Способ получения 2-нафтола
Патент 1109376
Авторы
Способ получения 2-нафтола
Иллюстрации
Реферат
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-НАФТОЛА путем сульфирования нафталина серной кислотой при 160-163с, гидролиза и нейтрализации полученной сульфомассы сульфитом натрия, щелочного плавления полученной реакционной смеси при 290295°С , обработки полученного плава водой при 30-70 С, подкисления полученного нафтолята натрия и выделения целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, подкисление нафтолята натрия ведут сульфомассой , полученной на первой стадии процесса, при 25-40°С, а выделение целевого продукта ведут экстракцией при 60-90 0 углеводородом, выбранным из группы бензол, толуол, ксилол, при массовом соотношении экстрагируемой (Л смеси и экстрагента 1:1-2.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
C0LlHAJIHCTVHECHHX
РЕСПУБЛИН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИИ И ОТНРЬПЖ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3262053/23-04 (22) 15. 12.80 (46) 23,08.84. Бюл. к- 31 (72) С.Ю.Сизов, Н.П.Утробин, Н.В.Тябин, А.П.Дарманян, О.А.Тишин, Й.К.Старовойтов и В.Г.Школьный (7 1) Волгоградский политехнический институт и Волжский завод органического синтеза им. 60-летия СССР (53) 547.655.1.07(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
У 233686, кл. С 07 С 39/ 14, 03.05.65 °
2. Технологический регламент - 18 производства 2-нафтола Волжского завода органического синтеза, 19.04.76 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-НАФТОЛА путем сульфирования нафталина серной
ÄÄSUÄÄ 1109376 A
З15ц С 07 С 39/14; С 07 С 37/04 кислотой при 160-163 С, гидролиза и нейтрализации полученной сульфомассы сульфитом натрия, щелочного плавления полученной реакционной смеси при 290295 С, обработки полученного плава водой при 30-70 С, подкисления полученного нафтолята натрия и выделения целевого продукта, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, подкисление нафтолята натрия ведут сульфомассой, полученной на первой стадии процесса, при 25-40 С, а выделение целевого продукта ведут экстракцией при 60-90 С углеводородом, выбранным ь из группы бензол, толуол, ксилол, при 3 массовом соотношении экстрагируемой смеси и экстрагента 1: 1-2.
1-109376
Таблица 1
Содержание, г (моль) Компоненты
?-Нафталинсульфокислота
74 (0,356) 1-Нафталинсульфокислота
4,4 (0,02) з,2 (о,озз)
20,4 (1,090) Серная кислота
Вода
Дисульфокислоты и другие примеси
1,2
Изобретение относится к способу получения 2-нафтола, который может быть использован в качестве полупродукта для получения стабилизаторов
Известен способ получения 2-нафтола путем алкилирования нафталина пропиленом при температуре не выше 100 С б
В присутствии хлористого а HQMHHHR Б качестве катализатора в среде растворителя, окисления полученного 2р-изоl0 пропилнафталина кислородом воздуха при температуре не выше 130 С в присутствии в качестве катализатора резината марганца, промотированного щелочными металлами с последующим разложением полученной гидроперекиси в присутствии кислоты. Выход целевого продукта 50-63% (1 ).
Недостатком способа является невысокий выход целевого продукта.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ получения 2 — нафтола путем сульфирования нафталина серной кислотой при 160-163 С, гидролиза и нейтрализации полученной сульфомассы сульфатом натрия, щелочного плавления полученной реакционной смеси при 290-350 С, обработки полученного плана водой при 30-70 С, под- 30 кисления полученного нафтолята натрия газообразным диоксидом серы при 45о
50 С и выделения полученного 2;нафтола ректификацией. Выход целевого продукта 72-73, расход воды на 1 т целевого продукта до 4,5 т, длительность процесса 77 ч 2 ).
Способ характеризуется недостаточно высоким выходом целевого продукта.
