Способ получения пирокатехина Советский патент 1984 года по МПК C07C39/08 

4

N3

30 1 Изобретение относится к способу получения пирокатехина, который используют в ряде химических производств лаков, ингибиторов коррозии, антиоксидантов. Известен способ получения пирокатехина путем щелочного плавления о-хлорфенола с гидроокисью щелочного металла в присутствии в качест ве катализатора соли меди при 200 270°С в атмосфере инертного газа. Полученный плав подвергают растворению, подкислению минеральной кислотой, отфильтровыванию от нерастворимых веществ. Из фильтра экстрак цией выделяют пирокатехин, который затем перегоняют с получением целевого продукта с выходом до 50 60% Cl . Однако в данном способе образуется значительное количество в сбро ных водах медных солей, про очистку от которых нет никаких сведений. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения пирокатехина путем щелочного плавления о-хлорфенола с гидроокисью натрия в атмосфере инертного газа в присутствии катализатора. - сульфита меди с последую npiM растворением реакционной массы в 1,5-2%-ном растворе сульфата натрия, подкислением до рН 1,5-3,5 соляной кислотой. Подкисленный раст вор вьодерживают час при 40°С, а затем фильтруют от шлама, экстрагируют бутаНОЛом пирокатехин, после чего экстракт направляют на выделен .ди с тилл я 1Ш е и. Водный раствор реакционной массы содержит 0,314% сульфата меди (0,125% ионной меди) и 0,455% нерас воримой окиси меди. После фильтрации в процессе экстракции и промывки сточные воды разбавляются в три раз Разбавленные с-точные воды содержат 0,04% (400 мг/л) иона меди. Количес во воды в сутки составляет 75 м (2 Из-за большого содержания иона меди (400 мг/л) сточные воды не под .лежат биологической очистке (так как ПДК 0,5 мг/л) поэтому их вьшаривают, что требует больших энергетических затрат. Кроме того, содержащий органические соединения и сое динение меди сухой остаток, вывезенный в отвал, вызывает загрязнени окружающей среды. 281 Целью изобретения является обеспечение возможности биологической очистки сточных вод производства пирокатехина. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения пирокатехина путем щелочного плавления о-хлорфенола с едким натром в присутствии катализатора - сульфата меди при 200-270с в атмосфере инертного газа с последующим раство.рением плава в 1,8-2%-ном растворе соли, осаждающей ионы меди, вьщерживанием подкисленного соляной кислотой до рН 1,5-2 раствора.при повышенной температуре, отфильтровыванием от ишама, экстрагированием пирокатехина бутанолом и вьщелением целевого про-, дукта дистилляцией, в процессе растворения в качестве соли, осаждающей ионы меди, используют тиосульфат натрия и процесс выдерживания подкисленного раствора ведут при 70-80°С в течение 15-20 мин. Значение рН среды поддерживается в пределах 1,5-2 п,связи с необходимостью разложения тиосульфата натрия для хорошего осаждения ионов меди. Кроме того, обязательным условием, обеспечивающим полное осаждение иона меди, является температура не ниже 70°С, так как с увеличением температуры скорость реакции образования сульфида меди возрастает и процесс осаждения при указанной температуре заканчивается в течение 15-20 мин. Присутствие тиосульфата натрия в . процессе растворения и подкисления реакционной массы позволяет практически осадить ионную медь в виде сульфида меди. Образование сульфида меди в указанных условиях происходит с выходом не менее 96%. Остаточное содержание иона меди в растворе не превьпиает 0,005%, что позволяет сточные воды направлять на биологическую очистку. Кроме того, тиосульфат натрия, являясь восстановителем, также как и сульфит натрия, предотвращает окисление основного продукта, т.е. сокращает потери пирокатехина. Способ осуществляют следующим образом. В реактор с мешалкой, обогреваемый высокотемпературным теплоносителем, при перемешивании загружают

31

гидрат окиси натрия в количестве 387 кг, катализатор - 60,1 кг медного купороса - (CuS045H20), воду 40 кг и о-хлорфенол 311,6 кг. После загрузки сырья включают обогрев. По достижении температуры 200°С в реакторе создают с помощью пара или азота инертную атмосферу. Процесс образования основного количества происходит при повышении температуры от 200 до 250 - 270°С. При достижении температуры в реакторе 250-270°С реакционную массу выгружают в аппарат-гаситель, промывают реактор 300 л воды. В аппарат гаситель предварительно загружают воду в количестве 1200 л, засыпают 40 кг тиосульфата натрия (Na2S20jх 511уО) . После минутного размепшвания содержание тиосульфата .натрия составлйет 2%. Готовую реакционную массу после щелочного плавления растворяют в водном растворе тиосульфата натрия в течение 10 мин, нейтрализуют до рН 7,5, добавляя 600 л соляной кислоты с удельным весом

1,15 г/см.

Из гасителя раствор передавливают в аппарат-подкислитель, где соляной кислотой ,(215 л) доводят рН среды до 1,5 и дают вьщержку при 70°С в течение 15 мин. Подкисленный раствор пирокатехина с взвешенным осадком

284

образовавшегося сульфида меди и оставшейся без изменения окиси меди направляют на фильтрацию, отделяют осадок в количестве 19 кг, содержащий 4,8 кг сульфида меди и 14,2 кг окиси меди. Материальный баланс в сравнении с известным приведен в табл. 1-3.

Извлечение пирокатехина из подкисленного раствора проводят при помощи экстракции бутанолом в соотношении 2:1. Из экстракта отгоняют бутанол, полученный сырой пирокатехин дистиллируют и чешуируют. Выход пирокатехина 160 кг, что составляет 60% в расчете на исходное сырье о-хлорфенол.

Водньй раствор после извлечения пирокатехина подщелачивают до рН 9 и отгоняют из него бутанол. Такой раствор, содержащий ион меди не более 0,005%, смешанный с другими стоками в соотношении не менее 1:100 можно очищать биологическим способом.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволит применять биологическую очистку сточных вод в промьшшенном производстве пирокатехина, снизить энергетические затраты путем исключения упаривания сточных вод и в целом улучшить экологию окружающей среды.

00

1Л

r

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИРОКАТЕХИНА путем щелочного плавления о-хлорфенопа с гидроокисью натрия в присутствии сульфата меди при 200270°С с послеяуннцим растворением плава в 1,8-2%-ном растворе соли , осаждающей ионы меди, выдерживанием подкисленного соляной кислотой до рН 1,5-2 раствора при повьппенной температуре, отфильтровыванием от шлама, экстрагированием пирокатехина бутанодом и вццелением целевого продукта,.дистилляцией, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности очистки сточных вод от ионов меди биологическим путем, в процессе растворения в качестве соли, осаждающей ионы меди, используют тиосульфат натрия I и процесс вьщерживания подкисленного рас.твора ведут при 70-80с в те(Л чение 15-20 мин.