ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Промышленные процессы сульфирования из "Технология нефтехимических производств" Чаще всего сульфирование проводят в жидкой фазе (периодически) в гетерогенной системе. Реже один из реагёнтов находится в газовой фазе. Последний метод иногда применяют при сульфировании летучих углеводородов (так, бензол можно сульфировать, пропуская его пары через H2SO4 при 160 °С) или в том случае, когда агенты сульфирования (SO3, SO2 I2, SO2) находятся в парообразном состоянии. [c.325] Основные технологические трудности — это обеспечение оптимальной температуры и минимальной концентрации реагента сульфирования, разделение сульфокислот и предотвращение потерь (вследствие вторичных реакций, растворимости сульфокислот в остаточной кислоте и т. п.). [c.325] Температурный режим обеспечивают, используя реакторы с косвенным нагревом — жидкостью (водой или маслом) или перегретым паром. Передачу тепла осуществляют через внешнюю рубашку или прй помощи змеевика. [c.325] Порядок введения реагентов в сульфаторы может быть различным чаще всего (особенно в случае летучих продуктов) серную кислоту прибавляют к предварительно загруженному в реактор углеводороду. [c.325] Необходимую концентрацию H2SO4 можно поддержать, удаляя об разующуюся в результате реакции воду (перегонкой в вакууме пт с парами летучего продукта — I4, петролейного эфира и т. д.) используя избыток H2SO4 или добавляя во время реакции олеуМ содержащий необходимое количество SO3. [c.326] Этот метод применяют в тех случаях, когда реакционная смесь содержит лишь немного H2SO4, для того чтобы в выпадающих в осадок сульфонатах количество Na2S04 было небольшим (2—5%). Смесь можно использовать для щелочного плавления. [c.326] Серная кислота при этом образует aSOi — соединение, практически нерастворимое в воде, которое отделяют фильтрованием. [c.326] Нерастворимый карбонат кальция отделяют от водного раствора сульфонатов натрия фильтрованием. Моно-, ди- и трисульфокислоты и их изомеры иногда разделяют фракционной кристаллизацией их кальциевых, бариевых или аммониевых солей. [c.326] Большинство сульфокислот гигроскопично, поэтому их используют в виде натриевых, калиевых или аммониевых солей. [c.326] Аппаратуру установок сульфирования изготавливают из чугуна (при сульфировании серной кислотой) и из стали (когда применяют олеум). [c.326] Производство бензосульфокислоты. Ьензосульфокислоту получают сульфированием бензола в жидкой или паровой фазе. [c.326] Сульфирование в жидкой фазе. Бензол сульфируют олеумом, содержащим 5—6% SOg. Сульфатор, куда вводится бензол, снабжен рубашкой для подогрева (или охлаждения), перемешивающим устройством и конденсатором. Иногда реактор выполнен в виде автоклава, рассчитанного на 3—5 ат. В него загружают бензол и небольшими порциями вводят олеум так, чтобы температура не превышала 40 °С. Олеум вносят обычно в количестве вдвое больше количества бензола. Для реактора, рассчитанного на 500—1000 кг бензола, прибавление олеума производится в течение 6—8 ч. После этого температуру поднимают до 100—110°С, пропуская через рубашку нагретый пар при этом непрореагировавший бензол начинает кипеть. Приблизительно через 3 ч реакция прекращается, непрореагировавший бензол (около 0,4%) отгоняют, а реакционную массу разбавляют водой, взятой в количестве, равном четырехкратному количеству бензола, вступившего в реакцию. [c.327] Раствор нейтрализуют известковым молоком или сульфатом натрия и способом, описанным выше, выделяют из него кальциевую или натриевую соль. [c.327] Сульфирование в паровой фазе осуществляют барботированием избытка парообразного бензола в перегретом состоянии (160—170 °С) через 90—92%-ную H2SO4 при 160—180 °С. [c.327] Схема одной из промышленных установок непрерывного сульфирования бензола этим методом представлена на рис. ИЗ (этот способ можно использовать и для сульфирования других летучих соединений толуола, ксилола, хлорбензола). Бензол сульфируют в непрерывной системе противотоком с серной кислотой иногда берут бензол в большом избытке, которым экстрагируется сульфокислота в других системах пары бензола проходят через Н2504, которая увлекает сульфокислоту. Если сульфировать бензол при более высоких температурах (200—250 °С), то образуется ж-бензодисульфокислота. [c.327] Производство -нафталинсульфокислоты. Процесс проводят следующим образом осторожно прибавляют в расплав нафталина, нагретого до 165 °С, 98%-ную серную кислоту (на 1 вес. ч. нафталина 1,08 вес. ч. H2SO4), чтобы не превысить оптимальную температуру. Через несколько часов реакция заканчивается. [c.328] Отделение а-нафталинсульфокислоты, которой обычно образуется 15%, от -изомера проводят, обрабатывая реакционную смесь перегретым (160 °С) водяным паром при этом гидролизуется только а-изомер. Непрореагировавший нафталин отделяют. Оставшуюся смесь разбавляют водой (4 1) и используют для получения -наф-талинсульфоната натрия одним из описанных выше методов (обработкой Na l, NagSOg или Nag Og). [c.328] После обработки солью сульфонат натрия выпадает в осадок (при перемешивании и охлаждении в течение около 10 ч), после чего его отделяют при помощи прессфильтра при этом образуется лепешка, содержащая около 70% воды. Дальнейшим прессованием в гидравлических прессах содержание воды в продукте можно снизить до 30%, что позволяет выделить -нафтол методом щелочного плавления. [c.328] В промышленных условиях нагревают до 300 °С в чугунном реакторе едкий натр, содержащий около 2% воды. После этого постепенно вводят раствор 50%-ного бензосульфоната натрия. Через несколько часов температуру поднимают до 320—330 °С, при этом реакция протекает бурно и быстро заканчивается. Необходимо исключить попадание воздуха в систему для предотвращения окисления. Практически используют около 3 моль NaOH на 1 моль сульфоната натрия. [c.328] Вернуться к основной статье