В. С. Орехов, Т. П. Дьячкова
(10) SO 3 H HO 3 S SO 3 H (11)
жүктеу/скачать 1.35 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Рис. 3.10. Схема сульфирования нафталина
| (10)
SO 3 H HO 3 S SO 3 H (11) HO 3 S SO 3 H SO 3 H (12) SO 3 H Рис. 3.9. Схема последовательных превращений при сульфировании нафталина Рис. 3.10. Схема сульфирования нафталина : 1, 2 – мерники для серной кислоты и анилина; 3 – сульфуратор; 4 – аппарат для гидролиза; 5 – аппарат для удаления непрореагировавшего нафталина; 6 – мерник для сульфата натрия; 7 – конденсатор-отстойник; 8 – бункер; 9 – отстойник-плавитель; 10 – аппарат для нейтрализа- ции; 11 – мерник для сульфита натрия; 12 – насос; 13 – кристаллизатор; 14 – фильтрующее устройство Сульфирование нафталина до нафталин-2-сульфокислоты имеет большое практическое значение, так как используется при получении одного из многотоннажных продуктов анилинокрасочной промышленности – 2-гидроксинафталина (нафтола-2, β-нафтола). Сульфирование ведут при 160 – 165 °С с использованием купоросного масла по схеме, приведенной на рис. 3.10. В чугунный сульфуратор 3 из обогреваемого мерника 2 загружают расплавленный нафталин, а затем из мерника 1 – 96 %-ную серную кислоту и нагревают до 160 – 165 °С. Затем давлением воздуха реакционную массу передают в аппарат 4, добавляют воду и перемешивают при 140 – 150 °С. При этом гидролизуется побочно образующаяся нафталин-1- сульфокислота (~15 %). После этого сульфомасса, содержащая около 65 % нафталин-2-сульфокислоты, 8,5 % серной кисло- ты, 2% нафталин-1-сульфокислоты и около 9 % нафталина (непрореагировавшего и образовавшегося в результате гидролиза 1-изомера), поступает в аппарат 5, в который предварительно загружают из мерника 6 сульфат натрия и пропускают водяной пар. В этом аппарате заканчивается гидролиз нафталин-1-сульфокислоты, а образовавшийся нафталин отгоняется с водяным паром. Смесь паров воды и нафталина из аппаратов 4 и 5 направляется в конденсаторы-отстойники 7, орошаемые водой, температура в которых поддерживается не выше 40 °С. Нафталин отделяется от воды и направляется через бункер 8 в от- стойник-плавитель 9, а затем в сборник обратного нафталина. Сульфомасса, освобожденная от нафталина и нафталин-1- 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 14 13 12 11 Фильтрат Пар H 2 O H 2 O SO 2 Нафталин Нафталин-2- сульфонат натрия сульфокислоты, из аппарата 5 поступает в аппарат 10, где нейтрализуется 15 %-ным раствором сульфита натрия. Раствор сульфита натрия, нагретый до 90 °С, добавляют из мерника 11. (Выделяющийся диоксид серы используют в дальнейшем в процессе получения β-нафтола для подкисления раствора нафтолята.) По окончании нейтрализации массу передают в кри- сталлизатор 13, где при 30 °С кристаллизуется нафталин-2-сульфонат натрия («бета-соль»). Выделившийся сульфонат на- трия отфильтровывают на барабанном вакуум-фильтре или на центрифуге 14 и направляют на щелочное плавление (влаж- ность соли 15 – 20 %). Образующаяся при сульфировании нафталин-2-сульфокислота (2) может без гидролиза и выделения подвергаться даль- нейшим превращениям (сульфированию с образованием ди- и трисульфокислот, нитрованию). Следует отметить, что скорость сульфирования в α- и β-положения изменяется в зависимости от концентрации серной кислоты и температуры реакции. Так, при 25 °С отношение констант скоростей сульфирования в α- и β-положения k 1 : k 2 ме- няется от 5,9 : 1 (в 75 %-ной H 2 SO 4 ) до 4,1 : 1 (в 95 %-ной H 2 SO 4 ). При повышении температуры это соотношение уменьша- ется. Так, при сульфировании в 95,2 %-ной серной кислоте при 0,5 °С k 1 : k 2 = 5,2 : 1, а при 70 °С оно равно 3,3:1. При нагревании в серной кислоте нафталин-1-сульфокислота изомеризуется в нафталин-2-сульфокислоту. Нафталиндисульфокислоты могут быть получены одностадийным сульфированием нафталина. При сульфировании нафталина олеумом при 35 – 55 °С в основном образуется нафталин-1,5-дисульфокислота (4) с примесью 1,6-изомера (5). Наф- талин-1,5-дисульфокислота может быть выделена в виде свободной кислоты при охлаждении сульфомассы до 10 °С и разбав- лении водой. Ее выделяют в виде натриевой соли при действии сульфата натрия; при этом примесь нафталин-1,6- дисульфокислоты остается в фильтрате. Нафталин-1,5-дисульфокислоту используют для получения 5-гидро-ксинафталин-1-сульфокислоты (азуриновой кисло- ты) (13), 1,5-дигидрокси-нафталина (14). Нафталин-1,5-дисульфокислота может быть также исходным продуктом для полу- чения 4-амино-5-гидроксинафталин-1-сульфокислоты (С-кислоты, Чикаго-С-кислоты) (15), 4-амино-5-гидрокси-нафталин- 1,3-дисульфокислоты (СС-кислоты, Чикаго-СС-кислоты) (16), 3-амино-нафталин-1,5-дисульфокислоты (амино-Ц-кислоты) (17) (схема на рис. 3.11). При сульфировании нафталина моногидратом при 170 – 180 °С получают в основном нафталин-2,7-дисульфокислоту (8) с примесью 2,6-изомера (7). Образующиеся нафталиндисульфокислоты выделяют в виде динатриевых солей, которые затем жүктеу/скачать 1.35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|