DE1668166B - Process for the preparation of 1,4-naphthoquinones - Google Patents
Process for the preparation of 1,4-naphthoquinonesInfo
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Description
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- braucht werden:
zeichnet, daß man die Oxydation bei 10 bis 300C3. The method according to claim 1, characterized in that:
draws that the oxidation at 10 to 30 0 C
innerhalb von 3 bis 5 Stunden durchführt. 30 C10H8 + Na2Cr2O7 + 4H2SO4 (I)carried out within 3 to 5 hours. 30 C 10 H 8 + Na 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 (I)
-> C10H6O2 + Cr2(SO4)3 + Na2SO4 ■+■ H2O-> C 10 H 6 O 2 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + Na 2 SO 4 ■ + ■ H 2 O
C10H8 -f 3Na2Cr2O7 + 12H2SO4 (II)C 10 H 8 -f 3Na 2 Cr 2 O 7 + 12H 2 SO 4 (II)
-> C8H4O4 + 2CO2 + Cr2(SO4)S + 3Na2SO4-I 13H2O-> C 8 H 4 O 4 + 2CO 2 + Cr 2 (SO 4 ) S + 3Na 2 SO 4 -I 13H 2 O
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung erhält man auf Grund der hohen Löslichkeit sowohl von 1,4-Naphthochinonen durch Oxydation von des Natriumdichromats als auch der in Gegenwart von Naphthalin oder dessen in 2-, 2,3-, 2,6-, 2,7- oder 2,8- Schwefelsäure entstehenden Chromsäure in dem wäß-Stellung durch Methylgruppen substituierten Deri- rigen Medium konzentrierte, stark oxydierende Lövaten in einem inerten, mit Wasser nicht mischbaren 40 sungen. Die Schwierigkeit bei diesem Verfahren beLösungsmittel mittels einer wäßrigen schwefelsauren, stand nun darin, in Gegenwart eines derart starken »echswertiges Chrom enthaltenden Lösung unter Oxydationsmittels solche Verfahrensbedingungen zu intensivem Rühren. schaffen, welche die teilweise Oxydation von Naphtha-The invention relates to a process for the preparation obtained due to the high solubility both of 1,4-naphthoquinones by oxidation of sodium dichromate as well as that in the presence of Naphthalene or its chromic acid formed in 2-, 2,3-, 2,6-, 2,7- or 2,8-sulfuric acid in the water position strongly oxidizing Lövates concentrated by methyl groups substituted derigen medium in an inert, water-immiscible solution. The difficulty with this process is solvent by means of an aqueous sulfuric acid, it now stood in the presence of such a strong one »Hexavalent chromium-containing solution under oxidizing agent to such process conditions intensive stirring. create, which the partial oxidation of naphtha
Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von Un zu Naphthochinon nach Gleichung I begünstigen
1,4-Naphthochinonen bekannt, jedoch hat sich ihre 45 und die Bildung von Phthalsäure nach Gleichung II
Herstellung bei allen bisher bekannten Verfahren als unterdrücken. Unter den Verfahren dieses Typs hat
verhältnismäßig kompliziert und kostspielig erwiesen. sich zwar das in der USA.-Patentschrift 2 402 226 be-So
ist es beispielsweise möglich, Naphthochinon durch schriebene Verfahren hinsichtlich der Wirksamkeit der
Kondensation von Benzochinon mit Butadien und an- Regelung der Umsetzung als relativ erfolgreich erschließende
Dehydrierung herzustellen. Obgleich dieses 50 wiesen, dieses Verfahren ist jedoch auf die Verwendung
Verfahren noch immer gebräuchlich ist, ist es auf Grund von frischem Natriumdichromat begrenzt,
einer Vielzahl von Stufen, einer aufwendigen Ausrü- Aufgabe der Erfindung ist es nun, das Verfahren zur
stung und eines erforderlichen hohen Zeitaufwandes Herstellung von 1,4-Naphthochinonen durch Oxydasehr
umständlich, was bereits daraus hervorgeht, daß tion von Naphthalin oder dessen Methylderivaten so
zuerst Benzochinon hergestellt werden muß, bevor 55 zu steuern, daß nahezu ausschließlich 1,4-Naphthodaraus
Naphthochinon hergestellt werden kann. Es chinone gebildet werden und die Weiteroxydation zu
