Настоящее изобретение относится к области химической технологии, в частности к новому способу получения пара-аминофенола восстановлением пара-нитрозофенола сульфидом аммония.
Пара-аминофенол является ценным продуктом органического синтеза. Данное соединение служит сырьем для производства лекарств (парацетамола), красителей, применяется в качестве антиоксиданта в производстве резин. Поэтому до сих пор в научно-исследовательских и производственных областях сохраняется значительный интерес к разработке и внедрении новых эффективных способов синтеза пара-аминофенола, отвечающих современным реалиям постоянно дорожающего сырья и ужесточающихся требований к обеспечению экологичности производства.
В настоящее время в уровне техники существует несколько подходов к промышленному производству пара-аминофенола, где основным методом синтеза является восстановление пара-нитро- или пара-нитрозофенола. При этом пара-нитрозофенол в качестве исходного соединения применяется крайне редко, так как является недостаточно стабильным веществом. Из методик восстановления можно выделить каталитическое гидрирование водородом (RU2461543, CN104447362A, SU536167A1, DE1280258B) и восстановление электролитическим способом (DE2256003A1). Однако данные способы требуют дорогостоящих катализаторов и высоких энергетических затрат, а также из-за использования высоких давлений газообразного водорода, особых мер предосторожности и специального аппаратного оформления.
Также достаточно распространенным в уровне техники является так называемый «сульфидный» способ восстановления. В качестве реагентов для «сульфидного» способа известно использование сульфидов и полисульфидов натрия, сероводорода, диоксида серы, дитионита, бисульфита или метабисульфита натрия (CN103772217A, CN104356007A, US3177256, US3223727).
Описаны различные варианты восстановления пара-нитрофенола, например, реакция натриевой соли пара-нитрофенола с 43% водным раствором гидросульфида натрия (US3177256); или реакция пара-нитрофенола с тиосульфатом аммония (CN103772217A).
В патенте США US 3223727 раскрывается процедура восстановления пара-нитрозофенола гидросульфидом натрия в щелочной среде, при этом реакция протекает при 40-50°С всего за 15 минут.Для нейтрализации и выделения продукта в данном процессе используется диоксид серы, что требует сложного аппаратного оформления и существенных мер предосторожности.
В китайском патенте CN104356007A описывается, что пара-нитрозофенол может быть восстановлен действием 10% раствора сульфида натрия при 45-48°С.
Аналогичный подход используется авторами патента PL54012B1 согласно которому пара-нитрозофенол реагирует с сульфидом натрия в щелочной среде (pH 8.8-10.2), пара-аминофенол высаживают из реакционной смеси с помощью сульфата аммония, причем полученный пара-аминофенол дополнительно не очищают и сразу используют в дальнейших превращениях.
Применение сульфидов имеет ряд преимуществ: дешевизна реагентов и технически не сложное выделение продукта. Однако, вследствие низкой химической активности восстановителя для осуществления данного превращения требуется его значительный избыток. Как следствие, образуется большое количество жидких отходов, которые требуется утилизировать. Также реакция сопровождается выделением заметного количества токсичного сероводорода, из-за чего нужны дополнительные аппараты для его улавливания и нейтрализации, и строгий контроль за состоянием окружающей среды.
Таким образом, в настоящее время все еще остается значительная потребность в разработке новых способов получения ценного в химической технологии продукта пара-аминофенола, исключающих или по меньшей мере минимизирующих указанные ранее недостатки предшествующего уровня техники и предоставляющих специалисту в данной области более широкий выбор средств и технологий для достижения необходимых характеристик пара-аминофенола, в частности для использования в дальнейших синтетических цепочках.
Поэтому задача настоящего изобретения состояла в предоставлении нового способа получения пара-аминофенола, характеризующегося простотой осуществления с аппаратной и технологической точек зрения, доступностью и низкой стоимостью исходных реагентов и растворителей, а также экономически выгодной утилизацией образующихся отходов, который при этом обеспечивал бы воспроизводимое получение стабильного конечного продукта с высокими выходами и высокой чистотой без дополнительных стадий очистки.