Цель изобретения — повышение выхо- 40 да целевого продукта.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 2-нафтола путем сульфирования нафталина серной кислотой при 160-163 С, гидролиза и нейтрализации полученной сульфомассы сульфитом натрия, щелочного плавления пОлученной реакционной смеси при 290-295 С, обработки полу50 ченного плава водой при 30-70 С, подкисления полученного нафтолята натрия и выделения целевого продукта подкисление нафтолята натрия ведут сульфомассой, полученной на первой стадии. процесса, при 25-40 С, а выделение о
55 целевого продукта ведут экстракцией при 60-90 С углеводородом, выбранным иэ группы бензол, толуол, ксилол, при массовом сортношении экстрагируе1 мой смеси и экстрагента 1:1-2.
Пример 1. Сульфирование.
В стеклянный реактор объемом 500 мл при работающей мешалке загружают
52 г (0,406 моль) расплавленного наф— талина, после чего нафталин подогревают до 135 С и дозируют 46,6 r 93 ной серной кислоты (0,442 моль в пересчете на 100%-ную кислоту). Мольное соотношение нафталин кислота 1:1,1.
Затем реакционную смесь при атмосферном давлении подогревают до 160-163 С и выдерживают при непрерывном перемешивании 3 ч.
Гидролиз.
После сульфинирования в реакционную смесь подают острый пар в течение 15 мин для гидролиза 1-на талинсульфокислоты. Гидролиз проводят при
140-160 С и атмосферном давлении.
Отдувка.
После гидролиза в реакционную смесь подают 25 r 23 -ной раствора сульфата натрия (0,04 моль сульфата натрия) и проводят отдувку острым паром при 120-140"С и атмосферном давлении в течение 1,5-2,5 ч. Отдувку заканчивают, когда проба из реактора на стекле показывает отсутствие нафталина (капли на стекле не застывают, а концеысируются в водяной . пар).
В результате операции сульфирования, гидролиза и отдувки получается
104 г реакционной массы, состав которой приведен в табл.1.
1109376
Регенерация паров нафталина.
Пары нафталина» уходящие из реактора с отдувочными газами, улавливают, пропуская Отдувочные газы через раствор кальцинированной соды. Полу- 5 ченную массу нейтрализуют 42 -ным раствором едкого натра. Нафталин вы-. деляют иэ образовавшейся массы, сушат и используют на стадии сульфирования. Количество регенерированного нафталина 6 г (0,047 моль}. Регенерация нафталина обеспечивает выход
2-нчфталчнсульфокислоты на уровне
86,57 по нафталину.
Полученную сульфомассу делят на две части: половину сульфомассы (52 г) подают на приготовление гашеного плава, вторую часть используют для синт.за 2-нафтола.
Получение гашеного плава осуществляют последовательно в несколько операций: нейтрализация натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, охлаждение и фильтрация, щелочное плавление, гашение плава, .25
Получение натриевой соли 2-нафтаЛИНСУЛЬфОКИСЛОТЫ.
В стеклянный аппарат объемом 500 мл загружают сульфомассу в количе тве
52 r (состав в табл. 1) и при 90-100 0,30 атмосферном давлении, и работающей мешалке добавляют 113 r 20X-ного раствора сульфита натрия (20,6 r} 100X.— ного сульфита натрия — О, 170 моль) .
После раэмешивания в течение 15 мин 35 берут пробу на анализ по бумаге Конго и добавляют сульфит натрия до полной
НЕйтоялИЭаиИИ. ЗатЕМ ПООВОПят ОтПуВку сернистого газа иэ массы в течение 0,5-1 ч острым паром. Конец отдувки определяют по рН, который должен быть 5,0-6,0. По окончании отдувки сернистого газа добавляют 20Х-ный раствор сульфита натрия в количестве
14 г (0,07 мОль 1003-НОГО сульфи а 45 натрия), необходимом для перевода остаточного сернистого газа в бисульфит натрия и создания избытка сульфита натрия 0,5-207. Общее соотношение
2-нафталинсульфокислоты и сульфита натрия 1:1. Затем реакционную массу охлаждают до 35-40 С и фильтруют.
