PL137356B1 - Method of sulfonation of toluene with sulfuric acid in mixer reactors - Google Patents

Method of sulfonation of toluene with sulfuric acid in mixer reactors Download PDF

Info

Publication number
PL137356B1
PL137356B1 PL23750682A PL23750682A PL137356B1 PL 137356 B1 PL137356 B1 PL 137356B1 PL 23750682 A PL23750682 A PL 23750682A PL 23750682 A PL23750682 A PL 23750682A PL 137356 B1 PL137356 B1 PL 137356B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
sulfuric acid
toluene
reactor
sulfonation
rate
Prior art date
Application number
PL23750682A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL237506A1 (en
Inventor
Jerzy Wasilewski
Stanislaw Luczyn
Edward Chromiak
Elzbieta Lipinskaluczyn
Bronislaw Atamanczuk
Mieczyslaw Zawadzki
Anna Solon
Original Assignee
Inst Ciezkiej Syntezy Orga
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Ciezkiej Syntezy Orga filed Critical Inst Ciezkiej Syntezy Orga
Priority to PL23750682A priority Critical patent/PL137356B1/en
Publication of PL237506A1 publication Critical patent/PL237506A1/en
Publication of PL137356B1 publication Critical patent/PL137356B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób sulfonowa- mia. toluenu kwasem siairkowym w rekatorach mie- STallniikowych. Z izomerów kwasu toluenosulfono- wego najwieksze zastosowanie posiada izomer pa<- ra, który stosowalny jesit w przemysle bairwnikar- sikim srodków powierzchniowoczynnych, lakierni- czym i odlewniczym., . ,W zaleznosci od przeznaczenia, wymagania' jest rózna czystosc tego kwasu; i tak, najwieksze wy¬ magania ' pod wzgledem czyistosci stawila' przemysl lakierniczy, ar najmniejsze przemysl odlewniczy. ¦ Sulfonowanie toluenu kwasem siarkowym w re¬ aktorach mieszalnikówych o Objetosci wiekisizej od 0,4 m3 jasit klopotliwe ze wzgledu na trudnosci z wymieszaniem kwaisiu siarkowego z toluenem tak, aby uzyskac maksymallna pow/er:zehinie reakcji i odprowadzenia wody. Na dodatek reatocjia .przebie¬ ga! w fazie kwasu siarkowego, która jest objeto¬ sciowo' znacznie mniejsza od fazy toluenu i w tej fa^ie zachodizi chemiisoripcja kwasów toluenosulfo^ nowych i wody, tak, <±e przy slaibym mieszamiub to znaczy w warunkach heterofazowyeh wrze prak¬ tycznie sisim toluen i odbiór wody nie zachodzi, w wyniku czego reakcja zostaje przerwana i po¬ zostaje w produkcie znaczna ilosc nieprzereaigowa- nego kwasu siarkowego.Najlepszym rozwiazaniem dla prowadzenia tej reakcji w ukladzie heterofazowym byloby utworze- nie sitanu koloidalnego lecz na przeszkodzie stoi stan wnzenia, poprostu na mieisizadle zachodzi ka- 10 u 30 witacja. Zjawisko to jest przyczyna nieodtwarzail- nosci przebiegu syntezy. Problem ten wystepuije w czasie! sutDonowainlia z nadmiarem i z niedomiai- rem toGuenu. W zwiazku z tym powstaly rózne ,~s(posoby rozwiazujace czesciowo lub calkowicie zai- gadhdenie regulac,jii .przebiegu syntezy..Najprostszym rozwiazaniem jest' przepuszczenie par toluenu nad. lub .przez faze kwasu siarkowego, tak jak w sposobie znanym z ojpiisu patentowego ZSRR nr 371212, gdzie fa^a kwasu siarkowego jest mieszana lub korzystniej rozwijana na wypelnie¬ niu kolutmny.Wada takiego sposobu sulfonowania jest konie¬ cznosc stosowania znacznego, nawet do piecdziesie¬ ciokrotnego nadmiiaru toluenu oraiz wystepujaca na obiegu toluelnu i w .samych aiparaitach korozja.. Za¬ leta natomiaisit jest znaczna czystosc koncowego iproduktu. Znanym sposobem sulfonowania; jest pro¬ wadzenie reakcji w reaktorze mies,zainak'Owym emaliowanym, do którego pnzed synteza^ wprowa¬ dza sie Oleum lufo kwais siarkowy- i toluen. < Sposób ten zostal zarzucony ze wzgledu na1 nir iskie przereaigowanie kwasu nosci w regulacji przebiegu syntezy i odfoiorze wo¬ dy. Ze wzgledu na te problemy decydowano sie na czesciowe odprowadzenie wody, dodawanie oleum lub dodawanie produktu przed synteza tak jak w rozwiazaniu znanym z polskiego opisu paitentowe¬ go nr 510 938.Postepem w sulfonowaniu toluenu w reaktorach 137 356137 356 imieiszalnikowych z jednoczesnym odpairowywa*- miem wody z toluenem jest dodawanie kwasu siar¬ kowego do toluenu jalk podano w polskim opisie patentowym nr 7i3 685. Wada wymienionych dwóch (rozwiazan jesit to, ze nie uwzgledniaja oine wply¬ wu klimetyki wymiany