CN101693701B - 硫化促进剂2-巯基苯并噻唑的纯化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及硫化促进剂2-巯基苯并噻唑的纯化工艺，将经高温高压缩合制得的粗2-巯基苯并噻唑熔浆直接通入到装有有机溶剂并事先用氮气置换完全的萃取釜中，进行液-液萃取反应，除去杂质，在萃取过程中，保持萃取釜温度不超过50℃；有机溶剂与粗2-巯基苯并噻唑熔浆的质量比(2～10)∶1；萃取完成后，过滤萃取釜内的混合物，所得滤饼进行干燥，得硫化促进剂2-巯基苯并噻唑，将所得滤液进行蒸馏回收有机溶剂，可循环使用。萃取过程中挥发的有机溶剂冷凝回流，不凝气使用活性炭吸附进行回收利用。本发明萃取安全，缩短了工艺流程，节省了人力、物力和能源，可得高纯度硫化促进剂2-巯基苯并噻唑。

Description

硫化促进剂2-巯基苯并噻唑的纯化工艺
技术领域
本发明涉及一种硫化促进剂2-巯基苯并噻唑的纯化工艺，属于精细化工领域。
背景技术
2-巯基苯并噻唑，商品名为促进剂M，简称M，是橡胶生产中重要的硫化促进剂，目前多是通过苯胺法合成制得。苯胺法硫化促进剂M的制备工艺，是由苯胺、硫磺和二硫化碳在高温高压下缩合而成，但经高温高压缩合成的粗品M含有多种杂质，达不到使用要求，必须经过后续的纯化处理才能使用。目前纯化的方法有两种，一种是酸碱法，另一种是溶剂萃取法。
中国专利文件CN1123277A(95112059.X)公开了一种粗品2-巯基苯并噻唑精制的新方法，该方法属于酸碱法M精制工艺，是用热的水和碱溶液多次洗涤粗品M，再用硫酸中合、水洗、脱水、干燥制得高纯M。具体步骤是经50-70℃热水洗涤后的粗M用碱溶液溶解，控制溶解温度在30-5-℃，pH≤12.5，搅拌0.5-2小时后倾出上层透明液，残留物再加水和碱溶液，加热至70℃得上层透明液与一次倾出液合并，在40-60℃温度下用2-20％硫酸中和至pH＝7，经水洗、脱水、干燥得精品M，含量99％，熔点172℃。该方法工艺简单，生产周期短。但该工艺的存在产生的高盐废水多、且废水难以处理、环境压力大等不足。
中国专利文件CN1687040A(200510017513.4)公开了一种2-巯基苯并噻唑的萃取方法，(1)将1重量份2-巯基苯并噻唑和1-5份甲苯溶液放入萃取釜中搅拌，直到2-巯基苯并噻唑外表面无杂质为止，(2)将上述的混合液放入抽滤槽中过滤，得到滤液和滤饼，(3)将上述工序(2)得到的滤饼放入双锥回转干燥机中，在真空度为0.02-0.08mpa和80-120℃条件下烘干，直到滤饼的加热减量合格为止，即制成合格的2-巯基苯并噻唑产品。该工艺属于甲苯萃取法，用甲苯直接将粗品M表面的有机物萃取掉，制备高纯M。该工艺的原理是固-液萃取反应，其缺点是萃取所用的粗品M颗粒是经过降温冷却并粉碎等工序制得的，另外，只是对粗品M表面的有机物及其它杂质进行了分离。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种硫化促进剂2-巯基苯并噻唑的纯化工艺。
本发明的技术方案如下：
一种硫化促进剂2-巯基苯并噻唑的纯化工艺，步骤如下：
(1)将经高温高压缩合制得的粗2-巯基苯并噻唑熔浆直接通入到装有有机溶剂并事先用氮气置换完全的萃取釜中，搅拌条件下进行液-液萃取反应，除去杂质，对2-巯基苯并噻唑进行提纯。在萃取过程中，使用冷却介质进行降温，保持萃取釜温度不超过50℃；有机溶剂与粗2-巯基苯并噻唑熔浆的质量比(2～10)∶1。
所述的有机溶剂选自甲苯、二甲苯、二硫化碳、氯苯或异丙醇。
萃取过程中挥发的有机溶剂冷凝回流，不凝气使用活性炭吸附进行回收利用。
(2)萃取完成后，过滤萃取釜内的混合物，所得滤饼进行干燥，得硫化促进剂2-巯基苯并噻唑，将所得滤液进行蒸馏回收有机溶剂，可循环使用。
优选的，步骤(1)中萃取釜温度为35-45℃，搅拌转速90～150r/min，萃取时间为1-2小时。
优选的，步骤(1)中粗2-巯基苯并噻唑熔浆的通入速度10～20kg/min。
优选的，步骤(1)中，有机溶剂与粗2-巯基苯并噻唑熔浆的质量比(3～5)∶1。
优选的，步骤(1)中有机溶剂优选甲苯。
步骤(1)萃取时由于粗2-巯基苯并噻唑熔浆液温度在200℃左右，有机溶剂温度为常温，两种液相接触时，相变比较激烈，使用搅拌并控制搅拌速度避免局部过热引起危险，另外为避免挥发的有机溶剂与氧气接触爆炸，事先通入氮气保护，并使用冷却介质对萃取釜温度进行控制。
与现有技术相比本发明的优点在于：
1)本发明是将经高温高压缩合制得的粗硫化促进剂2-巯基苯并噻唑熔浆直接进行萃取，避免了现有溶剂萃取工艺必须降温冷却并粉碎等工序制得粗品2-巯基苯并噻唑颗粒，缩短了工艺流程，节省了人力、物力和能源。
2)本发明是将2-巯基苯并噻唑熔浆中的杂质是以液液萃取的方式去除的，效率高，效果好。所制得的促进剂M纯度高，灰分低于0.1％wt，杂质含量低。
3)本发明萃取过程有氮气保护，充分保障了操作的安全性。
4)本发明操作过程无废水产生，萃取剂甲苯可回收循环使用，环境效益好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明，但不限于此。
实施例中提纯用的粗品硫化促进剂M是现有技术苯胺法用硫磺、苯胺和二硫化碳在高温高压下缩合而成的2-巯基苯并噻唑熔浆。
实施例1
(1)向1500L的萃取釜中通入氮气置换釜内空气，然后加入800Kg甲苯。
(2)用20-40min将400kg粗品硫化促进剂M熔浆通到萃取釜中，同时打开萃取釜上的萃取保温介质阀门，使釜温保持在45-48℃。打开搅拌，速率为110-130r/min。
(3)萃取1.5小时后即对萃取釜内的混合物进行过滤，过滤后得到的滤饼在70℃，压力为-0.05MPa下进行干燥2小时，得到345Kg，纯度为98.1％的促进剂2-巯基苯并噻唑，熔点172℃。蒸馏滤液，回收甲苯。萃取过程中挥发的甲苯冷凝回流，不凝气使用活性炭吸附进行回收利用。
实施例2
(1)向1500L的萃取釜中通入氮气置换釜内空气，然后加入800Kg甲苯。
(2)用10-15min将160kg粗品硫化促进剂M熔浆通到萃取釜中，同时打开萃取保温介质阀门，使釜温保持在40-45℃。打开搅拌，速率约为100-120r/min。
(3)萃取1.5小时后即对萃取釜内的混合物进行过滤。过滤后得到的滤饼在70℃，压力为-0.05MPa下进行干燥2小时，得到137Kg，纯度为98.4％的促进剂2-巯基苯并噻唑，熔点172.5℃。蒸馏滤液，回收甲苯。萃取过程中挥发的甲苯冷凝回流，不凝气使用活性炭吸附进行回收利用。
实施例3
(1)向1500L的萃取釜中通入氮气置换釜内空气，然后加入800Kg甲苯。
(2)用8-10min将100kg粗品硫化促进剂M熔浆通到萃取釜中，同时打开萃取保温介质阀门，使釜温保持在35-40℃。打开搅拌，速率约为120-130r/min。
(3)萃取1.5小时后即对萃取釜内的混合物进行过滤。过滤后得到的滤饼在70℃，压力为-0.05MPa下进行干燥2小时，得到85Kg，纯度为98.5％的促进剂2-巯基苯并噻唑，熔点172.5℃。蒸馏滤液，回收甲苯。萃取过程中挥发的甲苯冷凝回流，不凝气使用活性炭吸附进行回收利用。
实施例4
(1)向1500L的萃取釜中通入氮气置换釜内空气，然后加入800Kg异丙醇。
(2)用8-12min将160kg粗品硫化促进剂M熔浆通到萃取釜中，同时打开萃取保温介质阀门，使釜温保持在35-40℃。打开搅拌，速率为120-130r/min。
(3)萃取1.5小时后即对萃取釜内的混合物进行过滤。过滤后得到的滤饼在70℃，压力为-0.05MPa下进行干燥2小时，得到132Kg，纯度为98.4％的促进剂2-巯基苯并噻唑，熔点172.5℃。蒸馏滤液，回收异丙醇。萃取过程中挥发的异丙醇冷凝回流，不凝气使用活性炭吸附进行回收利用。