sind auch bereits verschiedene andere, einfachere Ver- Phthalsäure verhindert wird.Processes are already known for the production of Un to naphthoquinone according to equation I favoring 1,4-naphthoquinones, but their production and the formation of phthalic acid according to equation II has been found to be suppressed in all previously known processes. Among the procedures of this type has proven to be relatively complicated and costly. In US Pat. No. 2,402,226, it is possible, for example, to produce naphthoquinone as a relatively successful dehydrogenation by means of processes described with regard to the effectiveness of the condensation of benzoquinone with butadiene and regulation of the reaction. Although this 50 pointed, this method is still in use on the use method, it is limited due to fresh sodium dichromate,
a multitude of stages, a complex equipment task of the invention is now, the process for the stung and a required high expenditure of time production of 1,4-naphthoquinones by Oxydasehr cumbersome, which is already evident from the fact that tion of naphthalene or its methyl derivatives so first Benzoquinone must be produced before it is controlled that 1,4-naphthodar can be produced almost exclusively from naphthoquinone. There quinones are formed and the further oxidation to are also already various other, simpler ver Phthalic acid is prevented.
fahren bekanntgeworden, um die unerwünschten Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Her-Maßnahmen des vorstehend beschriebenen Kondensa- stellung von 1,4-Naphthochinonen durch Oxydation tionsverfahrens zu umgehen, wobei bei diesen Verfah- 60 von Nyphthalin oder dessen in 2-, 2,3-, 2,6-, 2,7- oder ren im allgemeinen Naphthalin direkt in Dampfphase 2,8-Stellung durch Methylgruppen substituierten Deri- oder in flüssiger Phase oxydiert wird. Bei diesen Ver- vaten in einem inerten, mit Wasser nicht mischbaren fahren tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß bei der Lösungsmittel mittels einer wäßrigen schwefelsauren, Oxydation in der Dampfphase über einem stabili- sechswertiges Chrom enthaltenden Lösung unter sierten Vanadinoxydkatalysator die Gewinnung des 65 intensivem Rühren, das dadurch gekennzeichnet ist, Chinons aus dem Gemisch der Oxydationsprodukte daß man die Oxydation bei 5 bis 500C in Tetrachlorsehr schwierig ist, da diese mit 10 bis 40% nicht um- kohlenstoff mit einer elektrolytisch regenerierten gesetztem Naphthalin und mit Phthalsäure verun- Chromsalzlösung durchführt, die enthältdrive has become known to the undesirable subject matter of the invention is a process for the preparation of the above-described condensation of 1,4-naphthoquinones by oxidation by circumventing the process, in this process of nyphthalene or its in 2-, 2, 3-, 2,6-, 2,7- or, in general, naphthalene is oxidized directly in the vapor phase, 2,8-position by methyl groups, or in the liquid phase. With these methods in an inert, water-immiscible drive, however, the difficulty arises that the extraction of the solvent by means of an aqueous sulfuric acid, oxidation in the vapor phase over a stable hexavalent chromium-containing solution under sated vanadium oxide catalyst enables the extraction of the intensive stirring , which is characterized by quinones from the mixture of oxidation products that the oxidation at 5 to 50 0 C in tetrachloro is very difficult, since this is 10 to 40% non-carbon with an electrolytically regenerated naphthalene and phthalic acid performs that contains
a) etwa 30 bis 80% des Chroms in sechswcrtigero siärktes Rühren unwirksam ist Auf Grund zu hohera) About 30 to 80% of the chromium in six-hour tiger agitation is ineffective due to excessively high
% ?„ su^ η · u* „, örüicher CrOa-Konzentrationen tritt eine Überoxyda- % ? " S u ^ η · u *", örüicher CrOa concentrations, an overoxidation occurs
*>) ^^s7 o°nS,e / WcCiiSP^fntWass% *on auf- Oberhalb 500C sind bei Oxydation mit *>) ^^ s7 o ° n S, e / W c C ii SP ^ f ntWass % * on on - Above 50 0 C are with oxidation with
c) 50 bis 200 Λ Schwefelsaure im Oberschuß über regenerierten Chromsalzlösungen übereinstimmend die stochiometnsch erforderliche Menge, bezogen 5 niedrige Ausbeuten an 1,4-Naphtbocbinon erhalten auf die Naphthalinmenge, und worden.c) 50 to 200 Λ sulfuric acid in excess over regenerated chromium salt solutions consistent the stochiometnsch required amount, based on 5 low yields of 1,4-naphthobocbinone obtained on the amount of naphthalene, and been.