ciepla i masy nai przebieg isaimego sulfonowania i dlatego wszelkie próby jprzenieslenia skali laboratoryjnej' na- skale prze¬ myslowa zakonczyly sie niepowodzeniem. istota wynalazku, polega na sulfonowaniu tolu¬ enu kwaisem s.iarkowyim w reaktorze miesizalniko- wym., z równoczesnym odprowadzeniem z mlies'za«- niiny reakcyjnej powlstajaceij w procesie wody woraiz z odparowywanym toluenem. Do reaktora zawie¬ rajacego w poczatkowej fazie- procesu wrzacy to¬ luen a nastepnie ciekla horiiofazowa mieszanine toluenu., kwaisu siarkowego i produktów sulfono¬ wania toluenu,, dozuje siie kwas' siiankowy z predko¬ scia zmienna od 15 do 5100 kg/Ui a maksymalna ilosc kwaisu siarkowego, wprowadzonego do re¬ aktora okreslona jest funkcja Vp = 0(,iO(2il2i8IVk + + Qi,i0'CMH3rt2 + 0,OiOlOIOI2lVk2, gd'zlie Vp oznacza, ilosc wiprowadzonego kwas.ui stokowego w litrach, Vk oznacza objetosc robocza rekatoira ,w litrach, t = = czas dozowania kwasu siarkowego w minutach.¦¦/¦.. Sposobem weidlu(g wynalazku sulfonowanie pro¬ wadzi sie w warunkach homofazowych, co znaczy, ze produkty reakcji i kwais siarkowy rozpuisizczo¬ ne sa w toluenie. Proces homofaizowy od heterofal- zowego odrózniaja nastepujace cechy..Reakcja sulfonowania i odbiór wody zachodza w calej masie reakcyjnej, nlie ma problemiu. wy¬ mieszania dwóch faiz q znacznej róznicy gestosci, skrócony jest znacznie czas reakcji i zalezy on od sprawnosci ukladu do sulifonowania, a zwlaszcza od: jego wydajnosci cieplnej . i zdolnosci odibioru; wody.Oziais reakcji ulega, skróceniu dzieki pominieciu etapu jaki wystepuje w procesie heterofaizowyim, a (mianowicie dyfuzji wody z faizy kwasowej do fazy toluenu. Dyfuzja, ta wedlug obliczen zachodzi bar¬ dzo wolno i w procesie heterofazowym wymianai nicza i cza/sem potrzebnym na przereagow.anie kwasu siiairkoweigo do konca lub funkcja liniowa dla. dozowania z szybkoscia minimaiina, gdzie ko¬ niec dlozowaniia jest Ijoncem przebiega reakcji. Op¬ li tymalna szyfbkosc ze wzgledu na utrzymanie - wa¬ runku hlornoifazowosai i ze wzgledu na wydajnosc lezy pomiedzy szybkoscia maksymalna i miiinimal- na, a jej zalpiis matematyczny jest dla kazdego ukladu) inny i zalezy od. objetosci i wielkosci po- !0 wierzahni grzejnej reaktora luib parametrów me¬ dium grzewczego i od sprawnosci ukladu odwad¬ niajacego.Sposobem wedlug wynalazku sulfonowanie tolu¬ enu kwakiem siairkowym prowadzi sie w urzadze- w niu zlozonym z reaktora mieszalnikowego i ukla¬ du odwadniania w postaci skraplacza1 i rozdziela^ cza par toluenu i wody. Z rozdzielacza woda jest jodpirowadizana, a toluen powraca do reaktora. Prze¬ bieg procesu jest konJtrolowany pod wzgledem •0 jednorodnosci i temperatury. Ozas reakcji i wy¬ dajnosc uzaleznione sa od objetosci reaktora i prze¬ biegu funkcji dozowania kwasu siarkowego' zalez¬ nej od konstrukcji calego ukladu. -— Pifzylkladl. Do kolby o pojemnosci 500.' ml, ®5 'zaopatrzonej w mieszadlo i nasadke odwadniaja¬ ca wdoizowano. 2; 8 mola toluenu. Nastepnie ogrza¬ no toluen do wrzenia i intensywnie mieszajac za¬ czeto dozowac kwasi siatkowy o stezeniu 96fVo wagowych z szybkoscia taka, aby w kolbie byl roz- 30 twór jednorodny, lnomotfazowy. Stwierdzono', ze w warunkach, intensywnego miaszania, ogrzewania i odwadnLania kwas siarkowy nalezy dozowac z okre¬ slona zmienna szybkoscia wyrazona funkcja za.- warta w ponizszej tabeli. 35 w sumie' wdozowano 2,46 mola kwasu siarkowe¬ go'. Nastepnie ogrzewano mieszanine przez 2i00' min. az do osiagniecia konwersji kwasu siarkowego do kwaisów toluenosuiflonowych., równej 981%;, konco¬ wa temperatura reakcji wynosila 141°C. Srednia *o szybkosc dozowania wynosila 2l8.yl ml/h.Przy klad II. Do kolby o pojemnosci 500 ml, zaopatrzonej w mieszadlo i nasadke odwadniajaca wdozotwano 2,8 mola toluenu. Naistepnie ogrzano czas 0^10-0 iliOOi—IllSiOi aSIO'—21010 ' 200^240 240^270 27i0—£9l0 kwas siairkowy (mil) il'7 214, 54 $6 fllSf 136 wody do toluenu rosnie wraz z powierzchnia wy¬ miany masy na granlicy fialz, natomiast powierzch¬ nia wymiany faz rosnie wraz z intensywnoscia mieiszania, co w typowych reaktorach o obrotacfh mieszadla 12(0 obr/lmin jest trudne do osiagniecia.Warunkiem efektywnego przebiegal sulfonowania w roztworze toTuenowym jest