Claims (4)

1.一种纯化由硫磺、苯胺和二硫化碳制备的2-巯基苯并噻唑熔浆的工艺，步骤如下：
(1)将经高温高压缩合制得的粗2-巯基苯并噻唑熔浆直接通入到装有有机溶剂并事先用氮气置换完全的萃取釜中，搅拌条件下进行液-液萃取反应，除去杂质，对2-巯基苯并噻唑进行提纯；在萃取过程中，使用冷却介质进行降温，保持萃取釜温度不超过50℃；有机溶剂与粗2-巯基苯并噻唑熔浆的质量比(2～10)∶1；其中，
所述粗2-巯基苯并噻唑熔浆的通入速度为10～20kg/min；
所述萃取釜温度为35-45℃，搅拌转速90～150r/min，萃取时间为1-2小时；
萃取过程中挥发的有机溶剂冷凝回流，不凝气使用活性炭吸附进行回收利用；
(2)萃取完成后，过滤萃取釜内的混合物，所得滤饼进行干燥，得硫化促进剂2-巯基苯并噻唑，将所得滤液进行蒸馏回收有机溶剂，循环使用。
2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(1)中有机溶剂选自甲苯、二甲苯、二硫化碳、氯苯或异丙醇。
3.如权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(1)中有机溶剂是甲苯。
4.如权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤(1)中有机溶剂与粗2-巯基苯并噻唑熔浆的质量比为(3～5)∶1。
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Assignor: Shandong Yanggu Huatai Chemical Co., Ltd.

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Denomination of invention: Purification process for vulcanization accelerator 2-mercaptobenzothiazole

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Record date: 20120829

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Owner name: SHANDONG DYRIKE NEW MATERIALS CO., LTD.

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