Указанную задачу удалось решить посредством нового способа получения пара-аминофенола восстановлением пара-нитрозофенола, включающего следующие стадии:
a) приготовление раствора пара-нитрозофенола в водном растворе аммиака;
b) предоставление водного раствора сульфида аммония;
c) одновременная подача растворов со стадии а) и b) с соотношением потоков, соответствующим мольному отношению пара-нитрозофенола к (NH4)2S от 1:1,5 до 1:2,5, в реактор с инертной атмосферой при перемешивании и принудительном поддержании температуры в диапазоне от 40 до 50°С;
d) после полного добавления растворов вакуумирование реакционной смеси до полного удаления аммиака при принудительном поддержании температуры в диапазоне от 40 до 50°С;
e) снятие вакуума и охлаждение реакционной смеси до 18°С - 20°С;
f) выведение реакционной смеси из реактора в нутч-фильтр;
g) отделение твердого пара-аминофенола на фильтре и промывка его водой;
h) выгрузка пара-аминофенола из нутч-фильтра и сушка его при температуре не выше 55°С с получением готового продукта.
Как ранее было показано в обзоре уровня техники известно несколько подходов к промышленному производству пара-аминофенола, причем основным предшественником для его получения является пара-нитрофенол. Использование же пара-нитрозофенола имеет весьма ограниченное распространение.
Это связано с тем, что пара-нитрофенол в качестве исходного вещества для реакции восстановления в пара-аминофенол выглядит более привлекательно вследствие большей химической стабильности. Однако, пара-нитрофенол является менее доступным и более дорогим сырьем для производства, так как не может быть получен с высоким выходом напрямую из фенола реакцией нитрования из-за низкой региоселективности данной реакции.
пара-Нитрозофенол в свою очередь может быть получен с высоким выходом и селективностью напрямую из фенола, однако обладает меньшей химической стабильностью, что предъявляет особые требования для осуществления процесса его восстановления: должны быть обеспечены достаточно мягкие условия процесса, чтобы исключить образование побочных продуктов и как следствие гарантировать необходимую чистоту конечного продукта. Поэтому при обнаружении такого способа восстановления общий синтетический подход, основанный на нитрозировании фенола и восстановлении пара-нитрозофенола до пара-аминофенола становится существенно более выгодным в силу возрастающего практически вдвое общего выхода конечного продукта.
Авторам изобретения удалось обнаружить способ восстановления пара-нитрозофенола, отвечающий необходимым требованиям.
Предложенный способ согласно изобретению основан на реакции восстановления пара-нитрозофенола при помощи сульфида аммония в качестве восстанавливающего агента в среде водного раствора аммиака (схема 1)
Указанный способ согласно изобретению позволяет реализовать следующие преимущества:
- получение конечного пара-аминофенола с высокой чистотой, поскольку при восстановлении пара-нитрозофенола сульфидом аммония восстановительная сульфидная среда эффективно препятствует образованию окрашенных примесей, что приводит к слабо окрашенному кристаллическому продукту;
- использование водного раствора аммиака в качестве растворителя позволяет легко отделить его от полученного продукта, что способствует простому выделению пара-аминофенола в индивидуальном виде;
- пара-аминофенол получают в стабильной форме без добавления дополнительных стабилизаторов, заключающейся в отсутствии разложения при дальнейшей сушке, транспортировке и хранении, так как сульфидная среда выполняет роль антиоксиданта и консерванта,
- в ходе реакции в качестве жидких сливов образуется комплексная аммонийно-полисульфитная смесь, которая может использоваться в качестве исходного сырья для производства серных удобрений, что снижает объем невостребованных реакционных отходов и существенным образом повышает экономическую рентабельность способа в целом;
- целевой пара-аминофенол выделяют из реакционной смеси в кристаллическом виде простым фильтрованием, при этом обеспечивающим чистоту>98%.
