CS217523B1 - A method of separating aromatic sulfoacids - Google Patents

A method of separating aromatic sulfoacids Download PDF

Info

Publication number
CS217523B1
CS217523B1 CS221881A CS221881A CS217523B1 CS 217523 B1 CS217523 B1 CS 217523B1 CS 221881 A CS221881 A CS 221881A CS 221881 A CS221881 A CS 221881A CS 217523 B1 CS217523 B1 CS 217523B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
acids
salts
mol
sulfo
sulfoacids
Prior art date
Application number
CS221881A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jan Kroupa
Vera Vrana
Original Assignee
Jan Kroupa
Vera Vrana
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jan Kroupa, Vera Vrana filed Critical Jan Kroupa
Priority to CS221881A priority Critical patent/CS217523B1/en
Publication of CS217523B1 publication Critical patent/CS217523B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

Aromatické sulfokyaeliny, které jsou významnými polotovary především při výrobě organických barviv, se vyrábějí sulfonacl aromatických uhlovodíků. Vynález se týká dělení získaných sulfokyselin, které obsahují nestejný počet sulfoskupin, kapalinovou extrakcí za použití vysokomolekulárních aminů či jejich solí s kyselinami ve vhodném organickém rozpouštědle.Aromatic sulfonic acids, which are important intermediates, especially in the production of organic dyes, are produced by sulfonation of aromatic hydrocarbons. The invention relates to the separation of the obtained sulfonic acids, which contain an unequal number of sulfo groups, by liquid extraction using high molecular weight amines or their salts with acids in a suitable organic solvent.

Description

Vynález se týká dělení aromatických sulfokyselin, obsahujících nestejné množství sulfoskupin, kapalinovou extrakcí.The invention relates to the separation of aromatic sulfo acids containing unequal amounts of sulfo groups by liquid extraction.

Aromatické sulfokyseliny jsou významnými polotovary, především pak při výrobě organic· kých barviv. Výroba většiny sulfokyselin spočívá v sulfonaci aromatických uhlovodíků vhodným sulfonačním činidlem a následné separaci produktů reakční směsi. Reakční směs ve většině případů obsahuje kromě nezreagovaného sulfonačního činidla izomerní sulfokyseliny i sulfokyseliny s větším či meněím počtem súlfoskupin než žádaný produkt. Dělení těchto reakčních směsí se nejčastěji provádí vysolováním, při kterém se využívá nízké rozpustnosti sodných solí sulfokyselin, které vypadávají z roztoku, zatímco síran vápenatý zůstává v roztoku.Aromatic sulfoacids are important intermediates, especially in the production of organic dyes. Most sulfoacids are produced by sulfonating the aromatic hydrocarbons with a suitable sulfonating agent and then separating the products of the reaction mixture. In most cases, the reaction mixture contains, in addition to the unreacted sulfonating agent, isomeric sulfo acids and sulfo acids with greater or lesser number of sulfo groups than the desired product. Separation of these reaction mixtures is most often carried out by salting-out, which utilizes the low solubility of sodium salts of sulfo acids which fall out of solution, while calcium sulfate remains in solution.

Rozpustnost sodných solí různých izomerních sulfokyselin je v některých případech značně odlišná, čehož se využívá při frakčním vysolováni, při kterém lze získat sulfokyseliny ve vysokém stupni čistoty. V některých případech se k dělení využívá různé rozpustnosti sodných a draselných soli sulfokyselin, např. při dělení tzv. R- a G- kyseliny.The solubility of the sodium salts of the various isomeric sulfoacids is in some cases quite different, which is used in fractional salting out, whereby sulfoacids can be obtained in a high degree of purity. In some cases, the different solubilities of the sodium and potassium salts of sulfoacids are used for separation, for example in the separation of the so-called R- and G-acids.

Jiným postupem, tzv. vápněním, se ze sulfonační směsi nejprve odstraní kyselina sírové ve formě málo rozpustného síranu vápenatého a pak se dělí vápenaté soli sulfokyselin např. vysolováním.In another method, the so-called liming, first the sulfuric acid is removed from the sulphonation mixture in the form of a sparingly soluble calcium sulphate and then the calcium salts of the sulphonic acids are separated, for example by salting out.

