Способ получения алкилбензолсульфокислот
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ЙЯ
К ПАеЕНеУ л
Союз Советских
Социалистических
Республик
I j1) 564867 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 19.03,74 (21) 2008031/04 (23) Приоритет — (32) 20.03.73 (31) 12524 — А/73 (33) Италия (51) М. Кл, С 07 С !43/28
Государственный комитет
Совете е1нннетроо СССР оа делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 05.07.77, Бюллетень № 25 (53) УДК 547.523.6.07 (088.8) (45) Дата опубликования описания13.07.77 (72) Авторы изобретения
Иностранец
Альфред Давидсон (Израиль) Иностранная фирма
"Марии СА" (Люксембург) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛБЕНЗОЛСУЛЬФОКИСЛОТ
Изобретение относится к способу получения алкилбензолсульфокислот, применяемых в качестве промежуточных продуктов в органическом синтезе.
Известны способы получения алкилбензолсульфокнслот сульфированнем ароматических углеводороцов серным ангидридом в жидкой двуокиси серы в присутствии насыщенных алифатических карбоновых кислот (1) либо азотной кислоты нли кислородсодержащих кислот фосфора 12) в качестве ингибиторов образования сульфонов.
Содержание сульфона в целевом продукте 1 — 2 или 0,6 — 2,3% соответственно.
С целью повышения качества целевого продукта Предлагается ароматический углеводород, взятый в избытке, сульфировать газообразным серным ангидридом при { — 10) — 10 С с последующим отделением целевого продукта от избытка ароматического углеводорода и возвращением в процесс непрореагировавшего углеводорода, содержащего побочные продукты реакции.
Серный ангидрид берут обычно в количестве 5 — 50% от стехисметрически необходимого для сульфнр он ания всего углеводорода.
На чертеже изображена технологическая схема процесса.
Исходный ароматический углеводород подают по трубопроводу 1 в сборник 2, в котором поддерб живается постоянный уровень углеводорода, и из него по трубопроводу 3 насосом, приводимым в действие двигателем 4, через охладитель 5 вводят в ннжннис часть сульфуратора 6. По трубопроводу 7 жидкая смесь из сульфуратора 6 переливается в
10 нижнюю гость сульфуратсра 8 и из него по трубопроводу 9 в нижнюю часть созреватепя 10, где завершается реакция сульфирования.
Сульфургтсры и ссзреватель снабжены механи1п ческими мешалками. Из ссзревателя 10 жидкую смесь по трубопроводу 11 подают в дозатор 12 и затем в насос 13 смешения, в который одновременно пс трубопроводу вводят водный раствор каусти. ческсй соды. Поскольку ароматический углеводо20 род подают в сульфуратсры 6 и 8 в большом избытке, в насос 13 смешения поступает жидкая смесь, содержащая в основном ароматический углеводород, немного целевого лродуктг и побо пые продукты реакции, в частности состветствую ций сульфсн ароматического углеводорода («e больше не564807
3 скольких процентов), ухудшающий качество целевого продукта.
Для сульфаторов 6 и 8 и соэревателя 10 предусмотрена система охлаждения 14 — 16. Жидкая смесь, состоящая из целевого продукта, возможно уже нейтрализованного, избьпка сульфируемого углеводорода и воды, которая служит растворителем, иэ насоса 13 через охладитель 17 по трубопроводу 18 поступает в сепаратор 19, из донной части которого отбирают водный раствор целевого про- 1р дукта по трубопроводу 20, Из верхней части сепаратора по трубопроводу 21 отбирают избыток сульфируемого углеводорода, содержащего сульфоны и следы воды, насосом 22 подают его сначала в нагреватель 23, а затем в испаритель 24. Иэ нижней части испарителя по трубопроводу 25 отводят непросульфированный углеводород, смешанный с растворенными в нем побочными продуктами.
Из верхней части иснарителя по трубопроводу 26 отводят водяной пар, смешанный со следами непросульфированного углеводорода,. охлаждают его в охпадителе 27, подают во вторичный сепаратор 28, из которого по трубопроводу 29 выводят воду, а по трубопроводу 30 — непросульфированный углеводород, который возвращают в сепаратор 19, Непросульфированный углеводород, смешанный с побочными продуктами, из ресивера 31 подают в бак 32, в котором поддерживается постоянный уровень, и из него насосом в трубопровод, где смешивается с углеводородом, поступающим из сборника 2.
Для сульфирования углеводорода в сульфураторы 6 и 8 параллельно по трубопроводу 33 подают газообразный серный ангидрид, растворенный в транспортирующем инертном газе.
Из сульфараторов б и 8, которые могут быть объединены в один аппарат или их число может быть увеличено, и созревателя 10 по трубопроводу 34 выводят инертный газ, который очищают, 40 отделяют от него унесенный ароматический углеводород и возвращают в процесс, Жидкая смесь, состоящая из сульфируемого углеводорода и целевого продукта, содержит несколько процентов сульфона, например дитолуолсульфона, ингибирующего дальнейшее образование нежелательного сульфона.