Таким образом, способ согласно изобретению, характеризуется дешевыми и легкодоступными реагентами, а также экономически эффективной утилизацией отходов, позволяет без применения специального оборудования осуществлять простое с аппаратной и технологической точки зрения получение и выделение продукта, обеспечивающее высокую чистоту и высокий выход, а также гарантирует получение продукта, стабильного при дальнейшей сушке, транспортировке и хранении.
Подробное описание сущности технического решения
На фигуре 1 представлен один из вариантов возможной схемы установки для осуществления способа согласно изобретению
Представленное далее подробное описание способа для наглядности дается со ссылкой на показанный на фиг. 1 вариант установки, однако не накладывает никаких ограничений на аппаратную реализацию предложенного в изобретении способа.
На первой технологической стадии а) в емкости Е2.1 готовят насыщенный раствор пара-нитрозофенола в 10-25% масс. водном растворе аммиака. Нижняя граница указанного диапазона концентрации водного раствора аммиака обусловлена тем, что при меньшей концентрации сильно падает растворимость пара-нитрозофенола и, как следствие, увеличивается объем реакционного раствора и последующих сливов, а верхняя граница определяется максимально возможной концентрацией аммиака в воде при стандартных условиях.
Согласно изобретению для получения раствора на стадии а) может быть использован пара-нитрозофенол, как в сухом, так и во влажном состоянии с содержанием воды до 50% масс., в пересчете на массу пара-нитрозофенола. Влажный пара-нитрозофенол обладает большей химической стабильностью, поскольку в данном случае ингибируются процессы олигомеризации.
Стадия b) способа, согласно изобретению, включает предоставление водного раствора сульфида аммония. В рамках настоящего изобретения под термином «предоставление водного раствора сульфида аммония» понимают, как загрузку в емкость Е2.2 готового водного раствора сульфида аммония из коммерческих источников, так и приготовление раствора непосредственно в емкости Е2.2, например посредством пропускания слабого тока газообразного сероводорода сквозь водный раствор аммиака (см. RU2154608C1). Согласно изобретению на стадии b) предоставляют раствор, содержащий от 15 до 48% масс. сульфида аммония, предпочтительно от 15 до 25% масс. Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления полученный раствор дополнительно содержит от 5 до 15% масс.гидроксида аммония. Добавка указанного количества гидроксида аммония позволяет поддерживать pH раствора в диапазоне>9, при котором сульфид аммония проявляет большую стабильность, и как следствие отсутствуют процессы диспропорционирования и помутнение раствора из-за выделения элементарной серы.
На следующей технологической стадии с) насосами Н2.1 и Н2.2 производят одновременную подачу растворов в реактор Р2.1 через Т-образный смеситель Т2.1, скорость подачи выбирают таким образом, чтобы соотношение потоков, соответствовало мольному отношению пара-нитрозофенола к (NH4)2S в диапазоне от 1:1,5 до 1:2,5. Указанное соотношение позволяет проводить реакцию восстановления до полной конверсии пара-нитрозофенола в продукт и в тоже время не приводит к образованию побочных продуктов из-за существенного избытка сульфида аммония.
В предпочтительном варианте осуществления реактор Р2.1 оснащен терморегулирующим змеевиком, у которого предусмотрены два режима работы: как нагрев, так и охлаждение, что позволяет его использовать в широком диапазоне рабочих температур на разных стадиях способа.
Перед началом подачи реакционных растворов в реактор Р2.1 подают слабый ток инертного газа, предпочтительно азота или аргона, через кран 1. Полученную смесь из смесителя T2.1 подают в реактор Р2.1, где перемешивают при помощи стандартной мешалки, обеспечивающей эффективное перемешивание, при котором все твердые вещества реакционной смеси постоянно находятся во взвешенном состоянии, и температуру реакционной смеси в реакторе Р2.1 поддерживают в диапазоне от 40 до 50°С, более предпочтительно в диапазоне от 42-45°С. Контроль за температурой реакционной смеси осуществляют при помощи термопары ТТ2.1. Так как реакция проходит с разогревом, змеевик с теплоносителем в реакторе Р2.1 на данной стадии способа работает в режиме охлаждения.
