Способ получения пара-толуолсульфокислоты

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРА-ТОЛУОЛСУЛЬФОКИСЛОТЫ ярвдкофазным сульфированием толуола при мольном соотношении толуола и сульфирующего агента, равном

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГЮБЛИН (sl)4 С 07 С 143/28 сс

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н ьвтссснант свндвтваьствт

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3631557/23-04 (22) 05.08.83 (46) 15.09.85. Бюл. ц 34 (72} С.Ф.Петров, Л.П.Никитенкова, Н.К.Давццова, Т.И.Петруннна, Л. В.Федоренко, И.А.Кобринский, Е.К.Крылова и В.И.Комарова (53) 547. 541. 07(088. 8) (56) РЖХим, 1980, 9Н 183 П.

Авторское свидетельство СССР

1027155, кл. С 07 С 143/28, 29.12.81. (54) ($7) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРА-ТОЛУОЛСУЛЬФОКИСЛОТЫ лрщкофаз ным сульфированием толуола при мольном соотношении толуола и сульфирукицего агента, равном (3-3,5): 1, в две стадии при 18-20 С на первой и 1101122" С на второй стадиях с азеотропной отгонкой воды и циркуляцией

„„Я0„„1 ) 78745 A толуола на вторую стадию, разбавлением сульфомассы и выделением целевого продукта, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, разбавление сульфомассы ведут 65-727-ной серной кислотой при мольном соотношении толуолсульфокислоты и серной кислоты, равном 1:(2,3-2,7), и при

65-70 С с последующим охлаждением до 14-16 С, фильтрацией, промывкой осадка 65-72X-pote серной кислотой при мольном соотношении толуолсульфокислоты и серной кислоты, равном

1:(0,5-0,6), и обработкой целевой пасты, содержащей серную кислоту, толуолом при мольном соотношении толуола и серной кислоты, равном (33,5):1, а сульфирование проводят серной кислотой, полученной со стадии фильтрации целевого продукта.

1178745

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения паратолуолсульфокислоты (и -ТСК), которая находит применение в производстве красителей, пестицидов, поверх- S ностно-активных веществ.

Целью изобретения является повышение качества целевого продукта.

Изобретение иллюстрируется примерами.

Пример 1. K2208r (2, 4 моль) толуола при перемешивании прибавляют 110 г (0,8 г-моль)

71,2 .-ной Н, $04 прн 18-20 С, затем реакционную смесь нагревают до 1101 12 Ñ и полностью отгоняют воду в виде азеотропа с толуолом (толуол из фазоделителя непрерывно возвращается в реакционную массу). Из реакционной массы отгоняют 145 г толуо- 20 ла и разбавляют ее при 65-70©С

253,2 r 71,2Х-ной Н S04 (мольное соотношение р -ТСК. Н БО = 1:2,3) при перемешивании, затем смесь

1 о охлаждают да 15-16 С, фильтруют при этой температуре и осадок промывают на фильтре 55 r 71,2Х-ной H2$04 (мольное соотношение и TCK:Н $0+

=. 1:0,5}. Полученный фильтрат 254,8 г используют в следующей операции. К З0 полученной пасте 177,85 г моногидрат

vt-TCK с содержанием 10 -ной Н $0 1 прибавляют 50 г толуола (мольное соотношение толуол:Н 80+ = 3:1) и при о

110-112 С отгоняют воду в виде азео- 55 тропа с толуолом. Сульфомассу разбавляют 350 мл воды, разделяют фазы, из водного слоя отгоняют воду и получают 168,4 г моногидрата п -ТСК, выход и -ТСК 90,5Х, изомерный состав: 40 и-ТСК 99,55Х, 0-ТСК .0,41%;Ф -ТСК

0,004Х продукт не содержит сульфо-нов, содержание Н $04 0,38Х.

Пример 2. 220,8 r толуола (145 г возвратного и 75,8 г свежего) 45 сульфируют 96,5 г фильтрата (из примера 1) с содержанием Н,SQ 69 .в условиях, аналогичных примеру 1 до р,"збавления. Затем сульфомассу при

65-70 С разбавляют смесью: 158,3 r 50 фильтрата с содержанием Н2 804. 69 и.

99 г 71,2 -ной Н 804 (мольное соотношение ТСК:Н2 SO< = 1:2,7) и при перемешивании охлаждают до 14-15ОС, фильт. руют суспензию и осадок промывают - 55

50 r 71,2Х-ной Н, $04. (мольное соотношение и -ТСК:Н,Б04 = 1:0,53). Фильтрат используют в следующей операции.

Пасту П -ТСК с содержанием Н2804

9,5Х обрабатывают толуолом (66 г, мольное соотношение толуол:Н SO+ — 3,5:1) аналогично примеру 1. Получают 142 г моногидрата о -ТСК с выходом 90 .. Качественные показатели продукта практически не отличаются от указанных в примере 1.