d) sechsseitiges Chrom in einem Oberschuß von Bei einer weiteren Ausführungsform enthält der etwa 50 bis 160 ^ über die stöchiometrisch erfor- Vorratsbehälter eine erneut hergestellte wäßrige Schwederhche Naphthalinmenge, felsäurelösung der fraktioniert kristallisierten Cr+6-d) six-sided chromium in an excess of In a further embodiment, the approximately 50 to 160 ^ above the stoichiometrically required storage container contains a newly prepared aqueous Schwederhche amount of naphthalene, acid solution of the fractionally crystallized Cr +6 -
ίο Verbindung, die durch elektrolytische Regenerierungίο compound made by electrolytic regeneration
wobei das Gewichtsverhältnis von Tetrachlorkohlen- von Cr+8 in den verbrauchten Flüssigkeiten einer frü-where the weight ratio of carbon tetrachloride- of Cr +8 in the consumed liquids of an early-
stoff ?u Naphthalin 0,3:1 bis 3:1 beträgt. heren Oxydation erhalten worden ist, welche entwederstoff? u naphthalene is 0.3: 1 to 3: 1. earlier oxidation has been obtained, which either
Mit Hilfe des Verfahrens der Erfindung ist es mög- mit frischem Natriumdichromat, Schwefelsäure undWith the help of the method of the invention it is possible with fresh sodium dichromate, sulfuric acid and
lieh, 1,4-Naphthochinone m wesentlich höheren Aus- Wasser oder mit einer bereits regenerierten Lösungborrowed, 1,4-naphthoquinones m much higher levels of water or with an already regenerated solution
beuten und in wesentlich reinerer Form als nach den 15 einer sechswertigen. Chromverbindung durchgeführtprey and in a much purer form than after the 15 of a hexavalent. Chromium compound carried out
bisher bekannten Verfahren herzustellen. worden war.to produce previously known processes. had been.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfin- Die Naphthalinverbindung wird in das Reaktions- According to a preferred embodiment of the invention, the naphthalene compound is in the reaction
dung wird das Verfahren in der Weise durchgeführt, gefäß eingebracht, und unter heftigem Rühren undmanure, the process is carried out in the manner, vessel introduced, and with vigorous stirring and
daß dis Gewichtsverhältnis von Tetrachlorkohlenstoff Aufrechterhaltung einer Temperatur des Reaktions-that the weight ratio of carbon tetrachloride maintains a temperature of the reaction
zu Naphthalin auf 1.4:1 eingestellt wird. ao gefäßinhaltes von 5 bis 5O0C wird eine berechneteto naphthalene is adjusted to 1.4: 1. ao vessel content of 5 to 50 0 C is calculated
G'jinäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung Menge einer Lösung von - wie vorstehend angege-According to a further preferred embodiment, the amount of a solution of - as indicated above-
der Ir! mdung wird die Oxydation 3 bis 5 Stunden lang ben - erneut hergestelltem Dichromat-Oxydations-the Ir! The oxidation will be practiced for 3 to 5 hours - again prepared dichromate oxidation
bei ι" bis 300C durchgeführt. mittel aus dem Vorratsbehälter stufenweise in dascarried out at ι "to 30 0 C. medium from the storage container gradually into the
Da Verfahren der Erfindung wird nachfolgend näher Reaktionsgefäß gegeben. Die Umsetzung verläuftThe process of the invention is given below in greater detail on the reaction vessel. The implementation is progressing
im einzelnen beschrieben: a5 während eines Zeitraumes von 2 bis 8 Stunden, ein-described in detail: a5 for a period of 2 to 8 hours, one