После полной подачи растворов из Е2.1 и Е2.2 на технологической стадии d) прекращают подачу инертного газа в реактор с помощью крана 1, реактор отключают от сообщения с внешней атмосферой краном 2, и осуществляют вакуумирование реакционной смеси для удаления избыточного аммиака, для чего подключают реактор Р2.1 к вакуумной системе через кран 3. Предпочтительно удаление аммиака проводят при давлении в диапазоне от 150 до 300 мм.р.ст., более предпочтительно при давлении около 250 мм.р.ст.(контроль по вакуумметру В2.1), и температуре в диапазоне от 40 до 50°С (контроль по термопаре ТТ2.1). Отгонка избыточного аммиака сопровождается охлаждением реакционной смеси, поэтому змеевик с теплоносителем в реакторе Р2.1 на данной стадии способа работает в режиме нагрева. Постепенный рост температуры в реакторе указывает на завершение отгонки. При отгонке аммиака для исключения вредных выбросов предпочтительно предусмотреть устройство для улавливания паров, например скруббер с кислотным орошением или охлаждаемую ловушку.
На следующей технологической стадии е) реактор Р2.1 отключают от вакуумной системы краном 3, восстанавливают связь с внешней атмосферой краном 2, и охлаждают реакционную массу до 15 - 18°С (контроль термопарой ТТ2.1). В реакторе Р2.1 наблюдается обильное выпадение кристаллического осадка пара-аминофенола.
Затем на стадии f) реакционную смесь полностью сливают из реактора Р2.1 в нутч-фильтр Ф2.1 открытием крана 4.
Для отделения твердого пара-аминофенола от реакционной смеси на стадии g) нижнюю часть нутч-фильтра подключают к вакуумной системе краном 6, отфильтровывают и отжимают на фильтре осадок. Отключают нутч-фильтр от вакуумной системы краном 6, открытием крана 8 подают порцию чистой воды и промывают осадок пара-аминофенола в фильтре, используя ручную мешалку МР2.1, подключают вакуум и отсасывают промывную фазу. Процедуру промывки повторяют еще раз.
В предпочтительном варианте осуществления способа на стадии g) после двукратной промывки чистой водой насосом Н2.3 из емкости Е2.3 в нутч-фильтр подают порцию дистиллированной воды, слабо насыщенной SO2, для дополнительной промывки, осветления и стабилизации полученного пара-аминофенола.
Осадок на фильтре отжимают, открытием крана 7 объединенный фильтрат сливают из нижней части нутч-фильтра в емкость E2.4 для хранения и/или дальнейшей переработки. Полученные жидкие сливы представляют собой комплексную аммонийно-полисульфитную смесь, которая может быть использована в качестве исходного сырья для производства серных удобрений. Поскольку в исходной реакционной смеси присутствует значительный избыток аммиака основным компонентом после реакции восстановления является тиосульфат аммония. В качестве дополнительных примесей в сливах присутствуют сульфат аммония и сульфит аммония. Раствор тиосульфата аммония с концентрацией 10% сам по себе является готовым удобрением, который содержит в своем составе два крайне важных элемента питания растений - азот и серу. Так же тиосульфат аммония может использоваться для получения комплексного удобрения, например, в смеси с карбамидом. Подобный подход снижает объем невостребованных реакционных отходов и существенным образом повышает экономическую рентабельность способа в целом.
На последней технологической стадии h) осадок сырого пара-аминофенола выгружают из нутч-фильтра и сушат любым известным специалисту мягким методом сушки (например, при пониженном давлении) при температуре не выше 55°С.После сушки получают твердый пара-аминофенол с чистотой превышающей 98% и выходом более 80%.
