Способ получения пара-толуолсульфокислоты

,Ц в двтсвашвт свидвтвсьствт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРА-ТОЛУОЛСУЛЬФОКИСЛОТЫ зрщкофазным сульфированием толуола при мольном соотношении толуола и сульфирукицегоагента, равном (3-3,5): 1, в две стадии при 18-20 С на первой и 110112 ф С на второй стадиях с азеотропной отгонкой воды и циркуляцией ЯОИ 78745 А толуола на вторую стадию, разбавлением сульфомассы и выделением целевого продукта, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, разбавление сульфомассы ведут 65-727-нойсерной кислотой при мольном соотношении толуолсульфокислоты и сернойкислоты, равном 1:(2,3-2,7), и при65-70 С с последующим охлаждениемдо 14-16 С, фильтрацией, промывкойосадка 65-723-ной серной кислотойпри мольном соотношении толуолсульфокислоты и серной кислоты, равном1;(0,5-0,6), и обработкой целевойпасты, содержащей серную кислоту,толуолом при мольном соотношении толуола и серной кислоты, равном (33,5):1, а сульфирование проводятсерной кислотой, полученной со стадии фильтрации целевого продукта.Изобретение относится к усовершенствованному способу получения паратолуолсульфокислоты (и -ТСК), которая находит применение в производстве красителей, пестицидов, поверхностно-активных веществ.Целью изобретения является повышение качества целевого продукта.Изобретение иллюстрируется примерами.10П р и м е р 1. К 220,8 г (2, 4 моль) толуола при перемешивании прибавляют 110 г (0,8 г-моль) 1,2 .-ной Н 804 прн 18-20 С, затем реакционную смесь нагревают до 110- 112 фС и полностью отгоняют воду в виде азеотропа с толуолом (толуол из фазоделителя непрерывно возвращается в реакционную массу). Из реакционной массы отгоняют 145 г толуо ла и разбавляют ее при 65-70 С 253,2 г 71,2 Х-ной Н 804 (мольное соотношение р -ТСК. НЗО = 1:2,3) при перемешивании, затем смесь 1оохлаждают да 15-16 С, фильтруют при этой температуре и осадок промывают на фильтре 55 г 71,2 .-ной Н 2804 (мольное соотношение п -ТСК:Н БО+ =. 1:0,5), Полученный фильтрат 254,8 г используют в следующей операции. К 3 О полученной пасте 177,85 г моногидрат п-ТСК с содержанием 10 -ной Н 801 прибавляют 50 г толуола (мольное соотношение толуол:Н 2 804 = 3: 1) и прио110-112 С отгоняют воду в виде азео- д 5 тропа с толуолом, Сульфомассу разбавляют 350 мл воды, разделяют фазы, из водного слоя отгоняют воду и получают 168,4 г моногидрата и -ТСК, выход о -ТСК 90,5%, изомерный состав:40 п-ТСК 99,55%, О-ТСК,0,41%;Ф -ТСК 0,004%, продукт не содержит сульфо- . нов, содержание Н 804 0,383.П р и м е р 2. 220,8 г толуола (145 г возвратного и 75,8 г свежего) 45 сульфируют 96,5 г фильтрата (из примера 1) с содержанием Н, БО 69 в условиях, аналогичных примеру 1 до разбавления. Затем сульфомассу при 65-70 С разбавляют смесью: 158,3 г 50 фильтрата с содержанием Н 2 804. 69 и.99 г 71,2 -ной Н 2 804 (мольное соотношение ТСК:Н 2 804 = 1:2,7) и при перемешивании охлаждают до 14-15 С, фильт руют суспензию и осадок промывают 55 50 г 71,2 .-ной Н, 804. (мольное соотношение и -ТСК:Н,Б 04 = 1:0,53). Фильтрат используют в следующей операции,Пасту П -ТСК с содержанием Н 2804 9,5 обрабатывают толуолом (66 г, мольное соотношение толуол:Н 804 - 3,5:1) аналогично примеру 1. Получают 142 г моногидрата и -ТСК с выходом 90 ., Качественные показатели продукта практически не отличаются от указанных в примере 1.П р и м е р 3. 220,8 г толуола сульфируют в условиях примера 1, затем сульфомассу разбавляют серной кислотой, охлаждают и фильтруют аналогично примеру 1. Осадок на фильтрепромывают 66 г 71,2 -ной Н 80+ (мольное соотношение ТСК:В 804 = 1:0,6). Получают 178 г пасты ТСК, которую обрабатывают толуолом, как в примере 1 После разбавления сульфомассы водой и концентрирования водного слоя получают 168 г моногидрата Л-ТСК. Выход 90,2 , Качественные показатели продукта аналогичны показателям примера 1.