Značnou nevýhodou těchto postupů je jejich nízký výtěžek. Vlivem nedokonalosti těchto postupů dochází ke značnému úniku sulfokyselin či jejich solí do odpadních vod. Z dostupných údajů lze určit, že ztráty základních surovin (naftalenu, antrachinonu a jejich derivátů) dosahují v průměru více než 50 %. Nedokonalost izolačních postupů způsobuje tedy značné ekonomické ztráty, kromě toho je produkováno velké množství anorganických odpadů. Výskyt sulfokyselin a jejich solí v odpadních vodách je krajně nežádoucí, nebol tyto látky jsou velmi obtížně biologicky degradovatelné a mnohdy toxické či podezřelá z kancerogenních účinků.A considerable disadvantage of these processes is their low yield. Due to the imperfection of these processes, there is a considerable leakage of sulfo acids or their salts into the waste water. Based on the available data, it can be estimated that the losses of basic raw materials (naphthalene, anthraquinone and their derivatives) are on average more than 50%. Thus, the imperfection of the insulation process causes considerable economic losses, in addition a large amount of inorganic waste is produced. The occurrence of sulfo acids and their salts in wastewater is extremely undesirable, as these substances are very difficult to biodegradable and often toxic or suspected of carcinogenic effects.

V patentu USA 3 179 703 je popsáno dělení rozpustných aromatických sulfokyselin (kyseliny 2-naftol-8-sulfonové, kyseliny toluen-4-sulfonové) * kyseliny sírové kapalinovou extrakcí za použití terciárních výšemolekulárních aminů rozpuštěných ve vhodném rozpouštědle. Aromatická sulfokyselina přechází ve formě soli aminu do extraktu, kyselina sírová zůstává z velké části v rafinátu. Volnou sulfokyselinu lze získat z rafinátu reextrakcí do vodného roztoku hydroxidu.U.S. Pat. No. 3,179,703 discloses the separation of soluble aromatic sulfo acids (2-naphthol-8-sulfonic acid, toluene-4-sulfonic acid) * sulfuric acid by liquid extraction using tertiary higher molecular amines dissolved in a suitable solvent. The aromatic sulfoacid passes into the extract as an amine salt, while sulfuric acid remains largely in the raffinate. The free sulfoacid can be obtained from the raffinate by reextraction into an aqueous hydroxide solution.

Nyní byl nalezen způsob dělení aromatických sulfokyselin s různým počtem sulfokyselin či jejich solí, založený na principu kapalinové extrakce, který podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že se vodný roztok směsi sulfokyselin podrobí extrakci za použití aminů a molekulové hmotnosti vyšší než 100 či jejich solí s kyselinami, rozpuštěných v organickém rozpouštědle, s výhodou v chlorbenzenu.We have now found a method for separating aromatic sulfo acids with different numbers of sulfo acids or their salts based on the principle of liquid extraction which according to the invention consists in subjecting an aqueous solution of a mixture of sulfo acids to extraction using amines and molecular weights above 100 or their salts with acids dissolved in an organic solvent, preferably chlorobenzene.

Vynález je výsledkem výzkumného zjištění, že kapalinové extrakce lze užít nejenom k dělení sulfokyselin a kyseliny sírové, ale též s výhodou pro dělení sulfokyselin obsahujících nestejný počet sulfoskupin, především pak mono- a disulfokyselin. Pro tyto účely lze užít jako extrakčního činidla též výšemolekulárních aminů rozpuštěných v organickém rozpouštědle, popřípadě solí těchto aminů (např. hydrochloridu tri-n-oktylaminu), jsou-lí zpracovávány nikoliv volná kyseliny, ale jejich soli. V extraktu obsažené soli aminů lze získat do vodného roztoku ve formě sodné soli reextrakcí do vodného roztoku hydroxidu sodného nebo působením jiného alkalického činidla. Hlavní výhodou tohoto postupu oproti dosud užívaným způsobům separace (vysolováni, vápnění) je omezení ztrát produktu i tvorby odpadních látek na minimum.The invention is the result of the research that liquid extractions can be used not only for separating sulfo acids and sulfuric acid, but also advantageously for separating sulfo acids containing unequal numbers of sulfo groups, especially mono- and disulfo acids. High molecular weight amines dissolved in an organic solvent or salts of such amines (e.g., tri-n-octylamine hydrochloride) may also be used as the extraction agent for this purpose when the free acids, but their salts, are treated. The amine salts contained in the extract can be obtained into the aqueous solution in the form of the sodium salt by reextraction into the aqueous sodium hydroxide solution or by treatment with another alkaline agent. The main advantage of this process compared to the methods of separation (salting, liming) used so far is the minimization of product losses and waste production.

