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DE2117750A1 - - Google Patents

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DE2117750A1
DE2117750A1 DE19712117750 DE2117750A DE2117750A1 DE 2117750 A1 DE2117750 A1 DE 2117750A1 DE 19712117750 DE19712117750 DE 19712117750 DE 2117750 A DE2117750 A DE 2117750A DE 2117750 A1 DE2117750 A1 DE 2117750A1
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hydroquinone
phenol
aqueous solution
sulfuric acid
anode
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Union Carbide Corp
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    • C07C37/07Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by conversion of non-aromatic six-membered rings or of such rings formed in situ into aromatic six-membered rings, e.g. by dehydrogenation with simultaneous reduction of C=O group in that ring
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    • C25B3/01Products
    • C25B3/07Oxygen containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

dr. W. Schalk · dipl.-ing. P. Wirth · dipl.-ing. G. Dannenberg
DR.V.SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WE I N HOLD · DR. D. G U DE L
6 FRANKFURT AM MAIN
CR. ESCHeNHElMtR (TRASSE 39
Case C-8041-G
Wd/CW-500
UNION CARBIDE CORPORATION
270 Park Avenue, New York,
State of New York 10017, U.S.A. .
Verfahren zur Herstellung von Hydrochir-onen.
Die vorliegende Erfindung betrifft die elektrochemische Umwandlung von Phenol zu Hydrochinon und insbesondere ein verbessertes Verfahren zur Gewinnung des Hydrochinonprodukts.
Die elektrochemische Oxydation von Phenol zur Herstellung von Hydrochinon erwies sich als durchführbar, wenn bestimmte Parameter, wie der prozentuale Gewichtsanteil an Phenol, der prozentuale Gewichtsanteil an verwendetem Elektrolyt, Temperatür der Elektrolyse, pH-Wert, der wässrigen Lösung, die verwendete Spannung, Stromdichte sowie die Regelung der prozentualen Umwandlung von Phenol' zu Hydrochinon, geregelt werden. Wie bei vielen Elektrolysereaktionen, ist die elektrochemische Oxydation von Phenol zu Hydrochinon durch die Bildung einer Vielzahl von teils erwünschten, teils unerwünschten Produkten gekennzeichnet. Bei idealem Verlauf dieser Reaktion wird nur Chinon an der Anode gebildet und die gesamte Chinonmenge dann an der Kathode zu Hydrochinon reduziert. Jedoch ist die Reaktion von diesem idealen Verlauf weit entfernt, und man erhält außer den gewünschten oben beschriebenen Produkten un-
109844/1961 BAD ORlGJNAL
erwünschte Nebenprodukte, wie z.B. Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd, Oxalsäure, Maleinsäure, Teere und anderes nicht identifiziertes Material. Es wird angenommen, dai3 die Teere durch oekundärreaktion der oben beschriebenen Produkte entstehen. Iiine mögliche Reaktionsfolge, die zu Teeren führt, besteht in der Umsetzung von p-Benzochinon mit Phonol in Gegenwart von Wasserstoffionen unter Erzeugung von Phenoxyhydrochinon, Umsetzung von p-Benzochinon mit V.rasser unter Erzeugung von ϊ-ydroxyhydrochinon und Umsetzung von p-Benzochinon mit Hydrochinon unter Erzeugung von Hydroxyphenoxy-hydrochinon. Diese Reaktionen entsprechen folgenden Reaktionsgleichungen1.