Пример 3. 220,8 г толуола сульфируют в условиях примера 1, затем сульфомассу разбавляют серной кислотой, охлаждают и фильтруют аналогично примеру 1. Осадок на фильтре промывают 66 г 71,2Х-ной Н 80+ (мольное соотношение ТСК:Н 804 = 1:0,6).

Получают 178 г пасты ТСК, которую обрабатывают толуолом, как в примере 1..

После разбавления сульфомассы водой и концентрирования водного слоя получают 168 r моногидрата tl-ТСК. Выход 90,2 . Качественные показатели продукта аналогичны показателям примера 1.

Ниже приведены примеры на осуществление процесса в условиях, выходящих за пределы указанных параметров.

Соотношение ТСК:Н2 804, применяе мое при разбавлении сульфомассы.

П р и и е р 4. Толуол сульфируют серной кислотой в условиях примера

1 до разбавления. Затем сульфомассу разбавляют 71,2 -ной Н, 804 в мольном соотношении ТСК : Н2 804. = 132, охлаждают до 14-15ОС получают вязкую, густую, практически не перемешиваемую массу, которую выгружают механически (в примерах 1 и 2 суспензию выливают из колбы). Потери при выгрузке составляют 3,5 от веса сульфомассы.

При разбавлении сульфомассы в интервале соотношений ТСК:Н 804 =

1:2,3-2,7 получается однородная, подвижная, хорошо перемешиваемая суспензия. Дальнейшее увеличение количества для разбавления (более

2,7) увеличивает несколько подвижность суспензии, но отрицательно сказывается на процессе в целом, так как увеличивается расход Н, $0+ на единицу продукта и объем реакционной массы, подлежащей транспортировке и переработке.

Концентрация серной кислоты, используемой для разбавления сульфомассы.

Пример 5. 220,8 r толуола сульфируют 110 г 71,2 -ной Н $04

Составитель Т.Власова

Техред С.Мигунова Корректор М.Самборская

Редактор М.Недолуженко

Заказ 5608/21

Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1178 в условиях примера 1 до разбавления.

Затем сульфомассу разбавляют 325 г

60Х-ной Н S04 (мольное соотношение

ТСК:H,SOp 1:2,5) и при перемешивании о охлаждают до 14-15 С суспензию фильтруют и промывают осадок 65,3 г

60Х-ной Н $04. Получают 160,4 г пасты ТСК с содержанием Н,$0 8,2Х.

Пасту досульфируют (обработка толуолом) аналогично примеру 1 и вьщеля- !О ют 152 r моногидрата tl -ТСК. Выход

81,6Х, хотя качественные показатели близки показателям продукта,в примере 1 °

Пример 6. 220,8 г толуола 15, сульфируют 110 r 71,2Х-ной H,S04 в условиях примера 1. Затеи сульфомассу разбавляют 254,9 76. 5Х-ной

Н SO+ (мольное соотношение, ТСК :

Н $0+ = 1:2,5), охлаждают до 14- 2о

15 С, фильтруют, промывают осадок

51,24 г 76,5Х-ной H SO+. Получают

158,22 r пасты TCK с содержанием

Н, $04 10,5Х. Пасту досульфируют и выделяют 150 r моногидрата ТСК. Вы- 2s ход 80,5Х. Качественные показатели близки продукту примера 1.

Температура фильтрации.

Пример 7. Сульфируют толуол серной кислотой и разбавляют сульфомассу аналогично примеру 1. о

Затеи суспензию охлаждают до 10 С, фильтруют при этой температуре и промывают осадок 71,2Х-ной Н,S04.

Получают 179,8 r пасты ТСК с содержа- нием 9Х. Пасту досульфируют и выде745 4 ляют 170,6 г моногидрата г1 -ТСК. Выход 91,5Х. Изомерный состав: И-ТСК

96,82Х, О-ТСК З,OX; m-TCK 0,18Х.

Пример 8. Сульфируют толуол серной кислотой и разбавляют сульфомассу аналогично примеру 1. Затем суспензию охлаждают до 20 С, фильто руют при этой температуре и промывают осадок 71,2Х-ной Н $0+. Получают 171, 1 г пасты ТСК с содержанием

9,8Х. Пасту досульфируют и выделяют

162,4 г моногидрата И -ТСК. Выход

87, 1Х.

Как следует из приведенных примеров, за пределами выбранных параметров процесса или снижается выход продукта (примеры 5,6 и 8), или снижается качество продукта (пример 7), или усложняется операция вьщеления продукта (пример 4).

Температура разбавления.

Получающаяся после отгонки избыточного толуола толуолсульфокислота плавится в интервале температур 65о

70 С, поэтому для получения однородной, подвижной, легкоперемешиваемой суспензии ведут разбавление расплава ТСК серной кислотой при перемешивании в этом интервале температур, ниже 65 С разбавление невозможно о при перемешивании. Увеличение темпео ратуры разбавления вьппе 70 С не оказывает существенного влияния на подвижность суспензии и нецелесообразно с точки зрения технологии и необ- . ходимости увеличения энергозатрат.