Условные обозначения:
Р2.1 Реактор
Ф2.1 Нутч-фильтр
Т2.1 Т-образный жидкостной смеситель
Л2.1 Люк загрузочный для обслуживания реактора Р2.1
М2.1 Механическая мешалка
МР2.1 Мешалка с ручным приводом для ворошения осадка в нутч-фильтре
Н2.1 Перистальтический насос для подачи раствора пара-нитрозофенола в реактор Р2.1
Н2.2 Перистальтический насос для подачи раствора сульфида аммония в реактор Р2.1
Н2.3 Перистальтический насос для подачи воды, насыщенной SO2, в нутч-фильтр Ф2.1 для промывки осадка
E2.1 Емкость для хранения раствора пара-нитрозофенола
E2.2 Емкость для хранения сульфида аммония
E2.3 Емкость для хранения воды насыщенной SO2 для промывки
E2.4 Емкость для хранения полисульфитных сливов
ТТ2.1 Датчик температуры реактора
В2.1 Вакууметр
1 Кран подачи инертного газа в реактор
2 Кран подключения к внешней атмосфере реактора Р2.1
3 Кран подключения реактора Р2.1 к вакуумной системе
4 Кран слива реакционной массы из реактора Р2.1 в нутч-фильтр Ф2.1
5 Кран подключения к внешней атмосфере нутч-фильтра Ф2.1
6 Кран подключения нутч-фильтра Ф2.1 к вакуумной системе
7 Кран слива фильтрата из нутч-фильтра Ф2.1
8 Запорный кран на линии подачи чистой воды на промывку в нутч-фильтр Ф2.1
9 Запорный кран на линии подачи воды, насыщенной SO2, в нутч-фильтр Ф2.1 для промывки осадка
Далее изобретение более подробно поясняется с помощью примеров осуществления, которые, однако, не накладывают ограничений на объем данного изобретения.
ПРИМЕРЫ
Пример 1. Синтез пара-аминофенола восстановлением пара-нитрозофенола сульфидом аммония
Для осуществления синтеза использовали лабораторную установку, созданную в соответствии со схемой, представленной на фигуре 1.
Использовали следующие рабочие параметры и потоки:
В качестве исходных реагентов использовали пара-нитрозофенол, полученный лабораторным способом посредством нитрозирования фенола (чистота 95-97%), коммерческий раствор 25%-ного водного аммиака и коммерческий раствор сульфида аммония в водном аммиаке с концентрацией 20% масс.(NH4)2S (CAS №12135-76-1) и 9.5%% масс.NH4OH.
Методика синтеза:
В емкости Е2.1 растворяли 1420 г пара-нитрозофенола (в пересчете на сухой вес) в 3950 г 25%-ного водного аммиака. Параллельно в емкость Е2.2 загружали 8270 г водного раствора сульфида аммония, содержащего 20% масс.(NH4)2S и 9.5%% масс.NH4OH. В реактор Р2.1, снабженный мешалкой с верхним приводом, подавали слабый ток азота через кран 1, и насосами Н2.1 и Н2.2 осуществляли одновременную подачу растворов из Е2.1 и Е2.2 через Т-образный смеситель Т2.1 в реактор Р2.1, со скоростями подачи, обеспечивающими 2,03 эквивалента сульфида аммония к пара-нитрозофенолу. В реакторе Р2.1 образующуюся реакционную смесь перемешивали и поддерживали температуру в диапазоне 42-45°С с помощью погруженного змеевика, работающего во взаимосвязи с термопарой ТТ2.1. Реакция протекала с разогревом, поэтому змеевик с теплоносителем в реакторе Р2.1 работал в режиме охлаждения.
Примерно через 37 минут подачи растворов оба реакционных раствора были израсходованы.
После этого для отгонки из реакционной смеси избыточного аммиака прекращали подачу азота, реактор отключали от сообщения с внешней атмосферой краном 2, и подключали к вакуумной системе через кран 3.
В течение 3,5 часов при постоянном перемешивании проводили отгонку избыточного аммиака при давлении 250 мм.р.ст.(контроль по вакуумметру В2.1) и температуре 40-50°С (контроль по термопаре ТТ2.1). Отгонка сопровождалась охлаждением реакционной смеси, поэтому змеевик с теплоносителем в реакторе Р2.1 работал в режиме нагрева.
Затем реактор отключали от вакуумной системы, восстанавливали связь с внешней атмосферой, и охлаждали реакционную массу до 16°С. В реакторе наблюдалось обильное выпадение кристаллического осадка. Реакционную смесь выдерживали при данных условиях в течение 30 мин.