odpowiednie dozo¬ wanie kwasu siiairfcowegoi, którego maksiymalna szybkosc dozowania okreslona jest funkcja wyklad- tciluein do wrzenia i lekko mieszajac zaczeto do¬ zowac kwas siarkowy o stezeniu 96i°/o wagowych 'iz szybkoscia taka, aby w kolbie byl roztwór jed- '60 norodny.Stwierdzono', ze w warunkach zmniejszonego w stosunku do przykladu I ogrzewania i mliesizania kwas siairkowy nalezy dozowac z okreslona zmien¬ na szybkoscia, wyrazona funkcja zawarta w po- W nizszej tabeli: - . .I czas i(imin) 137 356 0—20(0 2001—300' 31010"—400 400"—SOO- 50ICM590 kwjas isaairkowy ¦Cmii) 0(2 56 91 ilil6 13(6 iW s^imie wdozowano 2,46 mola kwasu siarko¬ wego. Nasltepnie ogrzewano mieszanine przez 1-80 imin. az do osiagniecia ^konwersji kwasu siarko¬ wego- z toluenem równej 9i3l%. SretimLai. sizyibkoisc dozowamca wynosila 13,18' ml/h. przyklad III. Do koliby o pojemnosci 1000 ml, zaopatrzonej' w mieszadlo i nasadke odwadniajaca wdozowano 5,6 mola' toluenu. Nastejpnie ogrzano w toluen do wrzeniai i intensywnie mieszajac za»- czeto dozowiac kwiais siarkowy o stezeniu 96P/o wa¬ gowych z szybkoscia taka alby w kolbie byl roz¬ twór jednorodny. Stwierdzono, ze w warunkach imtens.ywnego miesizaimiay ogrzewania i odwadnia¬ nia kwas siianlkowy nalezy dozowac z okreslona zmienna szybkoscia, wyrazona funkcja zawarta w iponizsizeij tabeli: 15 czas (min) 0—100 100^2100 !210iO-h3iOIO 300—400 4j0i0-—480' kwas siarkowy '(imil) 116 1O0 1190 272 W sumie Wdozowano 4,92 mola kwasu siarkowe¬ go. Nastepnie ogrzewano mieszanine przez 310 min. az do osiagniecia konwersji kwasu siarkowego z toluenem, równej 98%. Srednia szybkosc dozowa¬ nia wynosila 34 ml/h.Przyklad IV. Do Icolby o pojemnosci 1000 ml zaopatrzonej w mieszadlo i nasadke odwadniajaca wdozowano 5,6 mola toluenu. Nastepnie ogrzano 30 35 toluen do wrzenia i lekko mieszajac zaczeto do¬ zowac kwais siarkowy o stezeniu 96|% wagowych z szybkoscia taka aby w '.kolbie byl roztwór jed¬ norodny. Stwierdzono, ze w warunkach zmniej¬ szonego w stosunku do przykladu III ogrzewania i imieszania kwas siarkowy nalezy dozowac z okre¬ slona zmienna szybkoscia, wyrazona funkcja za¬ warta w ponizszej tabeli: czas (min) t)^200 200—400 400—600 600—800 kwas siarkowy (ml) 41 120 200 272 W sumie wdozowano 4,92 mola kwaisiu siarkowe¬ go. Nastepnie ogrzewano mieszanine przez 300 min. az do osiagniecia konwersji kwasu siarkowego z toluenem równej 98% wagowych. Srednia szyb¬ kosc dozowania wynosila 20,4 iml/h.Przyklad V. Do kolby o pojemnosci 2000 ml, zaopatrzonej w -mieszadlo i nasadke odwadniajaca, wdozowano 11,2 mola toluenu: Nastepnie ogrzano 45 50 toluen do wrzenia i intensywnie mieszajac zacze¬ to dozowac kwas siarkowy o stezeniu 961°/© wag. z szybkoscia taka, aby w kolbie byl roztwór jedno¬ rodny.Stwierdzono, ze w warunkach intensywnego mie¬ szania, ogrzewania i odwadniania kwas siarkowy nalezy dozowac z okreslona zmienna szybkoscia wyrazona funkcja zawarta w ponizszej tabeli: cizals i(min) 0^100 100—200 200^00 400—600 kwas siarkowy (ml) |ll 7j0 2,30 '543 W sumie wdozowano 9,84 mola kwasu siarkowego.Nastepnie ogrzewano mieszanine przez 580 min. az do osiagniecia konwersji kiwasu siarkowego z toluenem równej. 98%. Srednia szybkosc dozowa¬ nia wynosila 52,5 ml/h. 65 Przyklad VI. Do kolby o pojemnosci 2000 ml, zaopatrzonej w mieszadlo i nasadke odwadnia¬ jaca, wdozowano 1.1,2 mola toluenu. Nastepnie o- grzano toluen do wrzenia i lekko mieszajac za¬ czeto dozowac kwals siarkowy o stezeniu 961% wa-137 356 gowych z szybkoscia taka, aiby w kolbie byl roz¬ twór jednorodny.Stwierdzono, ze w warunkach zmniejszonego w stosunku do przykladu V ogrzewania i mieszania 8 kwas siarkowy nalezy dozowac z okreslana zmien¬ na szybkoscia -wyrazona funkcja zawarta w poniz¬ szej tabeli: czas (min) 0—200 200^00 400—600 600—800 800—1000 1000—1200 ikwas ¦siar¬ kowy (ml) 16 120 230 330 459 543 W sumie wdozowano 9,84 mola kwasu siarkowe¬ go. Nastepnie ogrzewano mieszanine przez 120 min. az do osiagniecia konwersji kwasu siarkowego z toluenem równej 98°/«. Srednia szybkosc dozo¬ wania wynosila 27,2 ml/h.Przyklad VII. Do reaktora o pojemnosci V—1250 litrów, zaopatrzonego w mieszadlo i uklad odwadniajacy, wdozowano 9,5 k mola toluenu. Na- 20 stepnie ogrzano toluen