В присутствии сульфонсульфоната, также образующегося при сульфировании, углеводороды сульфируются в и-положение. Указанные побочные продукты не растворимы в целевом продукте и поэтому не загрязняют его, оставаясь в непросульфированном углеводороде, который возвращают в сульфураторы.
Количество сул ьфона, пир кулирующе го в уста- М ковке, всегда одинаково, поэтому нст необходимости в утилизации побочных продуктов.
Предлагаемый способ может быть использован для получения ароматических углеводородов,сунь- 60
4 фированных в п-положении и содержащих минимальное количество м- и о-изомеров.
Сульфирование при (-10) — 10 С в присутствии сульфонсульфоната приводит к образованию смеси иэомеров, содержащей 99 o п-изомера.
Серный ангидрид получают сжиганием расплавленной серы с последующим пропусканием образовавшегося сернистого ангидрида через конверторпреобразователь. Для сжигания расплавленной серы используют избыток воздуха, для того чтобы разбавить газообразный серный ангидрид до концентрации 9 об.%.
Пример 1. В установившемся режиме потребляют 535 кг/час толуола и 200 кг серы.
Для производства натриевой соли толуолсульфокислоты используют 240 кг/час 100 o-ного едкоr0 патра и 1500 кг/час воды для разбавления каустической соды. Если нет необходимости в нейтрализации, добавляют только воду.
Толуол непрерывно подают в сульфуратор б в избытке по отношению к количеству серного ангидрида, поступающего в целом в сульфураторы 6 и 8. (-30% от стехиометрически необходимого для сульфирования толуола, поступающего из сборника 2). Таким образом, если по трубопроводу 1 подают 535 кг/час толуола, то по трубопроводу 25 поступает 1250 кг/час толуола. Количество дитолуолсульфона, содержащего в толуоле, подаваемом по трубопроводу 25, составляет 1 — 2вес.%. Этого количества достаточно для ингибирования дальнейшего образования дитолуолсульфона в сульфураторах би 8.
Средний состав полученного продукта (на
1000 кг/час толуолсульфокислоты), %: п- Толуолсульфокислота 97,91 (99,5 на изомеры) о- и м-Толуолсульфокислота Не более 0,4 (0,5 на изомеры)
Серная кислота Не более 1,5
Дитолуолсульфон Не более 0,1
Пример 2. В нормальных рабочих условиях для производства 1000 кг/час бензолсульфокислоты используют 494 кг/час свежего и 988 кг/час возвратного бензола (всего 1482 кг/час) и
506 кг/час газообразного серного ангидрида.
После сульфирования получают 1000 кг/час бензолсульфокислоты и 988 кг/час непрореагировавшего бензола.
Для отделения бензолсульфокислоты от избытка бензола к полученной смеси бензолсульфокислоты и бензола приливают 1000 кг/час воды.
Средний состав полученного продукта (на
1000 кг/час бензолсульфокислоты),%:
Бензолсульфокислота 98,0
Бензолсульфон 0,5
Свободная серная кислота 1,5
Пример 3. В рабочих условиях для производства 1000 «r/«ac ксилолсульфокислоты используют
570 кг/ьзс свежего и 1140 кг/час возвратного ксиJ10!M (всего 1710 кг/час) и 430 кг/час газообразноr0 i. cj)110Ã0 а!(вша и, а .
564807
После сульфирования получают 1000 кг/час ксилолсульфокислоты и 1140 кг/час непрореагировавшего ксилола.
Для отделения ксилолсульфокислоты от избытка ксилола приливают 1000 кг/час воды.
Средний состав полученного продукта (на
1000 кг/час ксилолсульфокислоты), %:
Ксилолсульфокислота 98,0
Ксилолсульфон 0,5
Свободная серная кислота 1,5
Формула изобретения
1, Способ получения алкилбензолсульфокислот сульфированием ароматических углеводородов серным ангидридом, от ли чаю щи и с я тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, ароматический углеводород, взятый в избытке, сульфируют газообразным серным ангидридом при (— 10) — 10 С с последующим отделением целевого продукта от избытка ароматического углеводорода и возвращением в процесс непрореагировавшего углеводорода, содержащего побочные продукты реакции.
2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что
1р количество серного ангидрида составляет 5-50% от стехиометрически необходимого для сульфировання всего углеводорода.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Патент США 11 2704295, 260 — 505, 15.03.55. .2. Патент CllIA Р3133117, 260-505, 12.05,64 (прототип) .
5648О7
Составитель Т, Левашова
Техред И Асталош
Корректор И. Гоксич
Редактор Т. Шарганова
Заказ 2085/220
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Тираж 550 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5