ВУЗ:
Составители:
3.5.8. Сульфирование с добавлением растворителей и других веществ
В некоторых случаях сульфирование ведут с добавлением какого-либо растворителя, не изменяющегося в процессе ре-
акции.
Примером такого ведения процесса может также служить сульфирование β-нафтола на 1-сульфокислоту (оксикислоту То-
биаса), которое проводится обработкой олеумом или хлорсульфоновой кислотой β-нафтола в среде нитробензола или о-
нитротолуола (раствор или суспензия) или действием серным ангидридом в тетрахлорэтане. В качестве растворителей пред-
ложены также ССl
4
, ССl
2
= ССl
2
и хлорпроизводные бензола.
3.6. Сульфирование важнейших ароматических
соединений
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
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- …
- следующая ›
- последняя »