Ниже приведены примеры на осуществление процесса в условиях, выходящих за пределы указанных параметров,Соотношение ТСК:Н 2 804, применяе мое при разбавлении сульфомассы.П р и и е р 4. Толуол сульфируют серной кислотой в условиях примера 1 до разбавления. Затем сульфомассуразбавляют 71,2 -ной Н 804 в мольном соотношении ТСК : Й 2 80 = 1;2, охлаждают до 14-15 ОС, получают вязкую, густую, практически не перемешиваемую массу, которую выгружают механически (в примерах 1 и 2 суспензию выливают из колбы). Потерипри выгрузке составляют 3,5 от веса сульфомассы.При разбавлении сульфомассы в интервале соотношений ТСК:Н 804 =1:2,3-2,7 получается однородная,подвижная, хорошо перемешиваемаясуспензия. Дальнейшее увеличениеколичества для разбавления (более2,7) увеличивает несколько подвижность суспензии, но отрицательно сказывается на процессе в целом, так как увеличивается расход Н, 804 на единицу продукта и объем реакционной массы, подлежащей транспортировке и переработке.Концентрация серной кислоты, используемой для разбавления сульфомассы.П р и м е р 5. 220,8 г толуола сульфируют 110 г 71,2 -ной Н 804Составитель Т,ВласоваТехред С.Мигунова Корректор М.Самборская Редактор М.Недолуженко Заказ 5608/21 Тираж 384 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1178 в условиях примера 1 до разбавления. Затем сульфомассу разбавляют 325 г 607.-ной НБО 4 (мольное соотношение ТСК:Н,БО 1:2,5) и при перемешиваниифохлаждают до 14-15 С суспензию фильтруют и промывают осадок 65,3 г 603-ной Н БО 1 . Получают 160,4 г пасты ТСК с содержанием Н,БО 8,27 Пасту досульфируют (обработка толуолом) аналогично примеру 1 и вьщеля- О ют 152 г моногидрата о -ТСК. Выход 81,6 Х, хотя качественные показатели близки показателям продукта,в примере 1 еП р и м е р 6. 220,8 г толуола 15 сульфируют 110 г 71,27-ной НБО 4 в условиях примера 1. Затем сульфомассу разбавляют 254,9 76, 53-ной Н БО+ (мольное соотношение, ТСК :Н, БО+ = 1: 2,5), охлаждают до 14- 20 15 С, фильтруют, промывают осадок 51,24 г 76,53-ной НБ 04. Получают 158,22 г пасты ТСК с содержанием Н Б 04 105 Хе Пасту досульфируют и выделяют 150 г моногидрата ТСК. Вы ход 80,53. Качественные показатели близки продукту примера 1.Температура фильтрации.П р и м е р 7. Сульфируют толуол серной кислотой и разбавляют сульфомассу аналогично примеру 1,о Затем суспензию охлаждают до 10 С, фильтруют при этой температуре и промывают осадок 71,2 Х-ной Н, БО 4 . Получают 179,8 г пасты ТСК с содержа- нием 93. Пасту досульфируют и выде 745 4ляют 170,6 г моногидрата г 1 -ТСК. Выход 91,57. Изомерный состав: И-ТСК 96,827, 0-ТСК 3, 07; О 1 -ТСК О, 187.П р и м е р 8, Сульфируют толуол серной кислотой и разбавляют сульфомассу аналогично примеру 1. Затем суспензию охлаждают до 20 С, фильто руют при этой температуре и промывают осадок 71,27-ной Н БО+. Получают 171, 1 г пасты ТСК с содержанием 9,87. Пасту досульфируют и выделяют162,4 г моногидрата И -ТСК. Выход 87, 17Как следует из приведенных примеров, за пределами выбранных параметров процесса или снижается выход продукта (примеры 5,6 и 8), или снижается качество продукта (пример 7), или усложняется операция вьщеления продукта (пример 4).Температура разбавления.Получающаяся после отгонки избыточного толуола толуолсульфокислота плавится в интервале температур 65 о70 С, поэтому для получения однородной, подвижной, легкоперемешиваемой суспензии ведут разбавление расплава ТСК серной кислотой при перемешивании в этом интервале температур, ниже 65 С разбавление невозможноопри перемешивании. Увеличение темпео ратуры разбавления вьппе 70 С не оказывает существенного влияния на подвижность суспензии и нецелесообразно с точки зрения технологии и необ- . ходимости увеличения энергозатрат.