Посредством открытия крана 4 реакционную смесь полностью сливали из реактора Р2.1 в нутч-фильтр Ф2.1. Подключали нижнюю часть нутч-фильтра к вакуумной системе краном 6, отфильтровывали и отжимали на фильтре осадок пара-аминофенола. Отключали нутч-фильтр от вакуумной системы краном 6, посредством открытия крана 8 подавали 1,5 л чистой воды и промывали осадок пара-аминофенола в фильтре, используя ручную мешалку МР2.1, вновь подключали вакуум и отсасывали промывную фазу. Процедуру промывки чистой водой повторяли еще раз.
После этого насосом Н2.3 из емкости Е2.3 в нутч-фильтр подавали 1,5 л дистиллированной воды, слабо насыщенной SO2.
Осадок на фильтре отжимали и посредством открытия крана 7 объединенный фильтрат сливали из нижней части нутч-фильтра в емкость E2.4 для хранения и дальнейшей переработки.
Осадок сырого пара-аминофенола выгружали из нутч-фильтра и сушили в вакуумном сушильном шкафу при пониженном давлении и температуре 55°С в течение 16 часов.
В результате получали 1045 г (выход 82% от теор.) кристаллического пара-аминофенола с чистотой 98,9% (ВЭЖХ).
1H ЯМР (300 МГц, ДМСО-d6) δ 4,36 (c, 2H), 6,46 (д, J=8,7 Hz, 2Н), 6,52 (д, J=8,7 Hz, 2Н), 8,32 (c, 1H).
13C ЯМР (300 МГц, ДМСО-d6) δ 115,8, 116,1, 141,0, 148,8.
Таким образом, как можно видеть из представленного примера предложенный способ согласно изобретению позволяет из дешевых и легкодоступных реагентов, без применения специального оборудования осуществлять получение и выделение пара-аминофенола, обеспечивающее высокую чистоту и современный выход, а также подразумевает экономически эффективную утилизацию отходов.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРА-АМИНОФЕНОЛА ИЗ ФЕНОЛА ПУТЁМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО НИТРОЗИРОВАНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ СУЛЬФИДОМ АММОНИЯ | 2023 |
|
RU2801692C1 |
СПОСОБ И УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ПАРА-АМИНОФЕНОЛА ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ПАРА-НИТРОЗОФЕНОЛА СУЛЬФИДОМ АММОНИЯ | 2023 |
|
RU2823871C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРА-АМИНОФЕНОЛА И АЦЕТАТА ЦИНКА ПОСРЕДСТВОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПАРА-НИТРОЗОФЕНОЛА МЕТАЛЛИЧЕСКИМ ЦИНКОМ В СРЕДЕ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ | 2023 |
|
RU2798466C1 |
СПОСОБ И УСТАНОВКА ПОЛУЧЕНИЯ ПАРАЦЕТАМОЛА ИЗ ПАРА-НИТРОЗОФЕНОЛА И/ИЛИ ПАРА-НИТРОФЕНОЛА В СРЕДЕ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ | 2023 |
|
RU2818763C1 |
СПОСОБ И УСТАНОВКА ПОЛУЧЕНИЯ ПАРАЦЕТАМОЛА ИЗ ФЕНОЛА | 2023 |
|
RU2814270C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ п-АМИНОФЕНОЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ п-АМИНОФЕНОЛА ЭТИМ СПОСОБОМ | 2023 |
|
RU2822065C1 |
СПОСОБ СИНТЕЗА п-НИТРОЗОФЕНОЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ п-НИТРОЗОФЕНОЛА ЭТИМ СПОСОБОМ | 2023 |
|
RU2813692C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРАЦЕТАМОЛА АЦИЛИРОВАНИЕМ п-АМИНОФЕНОЛА УКСУСНОЙ КИСЛОТОЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРАЦЕТАМОЛА ЭТИМ СПОСОБОМ | 2023 |
|
RU2820549C1 |
Способ получения орто- и пара-аминофенолов | 2021 |
|
RU2786515C1 |
Способ получения орто- и пара-аминофенолов | 2022 |
|
RU2793758C1 |