do wrzenia i mieszajac przy obrotach 60/min. zaczeto dozowac kwas siarkowy o stezeniu 94,5l0/tt wagowych z szybkoscia taka, aby w reaktorze byl roztwór jednorodny. Stwier¬ dzono, ze przy tych warunkach syntezy kwas siarkowy nalezy dozowac z okreslona, zmienna szybkoscia wyrazona funkcja zawarta w .ponizszej tabeli: czas (h) kwas siarko¬ wy (kmol) O^tó) 0,15 10—20 0,4 (20—30 0,73 30—40 0,93 40—50 1,19 50—60 43 60—80 17,12 Srednia szybkosc dozowania kwasu siarkowego 9,2 kg/godz. - Przyklad VIII. Do reaktora o pojemnosci V—2000 litrów, zaopatrzonego w mieszadlo i uklad odwadniajacy, wdozowano 300 kg mieszaniny po- syntezowej z przykladu VII oraz 7,4 Ikmola toluenu.Mieszanine, mieszajac ogrzano do wrzenia. Po osia¬ gnieciu temperatury wrzenia i stanu homoiazowe- go mieszaniny w reaktorze zaczeto dozowac kwas siarkowy z szybkoscia taka, aby utrzymac roztwór jednorodny. Szybkosc dozowania kwasu siarkowe¬ go wyrazona jest funkcja zawarta w ponizszej ta¬ beli: czas* (h) 0—10 lip—20 20—23 kwas. siarkowy (kmol) 1,16 5,1 7,4 .Srednia szybkosc dozowania wynosila 33,4 kg/godz.Przyklad IX. Do reaktora o pojemnosci V—2000 litrów, zawierajacego mieszanine posyn- tezowa z przykladu VIII, wdozowano 3 kmole to¬ luenu. Do wrzacej i odwadnianej mieszaniny wdo¬ zowano 2 kmole kwasu siarkowego z szybkoscia 1 kmol/godz, W wyniku tego przez caly czas roz¬ twór pozostawal jednorodny. Jednorodnosc roztwo- 35 ru kontrolowano za pomca dwóch elektrod daja¬ cych impuls do pomiaru i rejestracji przewodnic¬ twa.Nastepnie ogrzewano mieszanine przez szesc go¬ dzin do osiagniecia konwersji kwalsu siarkowego 40 do kwasów toluenosulfonowych, równej 981%.Zastrzezenie patentowe Sposób laulfbnowania toluenu kwasem siarkowym 45 w reaktorze mieszalnikowym, z równoczesnym od¬ prowadzeniem z mieszaniny reakcyjnej powstaja¬ cej w procesie wody wraz z odparowywanym tolu¬ enem, znamienny tym, ze do reaktora zawieraja¬ cego w poczatkowej fazie procesu wrzacy toluen 50 a nastejpnie homofazowa mieszanine toluenu, kwa¬ su siarkowego i produktów sulfonowania toluenu, dozuje sie kwas siarkowy z predkoscia zmienna od 15 do 500 kg/h a maksymalna ilosc kwasu siarko¬ wego, wprowadzonego do reaktora okreslona jest 55 funkcja Vp = 0,02 128(Vk + 0,0013 t2 + 0,00002 Vk2, gdzie Vp oznacza ilosc wprowadzonego kwasu siar¬ kowego w litrach, Vk oznacza objetosc robocza re¬ aktora w litrach, t — czas dozowania kwasu siar¬ kowego w minutach.DN-3, z. 717/87 Cena 100 zl PLThe present invention relates to a sulfonation process. of toluene with sulfuric acid in mixed material. Of the toluenesulfonic acid isomers, the isomer para <- ra is the most widely used, which is used in the surfactants, paint and foundry industries. Depending on the destination, the requirement 'there is a different purity of this acid; Thus, the paint industry had the greatest demands on cleanliness, while the foundry industry had the smallest demands. ¦ Sulfonation of toluene with sulfuric acid in mixing reactors with a volume greater than 0.4 m3 of jasite problematic due to the difficulty of mixing sulfuric acid with toluene so as to obtain the maximum surface area of reaction and water drainage. In addition, the reatociation is in progress! in the sulfuric acid phase, which is much smaller in volume than the toluene phase, and in this western phase, the chemisorption of toluene sulfonic acids and water, so that, under a weak mixture or, that is, under heterophasic conditions, practically sissim toluene boils and no water is received, as a result of which the reaction is interrupted and a significant amount of unreacted sulfuric acid remains in the product. The best solution for carrying out this reaction in a heterophasic system would be the formation of a colloidal sieve, but the obstacle is the state of intrusion, just on the junction there is a cache. This phenomenon is the reason for the failure to reproduce the course of the synthesis. This problem persists over time! sutDonowainlia with excess and insufficient toGuen. Therefore, there were created various, ~ s (solutions to partially or completely regulate the synthesis process, and the simplest solution is to pass toluene vapor over or through the sulfuric acid