Dic in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte schließlich der für die Zugabe benötigten Zeit. Das elektrolytisch regenerierte Chromsalzlösung ist an sich Umsetzungsgemisch wird dann mit etwas Wasser verbekannt und kann nach dem in Ulimann, dünnt und in den Abziehbehälter gepumpt, wo es zur »Enzyklopädie der technischen Chemie«, B. 5 (1954), Entfernung des Lösungsmittels unter vermindertem S. 585, und »Chemie-Ingenieur-Technik«, B. 35 (1963), 30 Druck unter fortgesetztem Rühren erhitzt wird. Der S. 386 bis 389, beschriebenen Verfahren hergestellt Tetrachlorkohlenstoff wird in den Beschickungsbewerden. hälter zurückgeführt. Der Rückstand wird sodannFinally, the time required for the addition used in the process according to the invention. The Electrolytically regenerated chromium salt solution is in itself a reaction mixture is then known with a little water and after that in Ulimann, thin and pumped into the peel-off container, where it is used "Encyclopedia of Industrial Chemistry", B. 5 (1954), removal of the solvent under reduced S. 585, and "Chemie-Ingenieur-Technik", B. 35 (1963), 30 pressure is heated with continued stirring. the Pp. 386 to 389, process described, carbon tetrachloride is produced in the charging process. container returned. The residue is then
Das Verfahren der Erfindung wird nachfolgend näher durch das Filter geschickt, wobei das rohe 1,4-Naph-The process of the invention is subsequently passed through the filter in more detail, with the crude 1,4-naphtha
erläutert. thochinon aus dem Kreislauf entfernt wird, nachdemexplained. thoquinone is removed from the circulation after
Die Umsetzung kann in einem Reaktionsgefäß 35 es mit Wasser, das anschließend mit dem Filtrat verdurchgeführt werden, das mit einem Hochgerchwindig- einigt wird, von Chromsalzen freigewaschen worden keitsrührer, einer Heiz-und Kühleinrichtung sowie mit war. Das 1,4-Naphthochinon wird nach bekannten einem Kühler ausgestattet ist. Verfahren gereinigt.The reaction can be carried out in a reaction vessel with water, which is then diluted with the filtrate which is agreed with a Hochgerchwindig, has been washed free of chromium salts stirrer, a heating and cooling device as well as was. The 1,4-naphthoquinone is known is equipped with a cooler. Process cleaned.
Die Wasserkonzentration in der oxydierenden Die filtrierte, verbrauchte Oxydationsflüssigkeit, dieThe concentration of water in the oxidizing liquid that is filtered, consumed
Chromsalzlösung ist kritisch. Wenn kein Wasser aus 40 mit dem Filtrat vereinigt worden ist, das die dreiwer-Chromium salt solution is critical. If no water from 40 has been combined with the filtrate, which
der regenerierten, schwefelsauren Chromsalzlösung tige Chromverbindung enthält und bei der fraktionier-the regenerated, sulfuric acid chromium salt solution contains a chromium compound and in the fractionated
vor der Verwendung in dem erfindungsgemäßen Ver- ten Kristallisation der sechswertigen Chromverbindungbefore use in the ver according to the invention, crystallization of the hexavalent chromium compound
fahren entfernt wird, sinkt die Ausbeute an 1,4-Naph- zurückgeblieben ist, wird in die Zelle zur elektroly-drive is removed, the yield of 1,4 naph-
thochinon auf die Hälfte des Wertes ab, den sie bei tischen Regenerierung gepumpt. Der regeneriertenthoquinone to half the value it pumped at table regeneration. The regenerated
Konstanthaltung aller anderen Veränderlichen er- 45 Lösung wird der Hauptteil ihres Wassers entzogen,Keeping all other variables constant will result in the main part of their water being withdrawn,
reichen müßte. Dies beruht wahrscheinlich auf Ver- sodann wird sie in einem Kühltank gekühlt und durchshould be enough. This is likely due to Ver. Then it is cooled in a cooling tank and passed through
änderungen hinsichtlich der Polarität, Löslichkeit und ein weiteres Filter geschickt, von welchem das FiltratChanges in polarity, solubility and another filter sent from which the filtrate
Viskosität, welche die Herstellung von Phthalsäure und mit dem dreiwertigen Chromsulfat, enthaltend einenViscosity, which the production of phthalic acid and with the trivalent chromium sulfate containing a
möglicherweise die Polymerisation von 1,4-Naphtho- Teil der Schwefelsäure, im Umlauf zur Regenerie-possibly the polymerization of 1,4-naphtho- part of sulfuric acid, in circulation for regeneration
chinon begünstigen. 50 rungszelle, wie oben abgegeben, zurückgeführt wird,favor chinone. 50 rungs cell, as given above, is returned,
