender
Salpetersäurebehandlung werden 9 Teile Trinitrophenol aus ioo Gewichtsteilen Steinkohle
erhalten. Beispie13 Dieses Beispiel zeigt den Einfluß der Dauer des Saipetersäureaufschlusses
auf die Ausbeute.
-
3 Ansätze von je ioo Gewichtsteilen der gleichen Steinkohle werden
48 Stunden bei 23o° mit Luft voroxydiert, anschließend bei 16o° und etwa 4,5 atü
mit je iooo Teilen 33%iger Salpetersäure 2, 4. und 8 Stunden lang behandelt und
dann gemäß Beispiel i auf Trinitrophenol aufgearbeitet. Man erhält aus der 2 Stunden
mit Salpetersäure behandelten Kohle io Teile, aus der 4 Stunden behandelten Kohle
16 Teile und aus der 8 Stunden behandelten Kohle 14 Teile reines 2, 4, 6-Trinitrophenol.