Účinnost extrakčního dělení je vyjádřena hodnotou separačního faktoru, který lze v prvém přiblížení ztotožnit s rovnovážnou konstantou K výměnná reakce popsané pro systém jedno sytná-dvojsytná kyselina rovnicí (ϊα2)ε + 2X~ <==^ Yf- + 2(XA)e kdeThe extraction efficiencies of division represented by the separation factor, which can be identified with the first approach the equilibrium constant K exchange reaction as described for scheme one polybasic acid-dibasic equation (ϊα 2) + ε 2 X ~ <== ^ Yf- + 2 (XA) e where

Y2_ značí anion dvojsytné kyseliny, 2_ Y is the anion of a dibasic acid,

X“ značí anion jednosytné kyseliny,X 'denotes the anion of a monobasic acid,

YAg značí sůl aminu s dvojsytnou aromatickou sulfokyselinou, XA značí sůl aminu s jednosytnou aromatickou sulfokyselinou, index R je vztažen k rafinátu, E” k extraktu.YAg denotes an amine salt with a dibasic aromatic sulfoacid, XA denotes an amine salt with a monobasic aromatic sulfoacid, the index R is related to the raffinate, E "to the extract.

Rovnovážná konstanta je pak popsána vztahemThe equilibrium constant is then described by the relation

kde výrazy v závorkách značí koncentrace jednotlivých látek.where the terms in parentheses indicate the concentrations of the individual substances.

Hodnota separačnlho faktoru K úzce souvisí s počtem rovnovážných stupňů nutných k rozdčlení dané směsi. Je-li hodnota K větší než 10, lze většinou dosáhnout požadovaného stupně dělení na zařízeni s nízkým počtem pater.The value of the separation factor K is closely related to the number of equilibrium steps required to separate the mixture. If the K-value is greater than 10, the desired degree of separation on a low-level device can usually be achieved.

Způsob dělení sulfokyselín kapalinovou extrakcí je ilustrován na následujících příkladech.The method for separating sulfo acids by liquid extraction is illustrated in the following examples.

Příklad 1 ml vodného roztoku kyseliny 9,10-antrachinon-2,6-disulfonové (ADSK) a 9,10-antrachinon-2-sulfonové (ASK) obsahující ADSK i ASK ve shodné koncentraci 0,034 mol/1 bylo třepáno 5 min ve 100 ml děličce s 50 ml tri-n-oktylaminu (TQA) v chlorbenzenu o koncentraci 0,05 mol/1. Po oddělení fází bylo analýzou zjištěno, že rafinát obsahuje ADSK o koncentraci 0,025 5 mol/1 a pouze stopy ASK, extrakt sůl ASK s TOA o koncentraci 0,034 0 mol/1, sůl ADSK s TOA o koncentraci 0,00β 5 mol/1.Example 1 ml of an aqueous solution of 9,10-anthraquinone-2,6-disulfonic acid (ADSK) and 9,10-anthraquinone-2-sulfonic acid (ASK) containing both ADSK and ASK at the same concentration of 0.034 mol / l were shaken for 5 min at 100 ° C. ml separator with 50 ml tri-n-octylamine (TQA) in 0.05 mol / l chlorobenzene. After phase separation, the raffinate found to contain ADSK at 0.025 5 mol / l and only traces of ASK, extract ASK salt with TOA at 0.0334 0 mol / l, ADSK salt with TOA at 0.00β 5 mol / l.

Příklad 2Example 2

Vodný roztok obsahující ASK o koncentraci 0,044 7 mol/1 a ADSK o koncentraci 0,028 6 mol/1 byl podroben extrakci za podmínek uvedených v příkladu 1. Analýzou rafinátu bylo zjištěno, že obsahuje ASK o koncentraci 0,002 3 mol/1 a ADSK o koncentraci 0,026 5 mol/1. Extrakt obsahoval sůl ASK s TOA o koncentraci 0,042 4 mol/1j sůl ADSK s TOA o koncentraci 0,002 1 mol/1. Separační faktor K vypočtený z těchto údajů je roven 4 300.An aqueous solution containing 0.044 7 mol / l ASK and 0.028 6 mol / l ADSK was subjected to extraction under the conditions of Example 1. The raffinate analysis showed that it contained 0.002 3 mol / l ASK and 0.026 ADSK. 5 mol / l. The extract contained ASK salt with TOA concentration of 0.042 4 mol / l ADSK salt with TOA concentration of 0.002 1 mol / l. The separation factor K calculated from these data is 4 300.