H+
Phenol
H+
H2O
H+
Hydrochinon
H0// \vo-r.i
Die Zwischenprodukte sind Gegenstand weiterer Nebenreaktionen, bis hochkomplexe und stark gefärbte Verbindungen oder Teere gebildet werden. Diese unerwünschten Reaktionen vermindern nicht nur die chemische und elektrische V/irksamkeit der basischen elektrochemischen Oxydation von Phenol, sondern zeigen auch andere schädliche Einwirkungen auf die Gewinnung des Hydrochinonprodukts aus der entnommenen Reaktionsmischung. 15Is wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die unervainschten Nebenreaktionsprodukte bei diesem Elektrolysevorgang einen bestimmten und meßbaren Einfluß auf die Stabilität des ffydrochino^mroduktes
109 844/1961 BADORiGINAL
während seiner Abtrennung haben. Obwohl eine Mechanismus für · diese Erscheinung nicht angegeben werden kann, werden in der Praxis entsprechende Ergebnisse erhalten. Ss ist daher erwünscht, daß Nebenprodukte so bald wie möglich bei der Gewinnung der Hydrochinonprodukte entfernt werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Hydrochinon aus Phenol, das folgende Stufen umfaßt:
a) KLektrolysieren einer wässrigen, etwa 0,5 bis 4 Gew.-?' Phenol und etwa 1 bis 5 Gew.-^j Schwef el säure enthaltenden Lösung bei einer Temperatur von etwa 25 bis 100 C, einem pF-Wert unter etwa 4, einer Anodengleichstromspannung von mindestens etwa + 0,9 Volt gegenüber einer gesättigten Kalomelelektrode, einer Kathodengleichstromspannung, die negativer als etwa + 0,4 Volt gegenüber einer gesättigten Kalomelelektrode ist und einer Stromdichte von wenigstens etwa 4
Ampere/dm , wobei bis zu etwa 80 Gew.-54 an Phenol zu Hydrochinon elektrolysiert werden, und
b) Gewinnung des Hydrochinons aus einer wässrigen Lösung, wobei die Abtrennung des Hydrochinonprodukts folgende Stufen umfaßt:
c) Behandlung der elektrolysierten wässrigen Lösung aus Stufe (a) mit einer ausreichenden Menge an Reduktionsmittel, um das p-Benzochinon zu Hydrochinon umzuwandeln;
d) Entfernung von Teeren- und Farbkörpern';
e) Destillation unter Vakuum bei einer Blasentemperatur von etwa 45 bis 650C und einem Druck von etwa 70 bis 200 mmHg, bis das Volumen der elektrolysierten wässrigen Lösung nur noch etwa 1/4 bis 1/10 des ursprünglichen Volumens besitzt;
f) Abkühlenlassen des destillierten Blasenrückstandes, bis Hydrochinon aus der Lösung auskristallisiert und
g) Gewinnung des auskristallisierten Hydrochinons.
BAD ORIGINAL 109844/1961 \
Für den Stripvergang zur Konzentrierung der elektrolysierten wässrigen Lösung kann eine herkömmliche Vorrichtung zur Va- . • kuumdestillation verwendet werden, nachdem die Reduktionsstufc und die Teer- und Farbkörperentfernung durchgeführt wurde.
Der für den Stripvorgang angewendete Temperaturbereich besitzt eine kritische obere Grenze, da Temperaturen über etwa 65 C die Zersetzung des Hydrochinonprodukts zur Folge haben, was sich an der Bildung von zusätzlichen Farbkörpem zeigt. Wenn auch die untere Teraperaturgrenze von etwa 45 C nicht sehr entscheidend ist, führen Temperaturen un.ter diesem'.Punkt zu einem Punkt, k bei dem wirtschaftliche Faktoren infolge des höheren erforderlichen Vakuums zu berücksichtigen sind.
■ Der Druckbereich ist dahingehend entscheidend, daß Drücke angewendet werden, bei denen der Temperaturbereich möglich ist.
Es war völlig überraschend, daß die elektrolysierte wässrige Lösung auf so geringe Werte wie 1/10 des ursprünglichen Volumens konzentriert v/erden kann, weil das Destillat hauptsächlich aus Wasser und Phenol besteht, was eine Steigerung der Säurekonzentration des abgestripten· Rückstandes zur Folge hat, der etwa 10 mal mehr an Hydrochinonprodukt enthält, als der Beschickungsstrom. Da als Elektrolyt sowohl wegen ihrer Wirksam-" keit als auch niedrigen Kosten gewöhnlich Schwefelsäure verwendet wird,bedeutet dies ein Anwachsen der wirksamen Schwefelsäurekonzentration auf etwa_30%. Da konzentrierte Schwefelsäure gegenüber organischen Verbindungen offenkundig reaktionsfähig ist, war es völlig überraschend, daß keine Zersetzung des Hydrochinons während der Gewinnung stattfand. Diese überraschende Tatsache getattet nicht nur die Zurückführung von Schwefelsäure sondern die Gegenwart der Schwefelsäure unterstützt nach dieser Konzentrierungsstufe auch die Auskristallisierung des Hydrochinonprodukts aus dem Destillationsrückstand durch einen Aussalzeffekt.