phase, as in the patent-pending method) USSR No. 371212, where the sulfuric acid phase is mixed or, more preferably, developed on the colum filler. The disadvantage of this sulfonation process is the necessity to use a considerable, even up to fifty-fold excess of toluene and corrosion in the toluene cycle and in the same aiparaites. The advantage of the latter is the considerable purity of the final product. A known method of sulfonation is to carry out the reaction in the reactor with enameled meat, into which Oleum lufo acid sulfuric acid and toluene are introduced. It was abandoned due to the fact that the acid is not easily converted in the regulation of the course of the synthesis and the collection of water. partial drainage of water, addition of oleum or addition of the product before synthesis, as in the solution known from the Polish patent description No. 510 938. The progress in sulfonating toluene in reactors 137 356 137 356 with simultaneous evacuation of water with toluene is the addition of sulfur acid The disadvantage of the two mentioned (the solution is that they do not take into account the influence of heat and mass exchange climatics on the course of the sulfonation and therefore all attempts to transfer the laboratory scale to the scale of thought failed. The essence of the invention consists in the sulfonation of toluene with sulfuric acid in a mixed reactor, with simultaneous discharge from the reaction mixture formed in the process of water with evaporated toluene. The reactor containing boiling toluene in the initial stage of the process, followed by a liquid phase mixture of toluene, sulfuric acid and toluene sulfonation products, is dosed with sulfuric acid at a speed varying from 15 to 5100 kg / Ui. the maximum amount of sulfuric acid introduced into the reactor is determined by the function Vp = 0 (, iO (2il2i8IVk + + Qi, i0'CMH3rt2 + 0, OiOlOIOI2lVk2, where Vp denotes the amount of introduced acid and conical acid in liters, Vk is working volume of the Rekatoira, in liters, t = time of sulfuric acid dosing in minutes. / .. By the method of the weidl (sulfonation is carried out in homophasic conditions, which means that the reaction products and sulfuric acid are dissolved) in toluene. The following features distinguish the homophysis process from the heterophile process. The sulfonation reaction and the water collection take place in the entire reaction mass, but there is no problem mixing the two phases q with a significant difference in density, the reaction time is significantly shortened and it depends on the efficiency of the sulphonation system, especially its thermal efficiency. and receiving ability; The reaction time is shortened due to the omission of the stage that occurs in the heterophysis process, i.e. the diffusion of water from the acid phase into the toluene phase. According to calculations, this diffusion takes place very slowly and in the heterophasic process of exchange and time / time needed for the conversion Extraction of sulfuric acid to the end or a linear function for dosing at a minimaiin rate, where the end of the throttle is a junk, the reaction proceeds. The optimal speed for maintenance - the chloriniphasic condition and due to the efficiency lies between the maximum speed and minimal, and its mathematical position is different for each system and depends on. According to the invention, the sulfonation of toluene with a chaff slurry is carried out in a device consisting of a mixing reactor and a de-watering system in the form of a mixing reactor and a dehydrating system. condenser1 and separates toluene vapors from water. From the separator, the water is iodipirated and the toluene returns to the reactor. The course of the process is controlled for homogeneity and temperature. The reaction time and efficiency depend on the volume of the reactor and the course of the sulfuric acid dosing function depending on the design of the entire system. -— Pifzylkladl. For a 500. 'capacity flask ml, 5 'equipped with a stirrer and a drainage cap, was injected. 