Příklad 3Example 3

Vodný roztok obsahující benzensulfonovou kyselinu (BSK) o koncentraci 0,018 6 mol/1 a benzen-1,3-disulfonovou kyselinu (BDSK) o koncentraci 0,036 0 mol/1 byl podroben extrakci za podmínek uvedených v příkladu 1. Analýzou rafinátu bylo zjištěno, že obsahuje BSK o koncentraci 0,002 6 mol/1, BDSK o koncentraci 0,021 2 mol/1. Extrakt obsahoval sůl BSK s TOA o koncentraci 0,016 0 mol/1, sůl BDSK s TOA o koncentraci 0,014 8 mol/1. Separační faktor K vypočtený z těchto hodnot je roven 54.An aqueous solution containing 0.018 6 mol / L of benzene sulfonic acid (BOD) and 0.036 0 mol / L of benzene-1,3-disulfonic acid (BDSK) was subjected to extraction under the conditions of Example 1. The raffinate analysis showed that contains BOD at a concentration of 0.002 6 mol / l, BDSK at a concentration of 0.021 2 mol / l. The extract contained BOD salt with TOA concentration 0.016 0 mol / l, BDSK salt with TOA concentration 0.014 8 mol / l. The separation factor K calculated from these values is 54.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob dělení aromatických sulfokyselin s různým počtem sulfoskupin či jejich solí, založený na principu kapalinové extrakce, vyznačený tím, že se vodný roztok směsi sulfokyselin podrobí extrakci za použití aminů o molekulové hmotnosti vyšší než 100 či jejich solí s kyselinami, rozpuštěných v organickém rozpouštědle, s výhodou v chlorbenzenu.A method for separating aromatic sulfo acids having different numbers of sulfo groups or their salts, based on the principle of liquid extraction, characterized in that the aqueous solution of the mixture of sulfo acids is subjected to extraction using amines of molecular weight greater than 100 or their salts with acids dissolved in an organic solvent. preferably in chlorobenzene.
CS221881A 1981-03-26 1981-03-26 A method of separating aromatic sulfoacids CS217523B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS221881A CS217523B1 (en) 1981-03-26 1981-03-26 A method of separating aromatic sulfoacids

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS221881A CS217523B1 (en) 1981-03-26 1981-03-26 A method of separating aromatic sulfoacids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS217523B1 true CS217523B1 (en) 1983-01-28

Family

ID=5358677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS221881A CS217523B1 (en) 1981-03-26 1981-03-26 A method of separating aromatic sulfoacids

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS217523B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE50204481D1 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF PLANAR PALLETS BY ORGANIC SEPARATORS
JPH01203371A (en) Production of liquid mixture of alkylated 2-(2-hydroxyphenyl) benzotriazole
US2392137A (en) Separation and purification of isomeric dihydroxy diphenyl sulphones
US2168315A (en) Method for the purification of petroleum mahogany sulphonates
US3786073A (en) Separation process
US2403972A (en) Process for extracting an aromatic hydrocarbon from a mixture containing other hydrocarbons
CS217523B1 (en) A method of separating aromatic sulfoacids
US2368452A (en) Separation and purification of green or water-soluble sulphonic acids
US2652427A (en) Preparation of sulfonation products
US2204969A (en) Separation of organic sulphonates
DK167115B1 (en) PROCEDURE FOR THE EXTRACTION OF PARAFFINES FROM MIXTURES OF PARAFFINES AND ALKANSULPHONIC ACIDS
US2334488A (en) Manufacture of aromatic hydroxy compounds
US2366538A (en) Process for separating phenols
US4538007A (en) Process for the simultaneous recovery of 4-hydroxy-diphenyl and 4,4&#39;-dihydroxydiphenyl
US525784A (en) Ludwig otto helmers
US4547596A (en) Separation and recovery of alkylated phenols
KR840002241A (en) Process of making a laxative from senna
Illuminati A Reinvestigation of the Role of Phenylsulfamic Acid in the Formation of Aminobenzenesulfonic Acids
Stock The Competitive Nitration of Toluene and t-Butylbenzene
US1227252A (en) Method of separating benzenedisulfonic acid from sulfuric acid and of converting the benzenedisulfonic acid into a salt.
US3810951A (en) Extraction process
US5047580A (en) Process for the separation of sulfuric acid from aqueous mixtures of paraffin-sulfonic acids
SU650989A1 (en) Method of isolating itaconic acid
US1421722A (en) Tanning
US3111473A (en) Separation of inorganic solids from hydrocarbon oils