PL114348B1 - Method of manufacture of thionaphthene from thionaphthenosulfonic acid - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia tionaftenu przez rozszczepianie kwatu tionaf¬ tenosulfonowego.Z opisu patentowego RFN nr 25 35192 znane jest otrzymywanie tionaftenu przez rozszczepianie kwasu tionaftenosulfonowego przegrzana para wod¬ na w temperaturze 120—140°C.Tionaften, który tym sposobem otrzymuje sie przy 70—80%-wym wzbogaceniu, w dalszym eta¬ pie oczyszczania przez destylacje i krystalizacje, uzyskuje sie w postaci czystej.Sposób ten jest jednak malo przydatny do tech¬ nicznego otrzymywania tionaftenu, poniewaz pro¬ ces rozszczepiania jest bardzo zmudny i zwiazany z duzymi stratami, a tym samym pociaga znacz¬ ne koszty. Wskutek tego zakresy zastosowan dla tionaftenu i jego pochodnych /por. Franek, Collin, Steinkohlenteer, Springer Verlag 1968, str. 183/ nie mogly dotychczas osiagnac praktycznego zna¬ czenia.Zadaniem wynalazku jest znalezienie nowego sposobu otrzymywania tionaftenu przez rozszcze¬ pianie kwasu tionaftenosulfonowego, który moze byc przeprowadzony w skali przemyslowej i opar¬ ty jest na prostej i taniej metodzie.Zadanie to rozwiazano przez opracowanie spo¬ sobu wedlug wynalazku.Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia tionaftenu z kwasu tionaftenosulfonowego al¬ bo z mieszanin kwasów tionaftenosulfonowych, 2 które otrzymuje sie przez czesciowe sulfonowanie surowego naftalenu, na drodze rozszczepiania za pomoca pary wodnej w temperaturze 120—180°C, polegajacy na tym, ze utrzymuje sie stala gestosc 5 wodnego roztworu kwasu tionaftenosulfonowego podczas calego czasu trwania reakcji przez do¬ dawanie wody. Gestosc ta wynosi 1,07—1,40 g/cm8.Tworzacy sie tionaften oddziela sie dopiero po zakonczeniu reakcji rozszczepiania. 10 W przeciwienstwie do przyjetych dotychczas me¬ tod rozszczepiania za pomoca przegrzanej pary wodnej przy jednoczesnej azeotropowej destylacji otrzymanego tionaftenu nieoczekiwanie stwierdzo¬ no, ze przy co najmniej takiej samej wydajnosci 15 mozna stosowac znacznie krótsze czasy reakcji, jesli utrzymuje sie gestosc wodnego roztworu kwasu tionaftenosulfonowego podczas calego czasu trwania reakcji na poziomie 1,07—1,40 g/cm8, a tworzacego sie tionaftenu nie oddziela sie przez 20 azeotropowa destylacje z para wodna, lecz do^ piero po zakonczeniu reakcji rozszczepiania. W ten sposób stwarza sie sposób prosty do przepro¬ wadzenia w skali technicznej. W przypadku wsa¬ dów przemyslowych okazalo sie, ze przy konwen- 25 cjonalnym rozszczepianiu za pomoca pary wodnej mozna np. oddzielic tylko okolo 15 kg tionaftenu za pomoca okolo dziesieciokrotnej ilosci wody /w postaci ilosci azeotropu na godzine/. Oznacza to, ze do rozszczepiania kwasu sulfonowego i desty- 30 lacji w celu uzyskania jednej tony tionaftenu 114 3483 114 348 4 trzeba by uzyc okolo 70—80 godzin. Natomiast sposobem wedlug wynalazku mozna otrzymac ta¬ ka sama ilosc w znacznie krótszym czasie /okolo 10 godzin/, poniewaz w tym sposobie nie jest po- trzebna"TI§§tyiacT^2%)ara wodna.Spos&b* ^Wedlug*"T*4rnalazku nadaje sie równiez do otrzymywania tioliaftenu z technicznego kwasu tionaftenosulfonowy*, który mozna otrzymac po czesciowym sulfonowaniu