Содержание натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты в реакционной массе
40,5 r (0,175 моль), что соответствует выходу на этой операции 98Х в пересчете на 2-нафталинсульфокислоту.
Щелочное плавление и гашение плава.
Щелочное пла вле ни е Осуществляют в стальном реакторе объемом 500 мл.
В реактор загружают 39 r 427-ного раствора едкого натра (0,41 моль) и упаривают его при 290-295ОС до концентрации 877., затем дозируют натриевую соль 2-нафталинсульфокислоты при непрерывном перемешивании. Соотношение натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты и едкого натра 1;2,33.
При содержании свободной щелочи 6-8Х в пробе процесс считают законченным и подают острый пар для защиты плава от окисления воздухом. Затем проводят гашение плава водой при охлаж" денни с температуры 70 С до ЗООС.
Состав полученной реакционной мас" сы нриведен в табл.2.
Таблица 2
Состав гашеного Содержание, r плава (моль) 2-Нафтолят натрия
29,4 (О, 177)
8,81 (0,069)
2, 10 (0,015)
1,36 (0,034)
58,3 (3,23) Сульфит натрия
Сульфат натрия
Едкий натр
Вода
Лабораторный реактор представляет стеклянный аппарат объемом 0 5 л, снабженный быстроходной мешалкой. Аппарат в процессе химической реакции термостатируется.
В реактор загружают 100 г гашеного плава (табл.2) при работающей мешал:ке. Затем в течение 3 мин дозируют
52 r расплавленной сульфомассы (табл.1), что отвечает соотношению
2-нафталинсульфокислоты и нафтолята натрия 1: 1. Температуру реакционной среды в процессе дозирования поддер:живают в пределах 25-40 С, рН 7.
Состав смеси после стадии синтеза 2-нафтола приведен в табл.3.
1109376
Таблица 5
Таблица 3 жанне, (моль) Содержание
Компоненты
24,42 (О, 164) 2-Нафтол
Натриевая соль 2-нафталинсульфокислоты
Натриевая соль
9,35
39,00 (О, 169)
4,272 (0,030)
8,400 (0,065)
0,600
65 00 (3,6 1) 4,27
1,02
С,"iьфат Na
Сульфит Na
Сульфат Na
Сульфит Na
8,40
2 01
0,60
Едкий натр
Едкий натр
365,00 82,1
Вода
Вода
25 моль) Компоненты
151
1эензол
24 (О, 167) 2-нафтол
Дисульфикислоты и другие примеси 0,6
Зкстрагирование.
После окончания доэирования темпе6
30 ратуру поднимают до 60 С и при работающей мешалке в реакционную смесь добавляют экстрагент — бенэол в коли. честве 152 г, что соответствует выполнению массового соотношения реакционной массы и экстрагента i: 1. Да- З лее добавляют примерно 300 г воды и перемешивают в течение 40 мин. Затем мешалку выключают и выдерживают 20 мин.
3а это время слои разделяются, причем суспензия соли 2-нафталинсульфокисло„40 ты оседает на дно реактора.
После разделения получают нафтольный слой (раствор 2-нафтола в экстрагенте) и водную суспензию натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты.
Состав нафтольного слоя приведен в табл.4, состав водной суспензии соли - в табл.5.
Таблица 4
Водную суспензию натриевой соли
2-нафталинсульфокислоты затем фильтруют и соль используют вновь на ста.дии щелочного плавления, что позволяет всю сульфомассу испольэовать
- на стадии синтеза.
Дистилляция.
После разделения нафтольный слой в количестве 175 г (состав в табл.3) направляют на дистилляцию. Дистилляо цию проводят при 90-100 С в течение
14 ч. В результате дистилляции получают экстрагенг в количестве 15 1 г и 2-нафтол в количестве 23,2 r (0,161 моль). Суммарный выход 2-нафтола в расчете на нафталин 757..
