Opit bliko wano: 20.1.1971 61754 KI. 12 q, 14/02 MKP C 07 c, 39/08 CZYTELNIA UIflOirzedu F¦:'-..-^swen^ Wspóltwórca wynalazku: Witold Gumulka, Jan Orlowski, Piotr Swiatkowski Wlasciciel patentu: Instytut Przemyslu Organicznego, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania hydrochinonu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania hydrochinonu przez utlenienie aniliny za pomoca dwu¬ tlenku manganu.Sposród przemyslowych metod syntezy hydrochinonu, .najczesciej stosowana polega na utlenieniu aniliny w srodowisku kwasu siarkowego, przewaznie za pomoca dwutlenku manganu, a nastepnie redukcji otrzymanego chinonu.Metoda ta jest najbardziej ekonomiczna, a jednoczes¬ nie umozliwa uzyskiwanie produktu o wysokiej czystos¬ ci. Szczególnie trudna operacja w tej metodzie jest wy¬ dzielanie chinonu z mieszaniny poreakcyjnej, która za¬ wiera, oprócz glównego produktu reakcji — chinonu, sole nieorganiczne (glównie siarczany manganawy i amo¬ nowy), produkty reakcji ubocznych i wtórnych oraz szlam, w którego sklad wchodzi nie przereagowany dwu¬ tlenek manganu. W najczesciej stosowanych metodach chinon wydziela sie z mieszaniny poreakcyjnej przez de¬ stylacje z para wodna.Operacja ta, jakkolwiek technologicznie uciazliwa i powodujaca znaczne straty chinonu, jest stosowana, poniewaz umozliwia oddzielenie tego ostatniego w sta¬ nie czystym od innych skladników mieszaniny poreakcyj¬ nej, sposród których szczególnie klopotliwym a trud¬ nym do wyodrebniania metodami mechanicznymi, jest nie przereagowany dwutlenek manganu. Zawartosc chi¬ nonu w mieszaninie otrzymanej po destylacji z para wodna jest niska, co wplywa na zmniejszenie zdolnosci przerobowej aparatury sluzacej do redukcji chinonu i wydzielania hydrochinonu. Destylacje z para wodna 10 20 30 prowadzi sie zazwyczaj w aparatach kolumnowych z wypelnieniem, które wymagaja/wskutek osadzania sie szlamu, czestego i bardzo klopotliwego czyszczenia.Usuniecie z mieszaniny poreakcyjnej nie przereago- wanego dwutlenku manganu eliminuje najwieksze trud¬ nosci techniczne zwiazane z wydzielaniem chinonu przez destylacje z para wodna, a jednoczesnie powoduje ob¬ nizenie strat wystepujacych w tej operacji, wynikajacych z wplywu dwutlenku manganu na chemiczne przemiany chinonu.Jednoczesnie wyeliminowanie dwutlenku manganu czyni technicznie mozliwym prowadzenie procesu wy¬ dzielania chinonu z mieszaniny poreakcyjnej w sposób racjonalniejszy niz destylacja z para wodna, prostszy apa- raturowo i ekonomiczniejszy, a mianowicie przez wy¬ tracanie chinhydronu stanowiacego addukt chinonu z hydrochinonem.Najnowszy ze znanych sposobów polega na traktowa¬ niu mieszaniny poreakcyjnej roztworem wodnym nad¬ tlenku wodoru, który powoduje, ze nie przereagowany dwutlenek manganu ulega przemianie w rozpuszczalne sole manganawe. Tak otrzymana mieszanine, wolna od dwutlenku manganu, mozna bezposrednio lub po neutra¬ lizacji poddawac redukcji w celu przeprowadzenia chi¬ nonu w .hydrochinon albo wydzielic z niej chinon przez destylacje z para wodna. Sposób ten umozliwia takze realizacje innych wersji technologicznych przerobu, za¬ wartego w mieszaninie poreakcyjnej chinonu na hydro¬ chinon, a mianowicie