surowego naftalenu ze smoly z "wegla kamiennego, np. wedlug opisu pa- ten|9we^o ^FN. nr^ 25 35 192.'Bfeieki'temii istnieje mozlh mozliwosc otrzymania obok naftalenu o najwyzszej czystosci równiez tionafte- nu w sposób prosty i uzyteczny w skali prze¬ myslowej.Proces prowadzi sie w zakresie gestosci 1,40 do 1,07 [g/cm8] i w temperaturze 120—180°C, przy czym wyzszym gestosciom odpowiadaja korzystnie nizsze temperatury reakcji i na odwrót.Wymieniony zakres gestosci odpowiada przy tym stezeniom, jakie wystepuja zwykle w mieszaninach z sulfonowania, otrzymanych przez czesciowe sul¬ fonowanie surowego naftalenu, albo mozna je z nich otrzymac przez zageszczanie.Proces wedlug wynalazku mozna prowadzic albo w sposób nieciagly /wsadami/ albo w sposób ciagly.Jesli stosuje sie sposób nieciagly, to proces pro¬ wadzi sie korzystnie przy gestosci 1,30—1,4, w szczególnosci 1,30—1,33, pod chlodnica zwrotna, w wyniku czego ustala sie temperatura okolo 120— 130°C, podczas gdy w przypadku prowadzenia pro¬ cesu w sposób ciagly stosuje sie gestosci okolo 1,22—1,07 w temperaturze 150—180°C, w szczegól¬ nosci 155—160°C, w reaktorze warstewkowym.Przez kontrolowane dodawanie wody mozna w zasadzie utrzymac niezmienna pierwotna gestosc mieszaniny reakcyjnej, przy czym odchylenia war¬ tosci gestosci do ±0,04 nie wplywaja jeszcze za¬ sadniczo na wynik.Przyklad I. W kolbie reakcyjnej, zaopatrzonej w mieszadlo, rure wprowadzajaca, termometr i chlodnice zwrotna z odprowadzeniem destylacyj¬ nym, umieszcza sie 100 czesci technicznego kwasu tionaftalenosulfonowego o gestosci 1,33 g/cm8 jaki mozna otrzymac sposobem wedlug opisu patento¬ wego RFN nr 25 35 192 przez zatezanie.Po podgrzaniu do temperatury 120°C dodaje 25 sie w ciagu 90 minut, mieszajac, 50 czesci zimnej wody. Podczas egzotermicznego procesu rozszcze¬ piania odparowuje 30 czesci wody z kolby reak¬ cyjnej i skrapla sie. Pod koniec rozszczepiania kwasu ustala sie temperatura 125°C. Gestosc kon¬ cowa mieszaniny reakcyjnej wynosi 1,37 g/cm8. Po oziebieniu do temperatury okolo 30°C faze ole¬ jowa oddziela sie w odstajniku i zobojetnia za pomoca wody i rozcienczonego lugu. Otrzymuje sie tionaften o temperaturze zestalania 24°C, o czys¬ tosci 85%, z wydajnoscia 83% wydajnosci teore¬ tycznej. Po przedestylowaniu i krystalizacji otrzy¬ muje sie 98—99%-wy tionaften.Przyklad II. Do reaktora warstewkowego, zamontowanego pionowo, z ogrzewana czescia do ogrzewania wstepnego, wirnikiem z wycieraczkami piórowymi i odbieralnikiem do skraplania z od- stojnikiem wprowadza sie za pomoca urzadzenia dozujacego, w temperaturze reaktora 155—160oQ\ w sposób ciagly, techniczny kwas tionaftenosul- fonowy, jaki otrzymuje sie sposobem wedlu opisu patentowego RFN nr 25 35192. Kwas sulfonowy ma gestosc 1,07 g/cm8. Predkosc objetosciowa cie¬ czy wynosi 0,7 h_1.Rozszczepianie kwasu sulfonowego rozpoczyna sie po wejsciu do reaktora prawie natychmiast, co przejawia sie tworzeniem smugi na szklanej scia¬ nie reaktora.Po opuszczeniu reaktora oddziela sie rozszcze¬ piony surowiec w odstojniku. Dolna faze tionaf- tenowa zobojetnia sie w kolumnie ekstrakcyjnej w sposób ciagly za pomoca rozcienczonego lugu.Gestosc koncowa mieszaniny reakcyjnej wynosi 1,06 g/cm8.Otrzymuje