Пример 2. Исходными веществами для синтеза являются: нафталин (52 г) коксохимический очищенный (ГОСТ 16106-70) с т.пл. 80 С, кислота серная (46,6 r, 937) техническая контактная улучшенная марки А (ГОСТ 2184-67).
Синтез проводят в стеклянном реакторе объемом 500 мл периодически с осуществлением стадий сульфирования, гидролиза, отдувки, регенерации паров нафталина, получения натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, щелочного плавления и гашения плава аналогично примеру 1.
Синтез 2-нафтола.
В реактор объемом 500 мл, снабженный быстроходной мешалкой и системой термостатирования, загружают 100 r гашеного плава и в течение 3 мин дозируют 52 r расплавленной сульфомассы, что отвечает соотноше йю 2-нафта1109376
Составитель А.Евстигнеев
Редактор В.Петраш Техред М.Кузьма Корректор О.Тигор
Заказ 5994/15 Тираж 410 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская араб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óærîðoä, ул.Проектная, 4 лин-сульфокислоты и нафтолята натрия
1: 1. Температуру реакционной смеси в процессе дозирования поддерживают на уровне 30 С, рН 7.
Экстрагирование. 5
После окончания дозирования температуру поднимают до 80 С и при работающей мешалке в реакционную смесь добавляют экстрагент — толуол в количестве 228 г, что соответствует вы- 10 полнению массового соотношения реакционной массы и экстрагента 1: 1,5.
Далее добавляют 450 г воды и перемешивают в течение 40 мин. Затем мешалку выключают и выдерживают 30 мин. За 15 это время слои разделяются, причем суспензия соли 2-нафталинсульфокислоты оседает на дно реактора. После разделения получают 252 r нафтольного слоя (раствор 2-нафтола в экстр- 20 агенте) и водную суспензию натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, которую затем фильтруют и соль вновь используют на стадии щелочного плавления.
Дистилляция. 25
Дистилляцию проводят при 90-100 С о в течение 16 ч. В результате дистилляции получают экстрагент в количестве 228 г и 2-нафтол в количестве
23 г. Суммарный выход 2-нафтола в gp расчете на нафталин 74 .
Пример 3. Исходными веществами для синтеза являются: 52 r нафталина и 46,6 r 93 -ной серной кисло" ты, качество которых соответствует реагентам в примерах 1 и 2.
Синтез проводят в стеклянном реакторе объемом 500 мл, снабженном мешалкой, в котором стадии сульфирования, гидролиза, отдувки, регенерации 0 паров, нафталина, получения натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, щелоч- ного плавления и гашения плана осуществляются аналогично примеру 1.
Синтез 2-нафтола.
В реактор объемом 500 мл, снабженный быстроходной мешалкой и системой термостатирования, загружают 100 г гашеного плава и в течение 3 мин дозируют 52 r расплавленной сульфомассы, что отвечает соотношению 2-нафталинсульфокислоты и нафтолята натрия 1:i.
Температуру реакционной смеси в процессе дозирования поддерживают на уровне 40 С, рН 7.
Экстрагирование.
После окончания дозирования температуру поднимают до 90 С и при работающей мешалке в реакционную смесь добавляют экстрагент — ксилол в количестве 304 г, что соответствует массовому соотношению реакционной массы и экстрагента 1:2. Далее добавляют 600 r воды и перемешивают в течение 40 мин. Затем мешалку выключают и выдерживают 40 мин. За это время слои разделяются, причем суспензия соли 2-нафталинсульфокислоты оседает на дно рсактора.
После разделения получают 327 r нафтольного слоя (раствор 2-нафтола в экстрагенте) и водную суспензию натриевой соли 2-нафталинсульфокислоты, которую затем фильтруют и соль вновь используют на стадии щелочного плавления.
Дистилляция.
Дистилляцию проводят при 90-100 С в течение 20 ч. В результате дистилляции получают экстрагент в количестве 304 r и 2-нафтол в количестве 23 r.
Суммарный выход 2-нафтола в расчете на нафталин составляет 74,