Zu wenig Wasser in dem Umsetzungsgemisch ist während die sechswertigen Verbindungen im GemischToo little water is in the reaction mixture while the hexavalent compounds are in the mixture
ebenfalls nicht günstig. Während die Reaktion fort- mit etwas Schwefelsäure und etwas Chromsulfat zuralso not cheap. While the reaction continues with a little sulfuric acid and a little chromium sulphate
schreitet, hydratisiert sich das durch die Reduktion Verdünnung, Lagerung und Wiederverwendung in denprogresses, that hydrates itself through the reduction, dilution, storage and reuse in the
des Natriumdichromates gebildete Chromsulfat und Vorratsbehälter eingeführt werden. Damit schließtof the sodium dichromate formed chromium sulfate and storage container are introduced. That closes
vermindert auf diese Weise die Wasserkonzentration 55 sich der Kreislauf.In this way, the water concentration reduces the circulation.
weiter. Die Viskosität des Gemisches steigt an, wo- Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele,further. The viscosity of the mixture increases, where- The invention is illustrated by the following examples,
durch das Rühren zum Mischen der beiden Phasen in welche den Einfluß der Änderung der wichtigstenby stirring to mix the two phases in which the influence of changing the main one
dem Reaktionsgefäß weniger wirksam wird. Schlechtes Verfahrensparameter aufzeigen, näher erläutert.
Mischen wiederum begünstigt die Polymerisation undthe reaction vessel becomes less effective. Show bad process parameters, explained in more detail.
Mixing in turn favors the polymerization and
die Oxydation zu Phthalsäure auf Grund einer lokalen 60 B e i s ρ i e 1 1
Überkonzentration an Chromsäure.the oxidation to phthalic acid due to a local 60 B is ρ ie 1 1
Overconcentration of chromic acid.
Der Wassergehalt der wäßrigen Oxydationslösung Eine Oxydationslösung wurde hergestellt durchThe water content of the aqueous oxidizing solution An oxidizing solution was prepared by
beträgt bevorzugt 50 ± 5 Gewichtsprozent. elektronische Regenerierung einer verbrauchtenis preferably 50 ± 5 percent by weight. electronic regeneration of a used one
Die Oxydationstemperatur muß zwischen 5 und Chromsalzlösung. Die Regenerierung wurde so weitThe oxidation temperature must be between 5 and chromium salt solution. The regeneration got so far
5O0C gehalten werden, um zufriedenstellende Aus- 65 ausgeführt, daß 50% der vorliegenden ChromionenMaintained 50 0 C to achieve satisfactory results 6 5 that 50% of the chromium ions present
beuten an 1,4-Naphthochinon zu ergeben. Unterhalb in den sechswertigen Zustand übergeführt wurden,yields of 1,4-naphthoquinone. Below were converted into the hexavalent state,
von 5°C treten Probleme hinsichtlich der Löslichkeit Wasser wurde abdestilliert, so daß nur 55% desfrom 5 ° C there are problems with solubility. Water was distilled off, so that only 55% of the
und viskosität in einem Maße auf, daß auch ver- während der Regenerierung insgesamt vorliegendenand v iscosity to an extent that even comparable present during regeneration total
1 s1 s
Wassers zurückblieben. Das gebrauchsfertige Oxydationsmittel hatte folgende Zusammensetzung:Water remained. The ready-to-use oxidizing agent had the following composition:
Gewichts teileWeight parts
Cr8+ (berechnet als Na2Cr2O7) 186,1Cr 8 + (calculated as Na 2 Cr 2 O 7 ) 186.1
(= 76,7 Teile Cr8+)(= 76.7 parts Cr 8+ )
H2SO4 389,8H 2 SO 4 389.8
Na2SO4 104,2Na 2 SO 4 104.2
Cr2(SOJ8 288,4Cr 2 (SOJ 8 288.4
(= 76,7 Teile Cr8+)(= 76.7 parts Cr 8+ )
H20 984,5 H 2 0 984.5
Insgesamt 1953,0A total of 1953.0