BAD ORIGINAL
10984A/1961
Es wurde ebenfalls zufällig gefunden, daß bestimmte unbekannte, bei der Elektrolyse von Phenol hergestellte Materialien, die die Zersetzung von Hydrochinon verstärken oder katalysieren, durch Reduktion und Adsorptionsbehandlung des Abflusses beseitigt werden. Dies wurde nachgewiesen, indem zuerst eine synthetische wässrige Vergleichslösung hergestellt wurde, die 1,5% Phenol, 0,9 bis 1,3So Hydrochinon, 0,2 bis 0,5% p-Benzochinon und 3% Schwefelsäure enthielt und diese Lösung einer Destillation bei atmosphärischen Druck unterworfen wurde, bis Hydrochinon aus dem Blasenrückstand auskristallisiert werden konnte. Man konnte so das Hydrochinon mit leicht bräunlicher Farbe quantitativ gewinnen. Wird dagegen der abfließende Strom aus der Elektrolysezelle, der 1,5% Phenol, 0,9·bis 1,4% Hydrochinon und O,5/o p-Benzochinon und 3% Schwefelsäure enthielt, einer Destillation bei atmosphärischem Druck unterworfen bis Hydrochinon auskristallisiert, erhielt man ein schwarzes Produkt mit einer Ausbeute an Hydrochinon von nur 50%. Unterwirft man jedoch, den Abfluß aus der Elektrolysezelle kombinierten Stufen: (1) Behandlung mit einem Reduktionsmittel (vorzugsweise SO2) und (2) Beseitigung von Teer und Farbkörpern durch Inkontaktbringen mit Holzkohle (oder gleichwertigen Adsorptionsmitteln) und einer Destillation unter reduziertem Druck, so erzielt man ähnliche Ergebnisse wie bei dem Vergleichsversuch, d.h. quantitative Gewinnung von hell gefärbtem Hydrochinon. Wenn man eine dieser Stufen wegläßt, hat dies schädliche Auswirkungen zur Folge.
Das auskritallisierte Hydrochinon kann dann von der wässrigen darüberstehenden Säurelösung durch "beliebiges bekanntes Verfahren, wie z;B. Filtrierung oder Zentrifugierung, gewonnen werden. Die Temperatur beim Auskristallisieren ist nicht sehr entscheidend. Beispielsweise ist normale Zimmertemperatur am geeignetsten, wenn auch Temperaturen zwischen etwa 0 bis 20 C die für die Auskristallisierung erforderliche Zeit verkürzen.
Vorzugsweise wird als Reduktionsmittel in Redukt ions stufe (c) des oben beschriebenen verbesserten Verfahrens Schwefeldioxyd
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BAD OR)G(NAL
verwendet, obgleich gegebenenfalls- auch andere Reduktionsmittel verv/endet werden können,- z.B. naszierender Y'asserstoff, der "in situ" durch Zugabe eines Metalls, das in der Spannunrnreihe höher als Wasserstoff steht, zu dem sauren Abfluß aus der Elektrolysezelle erzeugt v/erden kann. Geeignete Metalle sird beispielsweise Zink, Zinn und Eisen. Eine weitere Modifizierun" besteht. darin, daß die Reduktion elektrolytisch an dor Iiathode einer geteilten Zelle anstelle eines Reduktionsmittels bewirkt wird. Ein besonderer Vorteil bei der.Verwendung von Schwefeldioxyd liegt in der Tatsache, daß es während des Reduktions-. Verfahrens zu Schwef el säure umgewandelt wird und daher mehr t von diesem wertvollen Elektrolyt anstelle einer Fremdsubstanz oder Verunreinigung bildet.
.Ein bevorzugtes Verfahren zur Beseitigung von rückständigen Teeren und Farbkörpern sieht die Verwendung einer adsorbierenden Form von aktivierter Holzkohle vor. Es ist sehr zweckmäßig, dieses Adsorptionsmittel in Form einer Säule anzuwenden, durch die die elektrolysierte·wässrige Lösung entweder infolge ihrer Schwere durchtropfen oder durchsickern kann. Zu v/eiteren Adsorptionsmittel^ die in dieser Stufe verwendet werden können, zählen: aktivierte Tonerde und Molekularsiebe. Ein besonders ■-bevorzugtes Entfärbungsmittel ist aktivierte Kokosnußkohle mit großer Oberfläche in Form von Pulver ψ oder Körnern eines Größenbereichs von etwa 0,074 bis 0,42 nun (40 bis 200 mesh).
