[发明专利]在萘磺化混合物中水解α-萘磺酸的方法

说明书

在大量制备β-萘酚时，首先萘与硫酸进行反应，然后所生成的β-萘磺酸通过碱熔体转变为β-萘酚（Ullmann，Enzyklopadie  der  techn.Chemie，4.Auflage，Bd.17（1979），S.115-120）;BIOS  Final  Report  1152，Seite  8-12;N.Donaldson，The  Chem.and  Tcehn.of  Naphthalene  Compounds（1958），seite  103-106，235-238）。

在萘磺化时，所生成的混合物除含有所希望的β-萘磺酸以外还有作为最重要副产物的α-萘磺酸。为了降低磺化混合物中的α-萘磺酸含量，人们利用这个事实，即这种化合物对水解作用是比较敏感的。因此通过向热磺化混合物中添加少量水所生成的α-萘磺酸（以下也称为“α-酸”）的大部分可以分解，该磺化混合物按照

重新分解为硫酸和萘，而且通常又返回这个反应过程中。通过将水蒸汽导入磺化混合物中可以实现改进这种水解过程。由于水蒸汽的挥发，此时在水解作用下产生的萘不断被除去，并使水解平衡发生相应移动。通过这种“蒸汽水解”α-酸含量大约由5%（重量）降到小于0.3%（重量）。涉及的萘单磺酸含量表示α-酸份额小于0.5%（重量）。

α-酸含量的有效降低表明在制备萘酚时，由于萘的回收不仅提高了回收率，而且同时废水中的化学需氧量CSB（＝化学需氧量COD）也较低，因为α-酸（与其他副产物一起）通过生产过程产生的废水引出。

为了在工业上实现蒸汽水解过程，迄今通常将蒸汽引入在磺化釜中的或在专用水解容器中的磺化混合物中。一般温度在140℃和160℃之间，而蒸汽引入时间是8小时（DE-AS-1080566、DE-AS-1167333和US-1922813）。

在这种搅拌釜中实现水解的缺点是，由于蒸汽泡较大以及蒸汽泡在液体中有限制的停留时间，所以冒出的蒸汽没有被萘充分饱和，因此为了使α-萘磺酸达到充分水解，就需要大量的蒸汽以及长的处理时间。因此在US-3655739中曾建议，磺化物混合物的蒸汽处理在充水的填充塔中以逆流方式进行。虽然这种操作方法有其优点，即气相和液相之间的接触较釜中剧烈，然而由于需要大约8m的大结构高度，因而在塔中产生高的静压差，以致于塔底部的汽泡小于头部的汽泡，这就影响塔底部的物质交换。不同的压力比也导致沿塔高度形成磺化物的沸点不同，因此塔内容物的温度不能与通入的蒸汽温度相一致，从下面所说的其他理由来看这是不利的。此外，充水塔的运转只有在连续作业时才是有意义的，因为在关闭时在塔中保留大量产物，并且在排放时在塔中得到具有极不同停留时间的磺化混合物。

根据所述的US-3655739的教导，使用喷淋塔进行α-萘磺酸的蒸汽水解是不可行的。

然而如果磺化混合物由接受器循环地导入塔的上方并以逆流方式用蒸汽处理，令人惊异的是可以成功地使用这种喷淋塔。

因此本发明的目的是提供在萘磺化混合物中通过水蒸汽处理水解α-萘磺酸的方法，其特征是，磺化混合物装在喷淋塔的头部，在塔中以逆流方式与水蒸汽接触，并在此期间排出物送回喷淋塔的头部，直到在塔头部的磺化混合物的总装料量至少为要提纯量的2倍，而磺化混合物在塔中的总停留时间至少为15分钟。

“在塔头部的磺化混合物的总装料量”由还没有用水蒸汽处理的磺化混合物组成，该磺化混合物第一次装在塔的头部，并准备用水蒸汽处理，在水蒸汽处理之后更替在头部的排出物。

塔头部的总装料量可以立即测量，例如借助流量计或相应刻度的输送装置，因此按此方法为技术处理获得一个准确的指示，而且简要但不确切说可以放弃“至少两次用水蒸汽处理”。

最好磺化混合物在塔中的总停留时间，也是它以对流方式用水蒸汽处理的时间至少是30分钟，特别是30-180分钟。α-萘磺酸含量越低，总停留时间自然应当选得越长，并且可以通过分析排出物很容易地确定所需要的时间。总停留时间可以通过塔身加长而增加或通过在塔头部扩大磺化混合物的总装料量而增加（即粗略地说，借助流过塔的流量数）。

由于薄的喷淋膜给磺化混合物和以逆流方式引入的水蒸汽提供了最好的接触，因此含有萘的蒸汽达到高的饱和度。本发明的方法比现有方法需要的蒸汽量显著减少。此外，关于结构高度也没有限制，因为在整个塔内都有相同的压力。

用图1说明本发明方法的原理。