Diese Lösung wurde stufenweise während eines Zeitraumes von 4 Stunden in das Reaktionsgefäß gegeben, in das zuvor eine Lösung von 60 Teilen Naphthalin und 168 Teilen Tetrachlorkohlenstoff eingebracht worden war. Das Umsetzungsgemisch wurde 1 Stunde lang nach Beendigung der Zugabe in dem Reaktionsgefäß belassen. Während der gesamten Zeit wurde stark gerührt und eine Temperatur von 16"C aufrechterhalten. Das Umsetzungsgemisch wurde in einen Behälter abgezogen, wo Tetrachlorkohlenstoff durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt und wiederverwendet wurde. Der wäßrige Rückstand wurde filtriert, und der Filterkuchen wurde mit einer sehr kleinen Wassermenge von grünen Chromsalzen und Schwefelsäure freigewaschen. Der Filterkuchen wurde in einem Druckluftofen bei 80° C getrocknet. Nach Abtrennung nach einem bekannten Verfahren wurden 18,64 Teile (31,06% der Beschickung) nicht umgewandeltes Naphthalin, etwas Phthalsäure (6,24 Teile) und 29,82 Teile 1,4-Naphthochinon gewonnen. Die Naphthalin-Umwandlung ergab sich somit zu 166This solution was gradually added to the reaction vessel over a period of 4 hours, into which previously introduced a solution of 60 parts of naphthalene and 168 parts of carbon tetrachloride had been. The reaction mixture was kept in the for 1 hour after the addition was complete Leave the reaction vessel. The entire time was stirred vigorously and a temperature of 16 "C. maintain. The reaction mixture was drained into a container where carbon tetrachloride removed by distillation under reduced pressure and reused. The aqueous residue was filtered and the filter cake was washed with a very small amount of water of green chromium salts and sulfuric acid washed free. The filter cake was dried in a compressed air oven at 80 ° C. After separation by a known method, 18.64 parts (31.06% of the charge) failed recovered converted naphthalene, some phthalic acid (6.24 parts) and 29.82 parts 1,4-naphthoquinone. The naphthalene conversion was thus 166
68,9% bei einem Verhältais von 1,4-Naphthochinon zu' Phthalsäure von 4,78:1; die 1,4-Naphthochinon-Ausbeute betrug 40,3%, bezogen auf Naphthalin. Der Hauptteil des sechswertigen Chroms wai verbraucht worden, nämlich 185,1 Teile oder 99,46%, bei einem Gewichtsverhältnis zu Naphthocbinon von 6,2:1.68.9% at a ratio of 1,4-naphthoquinone to 'phthalic acid of 4.78: 1; the 1,4-naphthoquinone yield was 40.3% based on naphthalene. Most of the hexavalent chromium is consumed 185.1 parts or 99.46% at a weight ratio to naphthocbinone of 6.2: 1.
Das Filterkuchen-Waschwasser wurde mit dem KiI-trat vereinigt, und zusätzlich wurde eine solche Wassermenge zugemischt, daß die Regenerierung der dreiwertigen Chromionen zu sechswertigen Chromionen erleichtert wurde. Im vorliegenden Falle wurde eine Gesamtmenge von 805 Gewichtsteilen Wasser (oder 45% des insgesamt erforderlichen Wassers) hinzugegeben, einschließlich des Filterkuchen-Waschwassers. Bei der routinemäßigen Regenerierung von schon früher regenerierten Materialien braucht man keine Schwefelsäure hinzuzusetzen, jedoch wird darauf hingewiesen, daß dann, wenn man eine verbrauchte Oxydationslösung, die ursprünglich mit frischem 100%igem Natriumdichromat gemäß den stöchiometrischen Verhältnissen nach Gleichung (i) hergestellt worden war, zum erstenmal nach ihrer Verwendung in dem Hyman-and-Peters-Verfahren regenerieren will, Schwefelsäure zugefügt werden muß, und zwar in einer Menge von etwa 13 Teilen pro 100 Teile verbrauchter Lösung, abzüglich des Wassers.The filter cake washing water was combined with the KiI-step, and in addition, such an amount of water was added that the regeneration of the trivalent chromium ions to hexavalent chromium ions was facilitated. In the present case a total of 805 parts by weight of water (or 45% of the total required water) was added, including the filter cake wash water. In the routine regeneration of previously regenerated materials there is no need to add sulfuric acid, but it should be noted that if one uses a spent oxidation solution, which was originally prepared with fresh 100% sodium dichromate according to the stoichiometric ratios according to equation (i), wants to regenerate for the first time after its use in the Hyman and Peters process, sulfuric acid must be added in an amount of about 13 parts per 100 parts of solution used, minus the water.