Es wird, bevorzugt, ein kontinuierliches Verfahren anzuwenden, bei dem eine Beschickung an 3% Phenol und 3% Schwefelsäure als wässrige Lösung der Elektrolysezelle zugeführt wird, und zwar in einer ausreichenden Geschwindigkeit, um eine Phenolumwandlung von 50 Gew.-^j zu gewährleisten. Zu anderen bevorzugten Pedingungen zählen eine Stromdichte von etwa 20 bis 40 Ampere/ dm , eine Elektrolysetemperatur von !30 bis 60 C und die Anwendung einer expandierten ("expanded") Bleizclle, die in wässriger Schwefelsäure (30$) anodisch vorbehandelt ist und eine
Perkolation ^ omG|NAL
109844/1961
Kathode aus Aluminium, amalgamieren Blei oder Monelmetall (inernational Nickel Co., Inc., eine geschmiedete Nickel-Kupfer-Legierung, die etwa 2/3 Nickel und 1/3 Kupfer enthält). Bei dieser bevorzugten Ausführungsform führt das Stripverfnhren zu einem Überkopfdestillat, das aus Phenol und Wasser besteht, drs zur Rückführung zu den Jvlcktrolysezellen geeignet ist. Besonders bevorzugt ißt die Anwendung einer Anzahl von in Serie geschalteter Elektrolysezelle}!, anstelle einer einzelnen Elektrolysezelle, \\robei man mit ungeteilten Zellen beginnt und mit geteilten Zollen aufhört.
Hydrochinon und p-Benzochinon wurden in wässrigen Lösungen durch bekannte polarographische Verfahren analysiert» Proben von 1 ml wurden der .."Elektrolysezelle entnommen und in einen 25 ml Meßkolben gegeben und mit einem 0,2 molaren v/äs sr igen · Phosphatpuffer eines pH-Werts von 7 aufgefüllt, bis sich der Flüssigkeitsneniskus an den Meßstrich befand. Man erhielt ein Polarogramn von jeder Lösung und bestimmte den Diffusionsgrenzstrom für Hydrochinon und p-Benzochinon. Diese Werte wurden mit einer aus Standard-Hydrochinon- und p-Benzochinonlösungen gebildeten Meßkurve verglichen. Bei den Meßkurven war der Diffusionsgrenzstrom in Mikroamperes,gegen die Konzentration in Mol oder Gramm aufgetragen worden.
Der Phenolgehalt der wässrigen Lösungen wurde durch Gaschromatographie bestimmt. Die Versuchsproben wurden mit überschüssigem Schwefeldioxyd behandelt und mit dem gleichen Volumen einer Mischung von 98% Toluol und 2% Dichlorbenzol (einem internen Standard) in einem Thermostaten bei 30 C extrahiert. Eine kleine Probe der Toluolphase wurde in den Gaschromatographieapparat eingespritzt, wobei mit einer· 2 m Kolonne gearbeitet wurde, die 10# festes Polyäthylenoxyd, das auf einem Teflonträger (PoIytetrafluoräthylen) abgeschieden war, bei 1700C enthielt.
Eine Eichung wurde gegenüber einer Standard-Phenollösung durch das gleiche Verfahren durchgeführt« Es wurden in jedem Fall doppelte Analysen hergestellt. Die Messung bestand aus der
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Berechnung des integrierten Bereiches des Phenol-"Peaks" und des integrierten Bereiches des internen Standards und Vergleich mit einer Eichtabelle, die aus einer normalen .Phenolic)sunc durch dasselbe Verfahren hergestellt wurde.
Die Säuren wurden durch nicht-wässrige Titration von 1 ml Proben aus der Elektrolysezelle (verdünnt mit 25 π Isopropylalkohol) mit etwa 0,1 η standardisiertem Tetramethylaramoniu-nhydroxyd in Methanol bestimmt, ils xnirde eine automatische Titrationsvorrichtung mit einer äußeren Ableitung und einem Über-. tragungssystein mit logarithmischer Wiedergabe zur Erzeugung von
»Endprodukt-"Peaks" verwendet.
Es wurde eine Orsat-Analyse zur Bestimmung von COp, CO und Op • bei H2 - Ermittlungen durch Differenzberechnung angewendet.
