В. С. Орехов, Т. П. Дьячкова
жүктеу/скачать 1.35 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Рис. 3.7. Схема сульфирования бензола «в парах»
|
3.6.1. Сульфирование бензола При сульфировании бензола процесс ведут при высокой температуре с одновременным удалением образующейся в реакции воды («метод сульфирования в парах», рис. 3.7). Бензол подают в испаритель 1, представляющий собой «трубу в трубе». По внутренней трубе подается бензол, по наруж- ной – пар для нагрева. В испарителе бензол нагревается, испаряется и перегревается до 150 – 160 °С (давление при этом 0,15 – 0,18 МПа). Пары бензола, взятого в большом избытке (6 – 8-кратном), в сульфураторе 2 барботируют с помощью кольцевого барботера 3 через слой предварительно загруженного из мерника 5 купоросного масла. Сульфуратор обогревают через ру- башку паром до 150 °С. Избыток бензола уносит из аппарата воду (как образовавшуюся при сульфировании, так и внесен- ную с купоросным маслом), поэтому концентрация серной кислоты не снижается до значения π-сульфирования. Теоретиче- ски можно использовать эквимольное количество серной кислоты, однако этому препятствует образование сульфонов. Что- бы их количество не превышало 1 %, сульфирование прекращают при содержании в реакционной массе 4 – 5 % непрореаги- ровавшей серной кислоты. Избыток бензола с парами воды через брызгоуловитель 4 поступает в холодильник-конденсатор 6 и отстойник 7, где при 30 – 35 °С отделяется вода. Бензол после нейтрализации в колонне 8 возвращается на сульфирование. Рис. 3.7. Схема сульфирования бензола «в парах»: 1 – испаритель; 2 – сульфуратор; 3 – кольцевой барботер; 4 – брызгоуловитель; 5 – мерник для серной кислоты; 6 – холодильник-конденсатор; 7 – отстойник-сепаратор; 8 – колонна для нейтрализации По окончании сульфирования оставшийся бензол удаляют из реакционной массы отдувкой воздухом, после чего сульфомас- са, содержащая бензолсульфокислоту (88,5 – 91,5 %), бензол-1,3-дисульфокислоту (0,4 – 0,6 %), H 2 SO 4 (3,0 – 3,5 %), дифенил- сульфон (1,0 %) и бензол (0,2 %), поступает на нейтрализацию. Нейтрализация проводится суспензией сульфита натрия в воде непрерывным способом в стальном футерованном кислотоупорной плиткой аппарате, после чего реакционная масса поступает в колонну для удаления выделяющегося диоксида серы (который используют для выделения фенола). После ней- трализации и удаления диоксида серы получается водный раствор, содержащий бензолсульфонат натрия ( ∼50 %), сульфат натрия (~4 %), сульфоны (0,7 %) и бензол-1,3-дисульфонат натрия (0,5 %). Этот раствор может быть направлен для щелочно- го плавления и получения фенола. При сульфировании бензола «в парах» расход серной кислоты снижается в 1,8 – 1,9 раза по сравнению с жидкофазным сульфирова- нием. Недостатком сульфирования «в парах» является замедление сульфирования вследствие уменьшения содержания серной кислоты в реакционной массе. Другие методы сульфирования бензола: • непрерывный метод – жидкий бензол пропускают через серную кислоту (противотоком). Образующаяся бензолсульфо- кислота растворима в бензоле и вымывается затем из бензольного слоя водой; • сульфирование бензола до бензолсульфокислоты слабым олеумом при 190 – 250 °С и давлении 1 – 3 МПа; образование сульфонов может быть подавлено добавлением бензолсульфоната натрия. В качестве сульфирующего агента для получения бензолсульфокис- лоты используют также 100 %-ный триоксид серы; • жидкофазное сульфирование бензола осуществляют действием двукратного количества моногидрата в периодически действующих сульфураторах при температуре ~60 °С в начале процесса и до 105 °С в конце процесса; • сульфирование бензола с образованием бензол-1,3-дисульфокислоты, которую используют в основном для получения 1,3- дигидроксибензола (резорцина). Процесс можно вести в одну или в две стадии (при одностадийном сульфировании бензола до бензол-1,3-дисульфокислоты образуется значительное количество сульфонов). Сначала при 50 – 80 °С бензол сульфируют 1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 4 Бензол Серная кислота Едкий натр Обратный бензол моногидратом, получая моносульфокислоту. Затем сульфированием 65 %-ным олеумом при 30 – 80 °С получают дисульфо- кислоту. Соли бензол-1,3-дисульфокислоты хорошо растворяются в воде, не высаливаются. Сульфомассу выливают в рас- твор сульфата натрия, нейтрализуют карбонатом кальция, выделившийся сульфат кальция отфильтровывают. В фильтрат за- гружают карбонат натрия и отделяют выпавший карбонат кальция. Раствор бензол-1,3-дисульфоната натрия упаривают до- суха или до концентрации 60 – 70 %. В качестве побочного продукта при этом образуется 3,3'-дисульфо-дифенилсульфон: SO 2 HO 3 S SO 3 H жүктеу/скачать 1.35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|