Weitere Oxydationen von Naphthalin wurden in einer dem Verfahren von Beispiel 1 praktisch entsprechenden Weise durchgeführt, mit der Abwandlung, daß Veränderungen der Konzentration an sechswertigem Chrom und Schwefelsäure vorgenommen wurden. Diese Veränderungen sind in der Tabelle angegeben, die außerdem zu Vergleichszwecken Aufgabemengen und Ergebnisse der Zubereitung gemäß Beispiel 1 enthält.Further oxidations of naphthalene were carried out in a manner practically corresponding to the procedure of Example 1 Wise carried out, with the modification that changes in the concentration of hexavalent Chromium and sulfuric acid were made. These changes are indicated in the table, the addition quantities and results of the preparation according to for comparison purposes Example 1 contains.
Wirkung der Variationen der Konzentrationen an sechswertigem Chrom und Schwefelsäure1)Effect of the variations in the concentrations of hexavalent chromium and sulfuric acid 1 )
GewichtsteileParts by weight
Na2Cr2O7 Na 2 Cr 2 O 7
MolarerMolar
Überschuß2)Excess 2 )
H2SO4 H 2 SO 4
GewichtsteileParts by weight
Molarer Überschuß2)Molar excess 2 )
Wirksamkeit
NQ/PA I Cr°+/NQeffectiveness
NQ / PA I Cr ° + / NQ
186
220
210186
220
210
51%
79%
71%51%
79%
71%
390
450
440390
450
440
112% 152% 140% 31,0%
30,6%
22,5%112% 152% 140% 31.0%
30.6%
22.5%
8,0%
8,8%
6,4%8.0%
8.8%
6.4%
40,3%
38,2%
35,8%40.3%
38.2%
35.8%
4,8
4,1
5,44.8
4.1
5.4
6,26.2
7,4
7,87.4
7.8
ι) Alle anderen Variablen wie im Beispiel I.
ϊ) Berechnet gemäß Gleichung (I).
s) Nichtoxydierter Anteil der Naphthalinbeschickung.ι) All other variables as in example I.
ϊ) Calculated according to equation (I).
s) Unoxidized portion of the naphthalene charge.
i) Ausbeuten, bezogen auf die Naphthalinbeschickung gemäß den Gleichungen (I) und (II). PA Naphthochinon.i) Yields based on the naphthalene feed according to equations (I) and (II). PA Naphthoquinone.
Phthalsäure; NQ = 1,4-Phthalic acid; NQ = 1.4-
Aus der Untersuchung dieser Ergebnisse geht hervor, daß die Konzentrationen der Oxydationsmittel bis zu einem gewissen Grade von den optimalen Werten abweichen können, wobei sich dennoch annehmbare Ausbeuten an 1,4-Naphthochinon bei angemessener Wirksamkeit ergeben.Examination of these results shows that the concentrations of the oxidizing agents are up to can deviate to a certain extent from the optimal values, although they are still acceptable Showing yields of 1,4-naphthoquinone with reasonable potency.