Die vorliegende Erfindung wird ferner durch folgendes Beispiel erläutert. Alle Teile und Prozentgehalte betreffen das Gewicht, falls nicht anders angegeben.
Beispiel
Es wurde eine Zelle für kontinuierliche Elektrolyse hergestellt, die eine kreisförmige Bleianode und eine kreisförmige Bleikathode aufweist, die durch einen Teilungsrand oder ein Zellen-) zwischenstück einer Dicke von 1,6 cm aus Polypropylen getrennt sind, und mit einer Ein-.und Auslaßvorrichtung zur Zuführung und "Entfernung der Reaktionsteilnehmer zur und aus der Elektrolysezelle versehen ist. Die Zelle ist weiterhin mit einer Tenperaturregelungsyorrichtung ("thermocouple well") und einer Verbindung zu der Bezugselektrode einer polarographischen Vorrichtung ausgestattet. Die wirksame Elektrodenfläche, sowohl
2 der Anode als auch der Kathode betrug 25 cm . Die oberfläche der Bleielektrode wurde vor den eigentlichen Elektrolyseversuchen zunächst mit 0,037 mm (400 mesh) Siliziumkarbidsandpapier abgescheuert, mit einem Poliertuch poliert und dann mit V/asser gewaschen. Diese Bleielektroden wurden dann ah eine glatt po- y.,;
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lierte Oberfläche zwischen verchronten Stahlplatten gepreßt. Danach wurden die Elektroden vor Zusammenbau der Zelle gewo gen. Zur besseren Reproduzierbarke.lt bei den einzelnen Ansätzen wurde eine Standardvorbehandlung der 3ilektroden durchgeführt, indem sie durch Elektrolyse einer Cchwefelsäurelösung (3-'>) für 30 Hinuten mit einer Stromdichte von 40 Ampere/dn" vorelektrolysiert wurden, v/ob ei 10 Ampere durch die Zelle flössen. Mach dieser Vorbehandlung wurde eine wässrige Standard-Beschickung · an 3% Phenol und 3*5 Schwefelsäure (Gew.-/Vol.-rO der Elektrolysezelle zugeführt, die auf eine Temperatur von 50 C bei einer Beschickungsgeschwindigkoit von 4,95 ml/Min gehalten wurde. Der Abfluß aus der Zelle wurde durch einen Überlauf vorgenommen, und daher war die Itotnahmegeschwindigkeit der Beschicltungsgeschwindigkeit gleich, und zwar 4,95 ml/Min.
Das Gewinnungssystem wird unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, bei der die Behandlung des Überlaufs aus der Zelle in einem Pließdiagranm dargestellt ist. Der Überlauf wird in das SO2 - Reaktionsgefäß geleitet, das gleichzeitig mit SO2 aus Behälter 2 über einen Strömungsmesser 3 gesättigt wird. Das SO2 - Reaktionsgefäß 1 besitzt auch einen Überlauf bei einem bestimmten Niveau, durch den ein konstantes Niveau in dem SO2 - Reaktionsgefäß 1 aufrechterhalten wird» Der Überlauf führt in eine Holzkohlensäule 4, die eine Standard-Chromatographie-Glassäule mit einen Durchmesser von 1,27 cm und einer Höhe von 45,8 cm und bis zu einer Höhe von 40 cm mit einer adsorbierenden Form von Holzkohle (0,42 mm. = 40 mesh) gefüllt ist, mit einen Überlaufabflußrohr 6 ausgestattet und mit einem Niveauregler 8 durch einen Sensor 10 verbunden ist. Der gereinigte und reduzierte Abfluß wird vom Boden der Holzkohlensäule 4 durch Leitung 12 abgeleitet, die zu dem Strömungsgeschwindigkeitsventil 14 und von da zu dem Solenoidvent.il 16 führt. Das Solenoidventil 16 wird durch den Niveauregler 8 gesteuert. „Wenn das Solenoidventil 16 geöffnet ist, wird der Abfluß in eine Stripßäule 18 geleitet, die durch Danpf erhitzt wird, der durch ein Ventil 20 in die Ummantelung 22 geleitet