2; 8 moles of toluene. Then the toluene was boiled and, while stirring vigorously, the tetric acid at a concentration of 96% by weight was added at a rate such that a homogeneous, lymotrophic solution was in the flask. It was found that under the conditions of intensive tapping, heating and dehydration, sulfuric acid should be dosed with a specific variable rate, expressed as a function included in the table below. In total, 2.46 moles of sulfuric acid were fed in. The mixture was then heated for 2 to 100 'min. until conversion of sulfuric acid to toluenesiphlonic acid was achieved, equal to 981%, the final reaction temperature was 141 ° C. The average * by the dosing rate was 2l8.yl ml / h. In clade II. 2.8 moles of toluene were injected into a 500 ml flask equipped with a stirrer and a drainage head. The time was then heated to 0-10-0 µlOOi-IllSiOi aSIO'-21010 '200 ^ 240 240 ^ 270 27.10- £ 9.10 sulfuric acid (mil) il'7 214.54 $ 6 µlSf 136 of water to toluene increases with the exchange area mass at the boundary of phialz, while the phase exchange surface increases with the intensity of mixing, which is difficult to achieve in typical reactors with a stirrer speed of 12 (0 rpm is difficult to achieve. The condition for an effective sulfonation in the tuene solution is the appropriate dosing of sulfuric acid, the maximum dosing rate of which is determined by the function of the tiluein to the boiling point, and while stirring slightly, sulfuric acid was added at a concentration of 96% by weight and at a rate such that a homogeneous solution was in the flask. reduced in relation to example 1 of heating and cooling, siric acid should be dosed at a specific variable rate, the function is expressed in the table below: -. I time i (imin) 137 356 0-20 (0 2001-300 ' 31010 "—400 400" --SOO- 5 ICM590 isaairic acid, ¦Cmii) 0 (2 5691 ilil6 13 (6 mls), 2.46 moles of sulfuric acid were added. The mixture was heated thoroughly for 1-80 imines. until the conversion of sulfuric acid with toluene equal to 9.1% is achieved. SretimLai. the dosing shoe was 13.18 'ml / h. example III. 5.6 moles of toluene were injected into a 1000 ml flask equipped with a stirrer and a drainage cap. Then the mixture was heated to boiling in toluene and, while stirring intensively, the sulfuric flower was added at a concentration of 96% by weight at a rate such that the flask was a homogeneous solution. It was found that under the conditions of intensive heating and dewatering months, silicic acid should be dosed at a specific variable rate, the function expressed in the table below: 15 time (min) 0-100 100 ^ 2100! 210iO-h3iOIO 300-400 4j0i0- -480 'sulfuric acid' (imil) 116 100 1190 272 In total, 4.92 moles of sulfuric acid were introduced. The mixture was then heated for 310 min. until 98% conversion of sulfuric acid with toluene is achieved. The average dosing rate was 34 ml / h. Example IV. 5.6 moles of toluene were dispensed into a 1000 ml capacity Icolba equipped with a stirrer and a drainage cap. The toluene was then heated to the boil and, with gentle stirring, the sulfuric acid was added at a concentration of 96% by weight at a rate such that a homogeneous solution was in the flask. It was found that under the conditions of heating and mixing reduced in relation to Example III, sulfuric acid should be dosed at a specific variable rate, the function is expressed in the table below: time (min) t)? 200 200-400 400-600 600-800 sulfuric acid (ml) 41 120 200 272 In total, 4.92 mol of sulfuric acid were fed in. The mixture was then heated for 300 min. until 98 wt% conversion of sulfuric acid with toluene is achieved. The average rate of dosing was 20.4 ml / h. Example 5 11.2 moles of toluene were added to a 2000 ml flask, equipped with a stirrer and a drainage cap: Then, 4550 toluene was heated to the boil and, while stirring intensively, began to boil. is to dose sulfuric acid with a concentration of 961% by weight. at a rate such that there was a homogeneous solution in the flask. It was found that under the conditions of intensive mixing, heating and dehydration, sulfuric acid should be dosed at a specific variable rate, expressed by the function contained in the table below: cizals i (min) 0 ^ 100 100 —200 200 .00 400-600 sulfuric acid (ml) .l.7.50 2.30.543 In total, 9.84 mol of sulfuric acid was fed in. The mixture was then heated for 580 min. until the conversion of sulfuric acid with toluene is equal. 