Настоящее изобретение относится к области химической технологии, в частности к способу получения пара-аминофенола восстановлением пара-нитрозофенола. Данный способ включает следующие стадии: a) приготовление раствора пара-нитрозофенола в водном растворе аммиака; b) предоставление водного раствора сульфида аммония; c) одновременная подача растворов со стадии а) и b) с соотношением потоков, соответствующим мольному отношению пара-нитрозофенола к (NH4)2S от 1:1,5 до 1:2,5, в реактор с инертной атмосферой при перемешивании и принудительном поддержании температуры в диапазоне от 40 до 50°С; d) после полного добавления растворов со стадии а) и b) вакуумирование реакционной смеси до полного удаления аммиака при принудительном поддержании температуры в диапазоне от 40 до 50°С; e) снятие вакуума и охлаждение реакционной смеси до 18-20°С; f) выведение реакционной смеси из реактора в нутч-фильтр; g) отделение твердого пара-аминофенола на фильтре и промывка его водой; h) выгрузка пара-аминофенола из нутч-фильтра и сушка его при температуре не выше 55°С с получением готового продукта. Предлагаемый способ характеризуется дешевыми и легкодоступными реагентами, а также экономически эффективной утилизацией отходов, позволяет без применения специального оборудования осуществлять простое с аппаратной и технологической точки зрения получение и выделение продукта, обеспечивающее высокую чистоту и высокий выход, а также гарантирует получение продукта, стабильного при дальнейшей сушке, транспортировке и хранении. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
1. Способ получения пара-аминофенола восстановлением пара-нитрозофенола, включающий следующие стадии:
a) приготовление раствора пара-нитрозофенола в водном растворе аммиака;
b) предоставление водного раствора сульфида аммония;
c) одновременная подача растворов со стадии а) и b) с соотношением потоков, соответствующим мольному отношению пара-нитрозофенола к (NH4)2S от 1:1,5 до 1:2,5, в реактор с инертной атмосферой при перемешивании и принудительном поддержании температуры в диапазоне от 40 до 50°С;
d) после полного добавления растворов со стадии а) и b) вакуумирование реакционной смеси до полного удаления аммиака при принудительном поддержании температуры в диапазоне от 40 до 50°С;
e) снятие вакуума и охлаждение реакционной смеси до 18-20°С;
f) выведение реакционной смеси из реактора в нутч-фильтр;
g) отделение твердого пара-аминофенола на фильтре и промывка его водой;
h) выгрузка пара-аминофенола из нутч-фильтра и сушка его при температуре не выше 55°С с получением готового продукта.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор на стадии а) готовят из влажного пара-нитрозофенола и 25%-ного по массе водного раствора аммиака.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предоставляемый на стадии b) раствор содержит от 15 до 25% масс. сульфида аммония.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предоставляемый на стадии b) раствор дополнительно содержит от 5 до 15% масс. гидроксида аммония.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру на стадии с) поддерживают в диапазоне от 42 до 45°С.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии g) дополнительно осуществляют промывку дистиллированной водой, слабо насыщенной SO2.
7. Способ по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что полученные на стадии g) жидкие сливы представляют собой комплексную аммонийно-полисульфитную смесь, которую направляют в качестве исходного сырья на производство серосодержащих удобрений.
US 3223727 A1, 14.12.1965 | |||
CN 104356007 A, 18.02.2015 | |||
IVAR NINUS HULTMAN | |||
Improvements in the preparation of p-aminophenol and some of its derivatives | |||
Thesis for the degree of bachelor of science in chemical engineering, COLLEGE OF LIBERAL ARTS AND SCIENCES UNIVERSITY OF ILLINOIS, 1917 | |||
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРАЦЕТАМОЛА | 2011 |
|
RU2461543C1 |
Устройство для наполнения баллонов газом | 1984 |
|
SU1280258A1 |
Авторы
Даты
2023-06-05—Публикация
2023-02-16—Подача