sie 78%-wy tionaften o temperaturze zestalania 20°C, z wydajnoscia 92% wydajnosci teoretycznej, który przez destylacje i krystalizacje doprowadza sie do czystosci 98%.Analogicznie jak w przykladzie I albo II otrzy¬ muje sie, przy zmianie warunków reakcji, wyniki zestawione w nastepujacej tablicy.RF oznacza rozszczepianie pod chlodnica zwrot¬ na, DS oznacza rozszczepianie w reaktorze war- s.tewkowym i WD oznacza rozszczepianie z para wodna przy jednoczesnej destylacji azeotropowej, podane dla porównania.Tablica , Material wyjsciowy 1 RF Kwas tionaftenosulfonowy, czysty DS Kwas tionaftenosulfonowy, czysty D4" 1,33 1,33 1,33 1,33 1,22 1,15 1,15 Warunki rozszczepiania Temperatura 3 120 120 120 125 160 160 155 Czas w minutach lub predkosc objetosciowa cieczy 4 180 180 180 60 0,7 0,7 0,7 Tionaften Wydajnosc 5 | 80,0 81,8 82,5 71,1 | 81,5 85,2 86,1 1114 348 5 j 1 WD Kwas tionaftenosulfonowy, czysty WD Kwas tionaftenosulfonowy, tech¬ niczny | RF DS Kwas tionaftenosulfonowy, tech¬ niczny 2 1,15 1 1,07 1,33*) 1,33 *) 1,33 107 li,07 1,07 11,07 3 1 180 155 130 130 125 155 155 160 180 6 4 [ 0,7 0,7 435 480 90/240 | 0,7 0,7 0,7 0,7 | 5 75,1 79,8 | 81,9 | 83,8 | 83,3 1 92,1 1 91,6 91.8 1 72.9 | */ wartosci poczatkowe Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania tionaftenu z kwasu tio¬ naftenosulfonowego albo z mieszanin kwasów tio- naftenosulfonowych, otrzymywanych przez czes¬ ciowe sulfonowanie surowego naftalenu, na dro¬ dze rozszczepiania za pomoca pary wodnej, w tem¬ peraturze 120—180°C, znamienny tym, ze do re¬ akcji dodaje sie wode utrzymujac stala gestosc wodnego roztworu kwasu tionaftenosulfonowego podczas calego czasu trwania reakcji na poziomie 1,07—1,40 g/cm8, a tworzacy sie tionaften oddziela sie dopiero po zakonczeniu reakcji rozszczepiania. 20 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie przy gestosci mieszaniny re¬ akcyjnej, wynoszacej 1,30—1,40 g/cm8 w tempe¬ raturze 120—130°C. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w reaktorze warstewkowym. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie przy gestosci mie¬ szaniny reakcyjnej, wynoszacej 1,07—1,22 g/cm8, w temperaturze 150—180°C, w szczególnosci 155— 160°C. PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania tionaftenu z kwasu tio¬ naftenosulfonowego albo z mieszanin kwasów tio- naftenosulfonowych, otrzymywanych przez czes¬ ciowe sulfonowanie surowego naftalenu, na dro¬ dze rozszczepiania za pomoca pary wodnej, w tem¬ peraturze 120—180°C, znamienny tym, ze do re¬ akcji dodaje sie wode utrzymujac stala gestosc wodnego roztworu kwasu tionaftenosulfonowego podczas calego czasu trwania reakcji na poziomie 1,07—1,40 g/cm8, a tworzacy sie tionaften oddziela sie dopiero po zakonczeniu reakcji rozszczepiania. 202. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie przy gestosci mieszaniny re¬ akcyjnej, wynoszacej 1,30—1,40 g/cm8 w tempe¬ raturze 120—130°C.3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie w reaktorze warstewkowym.4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, ze reakcje prowadzi sie przy gestosci mie¬ szaniny reakcyjnej, wynoszacej 1,07—1,22 g/cm8, w temperaturze 150—180°C, w szczególnosci 155— 160°C. PL PL PL PL PL PL PL