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wird. Der Dampf wird aus der Ummantelung 22. durch eine AbI n.ltung entfernt» Das vom Kopf der Stripsäule 18 durch Lsi tür· r~ ϊβ entnommene Destillat v/ird durch einen Kühler 23 geleitet. r>r.s hauptsächlich o.us Wasser und nicht-un.gesetztem Phenol bestohonde Kondensat wird in einem über den Kopf der Stripsäule vor,'*tsehenen Lagerunrsbehälter 30 aufbewahrt, der seinerseits nit Fallen und einer Yakuumouelle über Leitung 32 verbunden ist. Das aus der Stripsäule 18 durch Leitung 34 in Behälter 256 austretende Bodenprodukt enthielt in der Hauptsache dan Hydrochinonprodukt und konzentrierte wässrige Schwefelsäure. Das Niveau in Behälter 36 wird durch Sensor 38 geregelt, der mit ei- | nem Niveauregler 40 verbunden ist, der seinerseits das SoIenoidventil 42 steuert. Die Temperatur des Bodenprodukts im Behälter 36 wird mit einem Thermoelement 44 genessen, das mit ..einem .Temperaturregler 46 verbunden ist» Temperaturregler 46 regelt das Dampfregelungsventil 20« Das aus dem Behälter entfernte Produkt 36 wird durch eine Rückführungspumpe 48 entweder zu einem Bodenproduktlagerimgsbshalter 50 oder zurück zur Stripsäule 18 über Leitung 52 geleitet. Der Bodenproduktlagerungsbehälter 50 ist mit der Vakuumquelle und den Fallen über Leitung 54 verbunden.
• Bei eineia typischen Beispiel wurde imter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung Hydrochinon sit einer Geschwindigkeit von 0,0301 Mol/Std (3*25 g/Std)^hergestellt. Dies stellt ein Verhältnis von üftrdrochinon zu p-Benzochinon von 3SQ : 1 dar. Die elektrische Wirksamkeit bei diesem Versuch betrug 43$ und die chemische Wirksamkeit 85S&»
Die angewendeten Arbeitsbedingungen für die Gewinnung umfassen eine Zufuhrgeschwindigkeit in das SO0 - Reaktionsgefaß 1 von 4,95 ml des "Elektrolysesellenüberlanfs pro Minute mit einer SOg - Strömungsgeschwindigkeit in &as S0>, - ReaktJ-orisgefäß 1 von 5,0 ml/Min, bei Standardtemperatur und Druck, D^ Biasestemper ? tür in der Stripsäule 13 wurde auf 50 C gehalt^.ij während der Blasendruck in der Stripsäule 18 bei etwa 90 mm Hg
* und p-Benzochinon bei einer Gesch^^Slgk^T^^TuTovyi^Kol/Std, (1,07 g/Std.) *
109844/Ί961 "
BAD ORIGINAL
gehalten wurde. Das "overhead to bottonis"-Verhältnis in der Stripsäule 13 betrug etwa 8,0. Die Entnahnegeschvir.digkeit der-Bodenprodukts betrug etwa 0,'62 nl/llln. Dn s Produkt aus den Bodenproduktlagerungsbehälter 15 wurde in einen Auskristallisierungsbehälter bei 0 C gegeben, wobei eine Gewinnung von 80?$ Hydrochinon bei einer Kristalllsationsgeschv/indigkeit von etwa 3,^8 g/Std erzielt wurde.
Das als Überkopffraktion aus der Stripsäule 18 erhaltene Destillat, das in einem über dem Kopf der Säule vorgesehenen Behälter 30 gesammelt wurde und hauptsächlich aus Wasser und Phenol besteht, kann gegebenenfalls mit genügend Phenol und Schwefelsäure zu einer der ursprünglichen Beschickung entsprechenden Zusammensetzung aufbereitet und zu der Elektrolysezelle zurückgeführt werden.