polegajacych na wytraceniu chin¬ hydronu wytworzonego przez czesciowa redukcje chino- 61754a nu badz przez dodanie do mieszaniny poreakcyjnej okres¬ lonej ilosci hydrochinonu w postaci stalej lub roztworu i nastepnie na redukcji tak wydzielonego chinhydronu do hydrochinonu.Zastosowanie roztworu wodnego nadtlenku wodoru w charakterze czynnika sluzacego do roztwarzania dwu¬ tlenku manganu stanowi istotny postep w technologii wy¬ twarzania hydrochinonu, jednakze praca ze stezonymi roztworami nadtlenku wodoru pociaga ze soba znaczne trudnosci zwiazane z doborem tworzyw oraz z zapewnie¬ niem bezpiecznych warunków pracy.Poza tym cena nadtlenku wodoru stanowi istotna po¬ zycje w kosztach wytwarzania hydrochinonu, jakkolwiek jest on z nadwyzka równowazony korzysciami uzyskiwa¬ nymi dzieki osiaganiu wyzszych wydajnosci produktu i zwiekszeniu stopnia odzysku soli manganawych w sto¬ sunku do wskazników uzyskiwanych w metodach kla¬ sycznych.Sposób wedlug (wynalazku umozliwia zachowanie t * wszystkich korzyscf* wynikajacych z usuniecia nie prze- reagowanego dwutlenku manganu z mieszaniny poreak¬ cyjnej z procesu utleniania aniliny, a eliminuje trud¬ nosci i zródla zagrozen zwiazane ze stosowaniem roz¬ tworu wodnego nadtlenku wodoru. Ponadto sposób we¬ dlug wynalazku jest wysoce ekonomiczny, bowiem opiera sie na stosowaniu tanich srodków przeprowadzajacych dwutlenek manganu w rozpuszczalne sole manganawe oraz umozliwia osiaganie wyzszych wydajnosci hydro¬ chinonu niz uzyskiwane w przypadku stosowania nad¬ tlenku wodoru.Sposób wedlug wynalazku polega na traktowaniu mie¬ szaniny poreakcyjnej uzyskiwanej w procesie utleniania aniliny dwutlenkiem manganu, tlenowymi solami siarki o wartosciowosci nizszej od 6, korzystnie siarczynami, wodorosiarczynami, lub podsiarczynami metali alkalicz¬ nych np. rongalitem. Po zredukowaniu dwutlenku man¬ ganu z roztworu wydziela sie chinon przez destylacje z para wodna lub w postaci adduktu z hydrochinonem dodawanym do mieszaniny poreakcyjnej lub wytworzo¬ nym przez czesciowa redukcje chinonu.Przyklad. Do reaktora zaopatrzonego w mieszadlo kotwiczne wprowadza sie 300 1 wody, 86 kg stezonego 4 kwasu siarkowego i 10.8 kg 85% braunsztynu. Calosc schladza sie przy mieszaniu do temperatury 5°C, po czym rozpoczyna sie dozowanie 22,5 kg aniliny z szyb¬ koscia 7,5 kg/godz., utrzymujac przy tym temperature 5 w reaktorze w granicach 5—8°C. W trakcie dozowania aniliny do reaktora wprowadza sie w czterech porcjach, w pólgodzinnych odstepach czasu 45 kg braunsztynu.Po zakonczeniu dozowania aniliny zawartosc reakto¬ ra miesza sie w temperaturze 5—10°C W ciagu dalszych 10 7 godzin, a nastepnie wprowadza sie 6,7 kg kwasnego siarczynu sodowego. Po 2 godzinach mieszania w tem¬ peraturze 10°C, do otrzymanej mieszaniny dodaje sie lugi pokrystalizacyjne zawierajace 22 kg hydrochinonu.Calosc miesza sie w temperaturze ponizej 15°C w ciagu 15 0,5 godziny, po czym filtruje oddzielajac wytracony chin- hydron, który nastepnie redukuje sie pylem zelaznym w srodowisku wodnym. Wytworzony hydrochinon wy¬ dziela sie i oczyszcza przez krystalizacje. W procesie uzyskuje sie ponad 77% wydajnosc hydrochinonu foto- 20 graficznego. PL PL