Способ очистки 1-нитроантрахинона

 

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ 1-НИТРОАНФРАХИНОНА от динитроантрахинонов обработкой техническо1о продукта солью серосодержащей кислоты в водном растворе, о тли ча ю щ и Йс я тем, что, с целью улучшения технологии процесса, очистку проводят серосодержащими стоками, образуйщимися на-последующей стадии производства - восстановлении сернистыми: щелочами 1-нйтроантрахин6на до 1-аминоантрахинона, в весовом соотношении к 1-нитроантрахинану как 10-30:1 при следующем содержании компонентов в стоках, вес.%; Тиосульфат натрия 0,8-5,0 Сернистый натрий 0,8-5,0 Гидроокись натрия 0,2-3,0 ВодаОстальное 2. Способ по п. 1, отличаю;щ и йс я тем, что обработку технического 1-нитроантрахинона проводят (Л при 15-25 С.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН

8($g O 07 С 79 37

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (21) 3395644/40 23 (22) 12.02 ° 82 (46) 23.08е83. Бюл. 9 31

:(72) Д.A. Козорез, Н.A. Бондаренко, T.А, Сердечная, Т.И. Хоменко, Л.A. Пономарева и A.Ã. Белобров (71) Рубежанский филиал Ворошилов:градского машиностроительного института (53) 547.,673.3(088.8) (56) 1. Заявка ФРГ 9 2315885, кл. С 07 C 79/37, 1974.

2. Патент @BR IO 3931251, кл. С 07 С 79/37 1976.

3.: Патент Швейцарии Ф 554308, кл. С 07 С 79/36, 1974 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ОЧИСТКИ 1-НИТРОАНТРАХИНОНА от динитроантрахинонов обработкой технического продукта

„„SU„„1036722 д солью серосодержащей кислоты в водном растворе, о т л и ч а ю щ и йс я тем,.что, с целью улучшения технологии процесса, очистку проводят серосодержащими стоками, образуЮщимися на последующей стадии производства — восстановлении сернистыми: щелочами 1-нитроантрахинона до

1-аминоантрахинона, в весовом соотношении к 1-нитроантрахинану как

10-30si при следующем содержании компонентов в стоках, вес.Ъ|

Тиосульфат натрия 0,8-5,0

Сернистый натрий 0,8-5,0

Гидроокись натрия 0,2-3,0

Вода Остальное

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю ф .щ и й. c ÿ тем, что обработку технического 1-нитроантрахинона проводят при 15-25 С.

С:

1036722

Изобретение относится к химической технологии, конкретно к способу очистки 1-нитроантрахинона, применяющегося в синтезе 1-аминоантрахинона — важнейшего исходного продукта в производстве кубовых и дисперсных красителей.

Известен способ очистки 1-нитроантрахинона, заключающийся в том, что технический 1-нитроантрахинон обрабатывают перед восстановлением натриевыми, калиевыми или аммониевыми солями сернистой кислоты 0,53 вес. ч. на 1 вес.ч. 1-нитроантрахинона в водной среде при 105-150оС 1)

При этом примеси, загрязняющие целевой продукт, переходят в раствор и отделяются. В процессе очистки используются незначительные добавки поверхностно-активных веществ. Частота получаемого 1-нитроантрахино-. на" 93Ъ.

Известны способы, согласно которым обработка сульфитами дополняется присутствием инертного органического растворителя 2 ).

Содержание основного вещества в очищенном в таких условиях 1-нитро,антрахинона достигает 98Ъ при общем выходе 73Ъ.

К недостаткам способов относятся: необходимость оборудования, работаю-. щего под давлением, — автоклав температура водной реакционной массы 105-150 С), дополнительные сырьевые затраты (сульфиты, инертные органические растворители, поверхностно-активные вещества ), образование большого количества дополнительных высокоминералиэованных стоков (с учетом промывки осадка

17-70 вес.ч. на 1 вес.ч. 1-нитроантрахинона ), а также значительные энер гетические затраты 3-6 ч выдержки при 105-150 С, промывка горячей . водой

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очи. стки технического 1-нитроантрахинона, содержащего 70-87Ъ 1-нитроантра. хинона и, главным образом, d. с = ио „, p -динитроантрахиноны, путем нагревания при 90-100 С в течение

1-5 ч с сульфитом натрия, взятым в весовом соотношении к 1-нитроантрахинону 0,6-3:1., с последующей фильтрацией и промывкой горячей водой.

Выход 1-нитроантрахинона 90-96Ъ, 90-97Ъ основного вещества, а также

3-10Ъ примесей — в основном антрахинон 1,5 — и 1,8 — динитроантрахиноны Е33.

Известный способ-обладает рядом существенных недостатков: необходимость использования сульфита, а также для стабилизации его ЗОЪ-ного раствора гидроокиси натрия (0,63 вес.ч.О и 0,15 вес.ч. соответственно на 1 вес.ч. 1-нитроантрахинона) подогрев реакционной массы в процес- се очистки в течение 1-5 ч при

90-100 С а также подогрев промывной воды (10-30 вес.ч. на 1 вес.ч.

5 1-нитроантрахинона ) до 70 С, необходимость в специальной аппаратуре, работающей под нагревом, образование большого количества высокоминерализованных маточных стоков.

10 Кроме того, возникает необходимость утилизации большого объема сто ков, необходимость в специальном оборудовании, значительные энергетические затраты, расход дополнитель

)5 ного сырья

Целью изобретения является улучшение технологии процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки

1-нитроантрахинона от динитроантрахинонов обработку технического продукта проводят серосодержащими стоками, образующимися на последующей стадии производства. — восстановлении сернистыми щелочами 1-нитроантрахинона до 1-аминоантрахинона, в весовом соотношении к 1-нитроантрахинону как

10-30:1 при следующем содержании компонентов в стоках, вес,Ъ:

Тиосульфат натрия 0,8-5,0

3Q Сернистый натрий 0,8-5,0

Гидроокись натрия 0,2- 3,0

Вода Остальное

При этом, обработку технического

1-нитроантрахинона ведут при 15-25 С

Способ осуществляется следующим образом.