98%. The average dosing rate was 52.5 ml / h. 65 Example VI. 1.1.2 moles of toluene were dispensed into a 2000 ml flask equipped with a stirrer and a drainage cap. Then the toluene was heated to the boil and, while stirring slightly, the sulfuric acid with a concentration of 961% by weight-137356 g was added at a rate such that a homogeneous solution was in the flask. It was found that under the conditions of reduced heating compared to the example of V and mixing, sulfuric acid should be dosed with a determined variable speed - the function is expressed in the table below: time (min) 0-200 200 ^ 00 400-600 600-800 800-1000 1000-1200 i sulfuric acid (ml) 16 120 230 330 459 543 In total, 9.84 moles of sulfuric acid were fed in. The mixture was then heated for 120 min. until 98% conversion of sulfuric acid with toluene is achieved. The average dosing rate was 27.2 ml / h. Example VII. 9.5 k mol of toluene were introduced into the reactor with a capacity of V - 1250 liters, equipped with a stirrer and a dehydrating system. The toluene was heated stepwise to the boil and stirred at a speed of 60 / min. sulfuric acid with a concentration of 94.5 l0 / tt by weight was started to be dosed at a rate such that a homogeneous solution was in the reactor. It was found that under these synthesis conditions, sulfuric acid should be dosed with a specific, variable rate, expressed by the function included in the table below: time (h) sulfuric acid (kmol) 0.15 10-20 0.4 (20-30 0.73 30-40 0.93 40-50 1.19 50-60 43 60-80 17.12 Average sulfuric acid dosing rate 9.2 kg / h - Example VIII. For a V reactor - 2000 liters, equipped with an agitator and a dehydrating system, 300 kg of the post-synthesis mixture from example VII and 7.4 μmol of toluene were fed in. The mixture was heated to boiling while stirring. After reaching the boiling point and homogeneous state of the mixture, the reactor was started dosing sulfuric acid at a rate such as to maintain a homogeneous solution.The rate of sulfuric acid dosing is expressed by the function contained in the table below: time * (h) 0-10 Jul 20 20-23 sulfuric acid (kmole) 1, 16 5.1 7.4 The average dosing rate was 33.4 kg / hour Example IX For a reactor with a capacity of V - 2000 liters, containing a mixture of From example VIII, 3 kmoles of toluene were added. 2 kmoles of sulfuric acid were added to the boiling and dehydrated mixture at a rate of 1 kmole / hour. As a result, the solution remained homogeneous throughout. The homogeneity of the solution was checked by means of two electrodes giving a pulse to measure and record the conductivity. The mixture was then heated for six hours until the conversion of sulfuric acid 40 to toluenesulfonic acids equal to 981%. Patent Disclaimer Method of sulfating toluene with acid. sulfur 45 in a stirred tank reactor, with simultaneous discharge from the reaction mixture formed in the process of water together with evaporated toluene, characterized in that to the reactor containing boiling toluene 50 in the initial stage of the process and then a homophasic mixture of toluene, acid Sulfuric acid and toluene sulphonation products, sulfuric acid is dosed at a rate varying from 15 to 500 kg / h and the maximum amount of sulfuric acid introduced into the reactor is determined by the function Vp = 0.02 128 (Vk + 0.0013 t2 + 0.00002 Vk2, where Vp is the amount of sulfuric acid introduced in liters, Vk is the working volume of the reactor in liters, t - dosing time of sulfuric acid in minutes DN-3, No. 717/87 Price PLN 100 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób laulfbnowania toluenu kwasem siarkowym 45 w reaktorze mieszalnikowym, z równoczesnym od¬ prowadzeniem z mieszaniny reakcyjnej powstaja¬ cej w procesie wody wraz z odparowywanym tolu¬ enem, znamienny tym, ze do reaktora zawieraja¬ cego w poczatkowej fazie procesu wrzacy toluen 50 a nastejpnie homofazowa mieszanine toluenu, kwa¬ su siarkowego i produktów sulfonowania toluenu, dozuje sie kwas siarkowy z predkoscia zmienna od 15 do 500 kg/h a maksymalna ilosc kwasu siarko¬ wego, wprowadzonego do reaktora okreslona jest 55 funkcja Vp = 0,02 128(Vk + 0,0013 t2 + 0,00002 Vk2, gdzie Vp oznacza ilosc wprowadzonego kwasu siar¬ kowego w litrach, Vk oznacza objetosc robocza re¬ aktora w litrach, t — czas dozowania kwasu siar¬ kowego w minutach. DN-3, z. 717/87 Cena 100 zl PL1. Patent claim Process of sulfating toluene with sulfuric acid 45 in a stirred tank reactor, with simultaneous removal of water from the reaction mixture formed in the process together with evaporated toluene, characterized in that boiling toluene is introduced into the reactor in the initial stage of the process. 