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Claims (1)

  1. P a tentansr>rüche
    erfahren zur Herstellung von Hydrochinon aus Phenol gekennzeichnet durch folgende Reaktionsstufen:
    a) Elcktrolysieren eintr wässrigen, etv/a 0,5 bis 4 Gew.-Γ' Phenol und ο tv/.? 1 bis 5 Gev/.-# Schwefelsäure enthaltenden wässrigen Lösung bei einer Temperatur von etv/a 25 bis 100 C, einem pH-Wert unter etwa. 4, einer Anodengleichstrornspannung von mindestens etwa + 0,9 Volt gegenüber einer gesättigten Kalomelelektrode, einer Kathodengleichstromspannung, die negativer als etwa +0,4 Volt gegenüber einer gesättigten Kalomelelektrode ist, und einer Stromdichte von wenigstens etwa 4' Ampore /dm~, wobei bis zu etv/a 50 Gow.-% an Phenol zu Hydrochinon elektrolysiert werden,, und
    b) Gewinnung des. Hydrochinon^ aus einer wässrigen Lösung, wobei die Abtrennung des Hydrochinonprodukts folgende Stufen umfaßt;
    c) Behandlung der elektrolysierten wässrigen Lösung aus Stufe a) mit einer ausreichenden Menge an Reduktionsmittel, um das p-Benzochinon zu Hydrochinon umzuwandeln;
    d) Entfernung von Teeren und Farbkörpern . . ■ j
    e) Destillation unter Vakuum bei einer Blasentemperatur von etwa 40 bis 45°C und einem Druck von etwa 70 bis 200 mm Hg, bis das Volumen der elektrolysierten wässrigen Lösung nur noch etwa 1/4 bis 1/10 des ursprünglichen Volumens besitzt; ·
    f) .Abkühlenlassen des destillierten Blasenrückstandes,bis Hydrochinon aus der Lösung auskristallisiert und
    g) Gewinnung des auskristallisierten Hydrochinons.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konzentration der wässrigen Lösung von etwa 3 Gew.-fi Phenol und etwa 3 Gew.-?* Schwefelsäure angewendet v/ird.
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    3. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, dcf; eine riektrolysentenperatur von etwa 50 bis 60 C und eine
    Stromdichte von otv/a 20 bis 40 Ampere/dm angewendet wird.
    'w Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dri?· als Reduktionsmittel in Stufe c) Schwefeldioxyd verwendet wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung von Teeren und Farbkörpern nach Stufe d) durch aktivierte Holzkohle vorgenommen wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden vorbehandelt v/erden, indem man eine Vorelektrolyse bei 10 Atmosphären, einer"Stromdichte von 40 Ampere/dra und Zimmertemperatur in einer 3-prozentigen wässrigen Schwefelsäurelösung durchführt.
    7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß als Anode und Kathode solche verwendet v/erden, die aus Blei hergestellt worden sind.
    8. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daS als Anode eine solche aus Blei und als Kathode eine solche aus amalgamierteia Blei, Aluminium oder Monelmetall verwendet werden.
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    BAD ORIGfNAt
    Lee rsei t e
DE2117750A 1970-04-09 1971-04-10 Verfahren zur Gewinnung von Hydrochinon Expired DE2117750C3 (de)

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US2692470A 1970-04-09 1970-04-09

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DE2117750B2 DE2117750B2 (de) 1975-02-13
DE2117750C3 DE2117750C3 (de) 1975-09-25

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JP (1) JPS5136255B1 (de)
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DE (1) DE2117750C3 (de)
FR (1) FR2089395A5 (de)
GB (1) GB1329483A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119332257A (zh) * 2024-10-29 2025-01-21 华东理工大学 一种电解苯酚制备高浓度对苯二酚的方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4035253A (en) * 1976-06-01 1977-07-12 Eastman Kodak Company Electrolytic oxidation of phenol at lead-thallium anodes
US4689124A (en) * 1985-09-13 1987-08-25 The Dow Chemical Company Flow-through electrolytic cell
US4624759A (en) * 1986-01-06 1986-11-25 The Dow Chemical Company Electrolytic method for producing quinone methides
US4624758A (en) * 1986-01-06 1986-11-25 The Dow Chemical Company Electrocatalytic method for producing dihydroxybenzophenones

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2130151A (en) * 1933-12-16 1938-09-13 Palfreeman Herbert Production of quinone and hydroquinone
US2135368A (en) * 1934-10-10 1938-11-01 Vagenius Nels Harold Method of preparing quinone
US3509031A (en) * 1968-08-28 1970-04-28 Union Carbide Corp Electrochemical oxidation of phenol
US3708744A (en) * 1971-08-18 1973-01-02 Westinghouse Electric Corp Regulating and filtering transformer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119332257A (zh) * 2024-10-29 2025-01-21 华东理工大学 一种电解苯酚制备高浓度对苯二酚的方法

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