Технический 1-нитроантрахинон размешивают при 15-25 С в течение 1-3 ч с определенным, в зависимости от концентрации компонентов, объемом серосодержащих стоков, полученных со стадии восстановления сернистыми щелочами 1-нитроантрахинона до 1-аминоантрахинона, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

45 Тиосульфат натрия 0,8-5,0

Сернистый натрий 0,8-5,0

Гидроокись натрия 0,2-3,0

Вода Остальное

В таблице приведены результаты

59 опытов.

Количество используемых стоков

10-30 вес.ч. на 1 вес.ч. 1-нитроантракинона. Для того, чтобы получить требуемую чистоту и выход це 5 левого продукта, концентрация компонентов в стоках должна быть минимально необходимой. При высокой концентрации компонентов объем используемых стоков необходимо уменьшить 1 опыт 3 ).

Очень низкая концентрация компонентов или температура выдержки замедляет процесс очистки 1-нитроантрахинона, исключает возможность выделения чистого продукта опыты

65 4 и 8 . Использование стоков с вы4 !

1036722

1,8

2,4

1,2

94,6

0,8

0,8

0,2

98,2

5,0

5,0

3,0

98,9

0,5

0 4

0,2

6,7

6,0

5 0

92,3

94,6

2,4

1,2

0,8

0,8

0,2

98,2

5 0

5,0

3,0

87 соким содержанием компонентов резко снижает выход очищенного 1-нитроантрахинона (опыт 5 ). Проведение процесса очистки при температуре выше 25ОС способствует накоплению в целевом продукте до 5-7% диаминоантрахинонов (опыт 7 ). Чистый 1-нитроантрахинон отделяют от реакционной смеси известным способом, промывкой удаляют маточный раствор, а затем анализируют.

Из маточйого раствора, при необходимости, после кипячения в течение 30 мин можно выделить в виде осадка смесь диаминоантрахинонов, в основном 1,5- и 1,8-изомеры.

Полученный по предложенному способу

1-нитроантрахинон восстанавливают до 1-миноантрахинона.

Пример. 600 вес.ч. фильтрата и промывных вод, полученных после восстановления сернистыми ще.лочами 1-нитроантрахинона до 1-аминоантрахинона, при следующем соотношении компонентов, вес.%: тиосульфат натрия 1,8, сернистый натрий 2,4, гидроокись натрия 1,2, вода 94,6, 25 вес.ч. смеси нитроаитрахинонов, содержащей 873 1-нитроантрахинона и приблизительно 6% 1,5, 4Ъ 1,8и 2% 1,2-дииитроантрахинона и 1% антрахинона, размешивают 2 ч при

20 С, после чего фильтруют и промывают 50 вес.ч. холодной воды (фильтрат 1,). Осадок отмывают и анализируют, получая 21,4 вес.ч. чистого

1-нитроаитрахинона, содержащего

97% 1-нитроантрахинона, 1,5% 1,8- и

1,5-диаминоантрахинонов и 1,5% антрахинона. Выход 95,5%.

Для восстановления полученный продукт суспендируют в 250 вес.ч. во,цы и 24,0 вес.ч. сульфида натрия, а затем медленно, в течение 2 ч, подогревают до 100-101 С, после чего размешивают при этой температуре в течение 1 ч. Охлажденную до 70 С массу фильтруют и проьывают подо5 гретой до 60-70 С водой до нейтральной реакции по индикаторной бумаге бриллиантовой желтой. Промытую и отжатую пасту сушат,.получая 18,5 вес.ч пригодного для синтеза красителей

1-аминоантрахинона. фильтрат 1 в течение 30 мин подогревают при температуре кипения, после чего массу охлаждают до

70 С, фильтруют и промывают водой до нейтральной реакции по индика торной бумаге бриллиантовой желтой.

Осадок сушат, получая около 1 вес.ч. смеси диаминоантрахинонов, в основ- ном 1,5- и 1,8-изомеры.

Использование изобретения предоставляет воэможность проведения процесса в аппарате, не снабженном спе. циальными нагревательными устройствами, позволяет снизить энергозатра25 ты (до 10% общих расходных норм ), полностью исключить расход гидроокиси натрия и сульфита натрия (3080 руб. на 1 т 1-нитроантрахинона ), возвратить в производство серосодер30 жащие стоки при получении 1-аминоантрахинона, что позволяет в значительной степени утилизировать отходы, а значит, и сократить расход хлора на обезвреживание сточных вод (экономится около 100 руб. на 1 т

1-аминоантрахинона ), полностью исключить образование более 20 м сульфитосодержащих стоков на 1 т

1-нитроантрахинона (очистка этого объема с.гоков повышает себестоимость на 30-50 руб !.

1036722

Продолжение таблицы

Опыт

Температура, С

Время, ч

Выход, %

24!1

20

95,5

96,5

97,5

95

96,5

10 : 1

91

8:1

94

8.9

30з 1

10г1

95

88

97,5

Составитель A. Андриевский

Редактор О. Юрковецкая Техред Т.фанта Корректор А. Тяско

Закаэ, 5934/24 Тираж 418 . Подписное

ВНИИПИ Государственного коМИтета СССР

IIo делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж»35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

I ,.Весовое соотношение стоков

:к 1-нитро,антрахино" ну

30:1

10з 1

40:1 Содержание

1-нитроантрахинона в сухом, продукте, Ъ