Der Gehalt des regenerierten Oxydationsmittels an sechswertigem Chrom, der sich vom Standpunkt der Umsetzungskonzentrationen und -Volumina sowie auch hinsichtlich der Kosten als am praktischsten erwiesen hat, beträgt etwa 50%. Jedoch ist jeder Gehalt an sechswertigem Chrom zwischen etwa 30 und etwa 80% geeignet, falls man einerseits eine größere apparative Ausstattung oder andererseits höhere Elektrizitätsmengen bei weniger Wirksamkeit anzuwenden gewillt ist.The hexavalent chromium content of the regenerated oxidizer, which is different from the point of view of the Conversion concentrations and volumes as well as costs proven to be the most practical has is about 50%. However, any hexavalent chromium content is between about 30 and about 80% suitable if, on the one hand, one is willing to use larger equipment or, on the other hand, higher amounts of electricity with less effectiveness is.
Ein weiterer Versuch wurde im wesentlichen wie im Beispiel 1 ausgeführt mit der Abwandlung, daß das Umsetzungsgemisch konzentrierter war und daß die Umsetzung bei einer höheren Temperatur und einer kürzeren Gesamtzeit durchgeführt wurde. Speziell wurde ein Gewichtsverhältnis von Tetrachlorkohlenstoff zu Napl· thalin von 1,9:1 verwendet, und die Zugabe der Oxydationslösung wurde in 3 Stunden und 25 Minuten ausgeführt. Eine darüber hinausgehende Umsetzungszeit wurde nicht gegeben. Die Umsetzungstemperatur betrug 26,5° C.Another experiment was carried out essentially as in Example 1 with the modification that the The reaction mixture was more concentrated and that the reaction was carried out at a higher temperature and one shorter total time. Specifically, a weight ratio of carbon tetrachloride became to napl · thalin of 1.9: 1 used, and the Addition of the oxidizing solution was carried out in 3 hours and 25 minutes. One that goes beyond that Implementation time was not given. The reaction temperature was 26.5 ° C.
Unter diesen abgeänderten Bedingungen wurde eine Ausbeute an 1,4-Naphthochinon von 35,7% und eine Phthalsäure-Ausbeute von 8,27 %, bezogen auf Naph-Under these modified conditions, a yield of 1,4-naphthoquinone was found to be 35.7% and a Phthalic acid yield of 8.27%, based on naph-
thalin, erhalten. Das Verhältnis von Phthalsäure zu 1,4-Naphthochinon betrug 4,1, und der gewichtsmäßige Verbrauch von Na2Cr2O7 pro Gewichtsteil 1,4-Naphthochinon betrug 6,94. Das wiedergefundene Naphthalin ergab sich zu 32,4% der Beschickung. Diese Ergebnisse erlauben einen vorteilhaften Vergleich mit denjenigen der vorhergehenden Beispiele, obgleich mehr Phthalsäure als bei Beispiel 1 erzeugt worden ist und, wie gemäß Gleichung (II) erwartet werden konnte, eine weniger wirksame Verwendung des Cr6+ erzielt worden ist.thalin, received. The ratio of phthalic acid to 1,4-naphthoquinone was 4.1, and the consumption by weight of Na 2 Cr 2 O 7 per part by weight of 1,4-naphthoquinone was 6.94. The recovered naphthalene was 32.4% of the charge. These results permit an advantageous comparison with those of the previous examples, although more phthalic acid was produced than in Example 1 and, as could be expected from equation (II), less effective use of the Cr 6+ was achieved.
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde mit geringfügigen Veränderungen angewendet, um 50 g 2-Methylnaphthalin zu oxydieren. Das gewählte Gewichtsverhältnis von Tetrachlorkohlenstoff zu Methyhiaphthalin betrug 2,8:1, und ein Überschuß von 50% an regenerierter Chromsäure wurde verwendet. Die Umsetzung verlief über 6 Stunden bei einer mittleren Temperatur von 16°C. Die Ausbeute an 2-Methyl-l,4-naphthochinon betrug 62 %.The procedure of Example 1 was followed with minor changes to obtain 50 grams of 2-methylnaphthalene to oxidize. The chosen weight ratio of carbon tetrachloride to methyhiaphthalene was 2.8: 1 and a 50% excess of regenerated chromic acid was used. The implementation proceeded over 6 hours at an average temperature of 16 ° C. The yield of 2-methyl-1,4-naphthoquinone was 62%.
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