50 and then a homophasic mixture of toluene, sulfuric acid and toluene sulphonation products, sulfuric acid is dosed at a rate varying from 15 to 500 kg / h and the maximum amount of sulfuric acid introduced into the reactor is determined by the function Vp = 0.02 128 (Vk + 0.0013 t2 + 0.00002 Vk2, where Vp is the amount of sulfuric acid introduced in liters, Vk is the working volume of the reactor in liters, t - sulfuric acid dosing time in minutes. DN-3, z. 717/87 Price PLN 100 PL
PL23750682A 1982-07-14 1982-07-14 Method of sulfonation of toluene with sulfuric acid in mixer reactors PL137356B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL23750682A PL137356B1 (en) 1982-07-14 1982-07-14 Method of sulfonation of toluene with sulfuric acid in mixer reactors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL23750682A PL137356B1 (en) 1982-07-14 1982-07-14 Method of sulfonation of toluene with sulfuric acid in mixer reactors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL237506A1 PL237506A1 (en) 1984-01-16
PL137356B1 true PL137356B1 (en) 1986-05-31

Family

ID=20013477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL23750682A PL137356B1 (en) 1982-07-14 1982-07-14 Method of sulfonation of toluene with sulfuric acid in mixer reactors

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL137356B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11981476B2 (en) 2021-08-10 2024-05-14 Ardagh Metal Packaging Usa Corp. Can ends having re-closable pour openings

Also Published As

Publication number Publication date
PL237506A1 (en) 1984-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4153373A (en) Apparatus and process for preparing calcined gypsum
CN105217983B (en) A kind of method that semidry method produces high-strength αsemiwatergypsum
DE2303072A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF HYDROFLUOR FROM FLUORINE BY-PRODUCTS
CN101182150A (en) Industrial crystallization technique for preparing alpha-semi-hydrated gypsum directly by desulfurized gypsum slurry
JPS6029644B2 (en) Method for producing mainly crystalline sodium aluminum silicate
PL137356B1 (en) Method of sulfonation of toluene with sulfuric acid in mixer reactors
JPH0512285B2 (en)
TW200909352A (en) Silica-based sols
CN101500952B (en) Method and installation for packaging muds before drying
JPH0512284B2 (en)
CN101337658A (en) Method for synthesizing sodium percarbonate of high stability
US3426083A (en) Method for the manufacture of alkali metal salts of aromatic hydroxy compounds
US3397036A (en) Process for the preparation of polyammonium phosphates
GB2076791A (en) Alpha calcium sulfate hemihydrate production
US2897156A (en) Manufacture of alkyl benzene sulfonate detergents
US1960538A (en) Process of producing cementitious material
DD150738A5 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF SILICOALUMINATE FROM THE ZEOLITE A-TYPE
CN103804197B (en) A kind of preparation method of m-bromonitrobenzene
Levenson The effect of surface‐active agents on the rate of solution of sulphur in sulphite solutions
DE1617063C3 (en) Powder detergent with a low bulk density
AT368910B (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUSLY LEADING IN PARTICULAR BETWEEN LIQUID-GAS PHASES, LIQUID-LIQUID PHASES AND CHEMICAL REACTIONS DONE WITHIN THE LIQUID PHASES
SU68317A1 (en) Continuous method for producing thiodiphenylamine
EP0175090A1 (en) Method for the neutralization of an A-zeolite filter cake
DE832145C (en) Process for the preparation of substantially solid anhydrous sodium hydroxide
CH508719A (en) Process for producing a powder detergent and detergent thus obtained