CN102351748B - 一种dsd酸生产过程中的dns钠盐的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了DSD酸生产过程中的DNS钠盐的制备方法,属于染料中间体DSD酸生产技术领域,解决现有DNS钠盐在制备时存在的诱导期时间,成本高,设备腐蚀严重的问题。包括以下步骤:(1)将磺化工序生产的对硝基甲苯邻磺酸经离心机甩干后,加水溶解为邻磺酸水溶液后转入邻磺酸供料罐中;(2)向邻磺酸水溶液中加入液体催化剂;(3)将缩合罐和至少两个转化罐串联,然后将罐中加适量水,并向缩合罐内提供氧化剂空气,通过流量计将邻磺酸料液和液碱加入缩合罐;(4)反应好的物料溢流入转化罐中,加水及蒸汽,待物料澄清后,保温、降温、中和,转料至盐析罐,即得。本发明两步投料工艺制备DNS钠盐,所需要的诱导期时间短,且对设备的腐蚀低,反应稳定后,HPLC检测结果计算DNS收率在90%以上。
Description
技术领域
本发明属于染料中间体DSD酸生产技术领域,涉及DSD酸生产过程中的DNS钠盐的制备方法。
背景技术
4,4’-二氨基二苯乙烯-2,2’-二磺酸(DSD酸)是染料工业重要的中间体之一,用于生产二苯乙烯型染料及各种二聚氯氰性增白剂。
目前,国内现行的生产方法是以对硝基甲苯为原料,经磺化、氧化生成DNS酸,最后经铁粉还原制备DSD酸。其中,由对硝基甲苯邻磺酸(NTS)氧化制备4,4’-二硝基二苯乙烯-2,2’-二磺酸(DNS)钠盐是生产DSD酸的关键过程,也是国内外生产厂家一直研究的重点。目前,国内外使用的氧化缩合方法主要有空气-碱性水介质法。空气-碱性水介质法成本低、能耗小,操作简单被大多数厂家所接受,但其缺陷为生产周期长,原料消耗大,收率低,能耗大。仅建立反应条件的诱导期就2-3小时;反应物起始浓度低,仅为8-9.5%,液碱消耗量大、蒸汽、电耗多;长期酸碱交替使设备腐蚀老化严重。难以满足节能、清洁的要求,急需改进。
DSD酸生产过程中的最大难点是对硝基甲苯邻磺酸的初级氧化,如何连接两个单独的氧化反应,以便生产-CH=CH-键。对硝基甲苯邻磺酸分子中存在两个强吸电子基团,而甲基与环上的超共轭效应使甲基上的氢原子活泼,易于氧化缩合而生成双键;另一方面,正式由于在反应条件下这些基团的不稳定,致使副产物生成。因此,怎样有效地提高氧化收率,减少污染,降低成本,是目前DSD酸生产厂家的重要研究课题。
发明内容
本发明是为了解决现有DNS钠盐在制备时存在的诱导期时间,成本高,设备腐蚀严重的问题,而提供了一种DSD酸生产过程中的DNS钠盐的制备方法。
本发明通过两步投料工艺制备DNS钠盐。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种DSD酸生产过程中的DNS钠盐的制备方法,包括以下步骤:
(1)将磺化工序生产的对硝基甲苯邻磺酸经离心机甩干后,加水溶解为30-40%的邻磺酸水溶液,然后将溶解好的物料转入邻磺酸供料罐中;
(2)向邻磺酸供料罐中加入液体催化剂,加入量为对硝基甲苯邻磺酸质量的0.01%,其中所述的液体催化剂为硫酸铜、硫酸亚铁、醋酸锰铵、和五氧化二矾的甲醛水溶液,或者醋酸锰、硫酸铵、和硫酸锰的甲醛水溶液;
(3)将缩合罐和至少两个转化罐串联,然后将罐中加适量水,开蒸汽升温至45℃,并通过鼓风机向缩合罐内提供氧化剂空气,通过流量计将邻磺酸料液以200L/h的速度加入缩合罐,同时通过另一流量计将浓度为30%的液碱以530L/h的速度加入缩合罐,保持缩合罐在反应温度为52-54℃,碱度在2.0-2.4mol/L的条件下完成反应;
(4)反应好的物料溢流入转化罐中,加水及蒸汽,反应温度升到76-77℃,碱度降到0.89-0.92mol/L,待物料澄清后,保温、降温、中和,转料至盐析罐,即得。
本发明两步投料工艺制备DNS钠盐,所需要的诱导期时间短,且对设备的腐蚀低,反应稳定后,HPLC检测结果计算DNS收率在90%以上。
附图说明
图1为本发明的工艺流程框图;
图中1-碱罐、2-邻磺酸料液罐、3-液体催化剂罐、4-缩合罐、5-转化罐、6-水罐、7-热空气、8-缓冲罐、9-鼓风机、10-蒸汽。
具体实施方式
实施例1
一种DSD酸生产过程中的DNS钠盐的制备方法,包括以下步骤:
(1)将磺化工序生产的对硝基甲苯邻磺酸经离心机甩干后,加水溶解为30%的邻磺酸水溶液,然后将溶解好的物料转入邻磺酸料液罐2中;
(2)向邻磺酸料液罐2中加入来自液体催化剂罐3的液体催化剂,加入量为对硝基甲苯邻磺酸质量的0.01%,其中所述的液体催化剂为硫酸铜、硫酸亚铁、醋酸锰铵、和五氧化二矾的甲醛水溶液;
(3)将缩合罐4和至少两个转化罐5串联,然后将罐中通过水罐6加适量水,并通过鼓风机9、缓冲罐8将热空气7通入罐底,蒸汽升温至45℃,通过流量计将邻磺酸料液从邻磺酸料液罐2内以200L/h的速度加入缩合罐4,同时通过另一流量计将浓度为30%的液碱从碱罐1以530L/h的速度加入缩合罐4,保持缩合罐在反应温度为52℃,碱度在2.0mol/L的条件下完成反应;
(4)反应好的物料溢流入转化罐5中,加水及蒸汽,反应温度升到76℃,碱度降到0.89mol/L,待物料澄清后,保温、降温、中和,转料至盐析罐,即得。
反应稳定后,HPLC检测结果计算DNS收率为90.36%。
实施例2
一种DSD酸生产过程中的DNS钠盐的制备方法,包括以下步骤:
(1)将磺化工序生产的对硝基甲苯邻磺酸经离心机甩干后,加水溶解为35%的邻磺酸水溶液,然后将溶解好的物料转入邻磺酸料液罐2中;
(2)向邻磺酸料液罐2中加入来自液体催化剂罐3的液体催化剂,加入量为对硝基甲苯邻磺酸质量的0.01%,其中所述的液体催化剂为醋酸锰、硫酸铵、和硫酸锰的甲醛水溶液;
(3)将缩合罐4和至少两个转化罐5串联,然后将罐中通过水罐6加适量水,并通过鼓风机9、缓冲罐8将热空气7通入罐底,蒸汽升温至45℃,通过流量计将邻磺酸料液从邻磺酸料液罐2内以200L/h的速度加入缩合罐4,同时通过另一流量计将浓度为30%的液碱从碱罐1以530L/h的速度加入缩合罐4,保持缩合罐在反应温度为53℃,碱度在2.4mol/L的条件下完成反应;
(4)反应好的物料溢流入转化罐5中,加水及蒸汽,反应温度升到77℃,碱度降到0.91mol/L,待物料澄清后,保温、降温、中和,转料至盐析罐,即得。
反应稳定后,HPLC检测结果计算DNS收率为90.41%。
实施例3
一种DSD酸生产过程中的DNS钠盐的制备方法,包括以下步骤:
(1)将磺化工序生产的对硝基甲苯邻磺酸经离心机甩干后,加水溶解为40%的邻磺酸水溶液,然后将溶解好的物料转入邻磺酸料液罐2中;
(2)向邻磺酸料液罐2中加入来自液体催化剂罐3的液体催化剂,加入量为对硝基甲苯邻磺酸质量的0.01%,其中所述的液体催化剂为醋酸锰、硫酸铵、和硫酸锰的甲醛水溶液;
(3)将缩合罐4和至少两个转化罐5串联,然后将罐中通过水罐6加适量水,并通过鼓风机9、缓冲罐8将热空气7通入罐底,蒸汽升温至45℃,通过流量计将邻磺酸料液从邻磺酸料液罐2内以200L/h的速度加入缩合罐4,同时通过另一流量计将浓度为30%的液碱从碱罐1以530L/h的速度加入缩合罐4,保持缩合罐在反应温度为54℃,碱度在2.2mol/L的条件下完成反应;
(4)反应好的物料溢流入转化罐5中,加水及蒸汽,反应温度升到77℃,碱度降到0.92mol/L,待物料澄清后,保温、降温、中和,转料至盐析罐,即得。
反应稳定后,HPLC检测结果计算DNS收率为90.34%。
Claims (1)
1.一种DSD酸生产过程中的DNS钠盐的制备方法,其特征是包括以下步骤:
(1)将磺化工序生产的对硝基甲苯邻磺酸经离心机甩干后,加水溶解为30-40%的邻磺酸水溶液,然后将溶解好的物料转入邻磺酸供料罐中;
(2)向邻磺酸供料罐中加入液体催化剂,加入量为对硝基甲苯邻磺酸质量的0.01%,其中所述的液体催化剂为醋酸锰、硫酸铵、和硫酸锰的甲醛水溶液;
(3)将缩合罐和至少两个转化罐串联,然后将罐中加适量水,开蒸汽升温至45℃,并通过鼓风机向缩合罐内提供氧化剂空气,通过流量计将邻磺酸料液以200L/h的速度加入缩合罐,同时通过另一流量计将浓度为30%的液碱以530L/h的速度加入缩合罐,保持缩合罐在反应温度为52-54℃,碱度在2.0-2.4mol/L的条件下完成反应;
(4)反应好的物料溢流入转化罐中,加水及蒸汽,反应温度升到76-77℃,碱度降到0.89-0.92mol/L,待物料澄清后,保温、降温、中和,转料至盐析罐,即得。
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