CN106700597A - 一种铜酞菁的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工技术领域,具体涉及一种铜酞菁的生产方法;(1)预熔:将原料烷基苯、苯酐和尿素依次投入反应釜中,开启搅拌设备,并通过PLC控制单元控制、调节、实时监测釜内温度、压强和搅拌设备的电流,当釜内温度上升至145℃‑150℃时,结束预熔;(2)缩合:再将氯化亚铜和催化剂依次投入步骤(1)的反应釜中,开启搅拌设备,并通过PLC控制单元控制、调节、实时监测反应温度、压强和搅拌设备的电流,当釜内温度稳定在195‑205℃时和/或搅拌设备的电流低于峰值5A‑10A时,结束反应,收集铜酞菁;本发明不需要依赖生产经验,即可通过PLC控制单元自动调节反应条件,并能快速、准确判断反应终点,实现铜酞菁的自动化生产。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域,具体涉及一种铜酞菁的生产方法。
背景技术
目前市场上应用广泛的有机蓝色颜料大多为铜酞菁。在铜酞菁的传统生产过程中,工作人员需要依赖于生产经验,通过反应时间来判断反应是否结束,并采用人工取样化验分析的方式确定物料到达反应终点。这种判断方法对工作人员自身的技术程度要求高,准确判断的耗时长,且易造成产品质量不稳定,造成原材料的消耗高,产品收率低等缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种能快速、准确判断反应终点的铜酞菁的生产方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种铜酞菁的制备方法,包括如下步骤:
(1)预熔:将原料烷基苯、苯酐和尿素依次投入反应釜中,开启搅拌设备,并通过PLC控制单元控制、调节、实时监测釜内温度、压强和搅拌设备的电流,当釜内温度上升至145℃-150℃时,结束预熔;
(2)缩合:再将氯化亚铜和催化剂依次投入步骤(1)的反应釜中,开启搅拌设备,并通过PLC控制单元控制、调节、实时监测反应温度、压强和搅拌设备的电流,当釜内温度稳定在195-205℃时和/或搅拌设备的电流低于峰值5A-10A时,结束反应,收集铜酞菁。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明不需要依赖生产经验,即可通过PLC控制单元自动调节反应条件,并能间接的通过电流、温度变化来快速、准确判断反应终点,实现铜酞菁的自动化生产;生产过程中对工作人员技术要求低,有助于节约人力物力;产物终点判断时间短,有助于提高生产效率;产品质量稳定,易于实现连续生产;原材料损耗少,有助于提高产品收率。
具体的,所述反应釜上设有温度传感器,来采集反应釜内温度信号;所述搅拌电机上布置电流传感器,来采集搅拌电机上电流信号,所述温度信号和电流信号一起传输至PLC控制单元中。在上述反应过程中,反应釜内温度、压强、电流的控制是基于PLC控制单元实现的,调控方式如下:温度信号通过温度传感器传输至PLC,PLC经计算后,显示出反应釜温度变化曲线,对反应釜的夹套进油调节阀的导热油流量进行PID调节,从而实现稳定的温度控制。压力变送器会自动测量釜内反应压力,再由PLC对反应釜气相管的气动调节阀、开关阀进行PID调节和开关控制,从而实现稳定的压力控制。电流变化是通过电流传感器,也即电流互感器将搅拌桨电机的电流信号送至PLC,显示出搅拌电机的电流变化曲线,实现远控、报警切换等功能。
随着反应的发生,反应釜中温度逐渐升高,装置内的泡沫状反应物会粘附在搅拌设备表面,造成搅拌电机的力矩增加,使得电机运行电流升高;随着反应的逐渐结束,反应由吸热转为放热,装置内温度逐渐稳定在200℃左右,电机运行电流也慢慢下降到正常值。因此,通过电流、温度等传感器测量、显示出搅拌电机的电流变化曲线和反应釜的温度变化曲线,即可判断出反应结束与否。反应结束后,可以将反应烷基苯分离出来,通过减压蒸馏再重复利用。
具体实施方式
为进一步说明本发明公开的技术方案,以下通过10个实施例来说明:
实施例1:铜酞菁颜料的制备:
(1)预熔:在常温常压下,将2.8t烷基苯、1.5t苯酐、1.3t尿素依次投入反应釜中,开启搅拌电机,并通过PLC控制单元控制、调节、实时监测反应温度、压强和搅拌电机的电流,使釜内温度为100-140℃,釜内压力为0-0.6MPa,待温度上升至145℃-150℃时,结束预熔;
(2)缩合:再将0.25t氯化亚铜和5kg钠-钼系复合催化剂依次投入步骤(1)的反应釜中,开启搅拌设备,并通过PLC控制单元控制、调节、实时监测反应温度、压强和搅拌设备的电流,使反应温度150-220℃,反应压力为0-0.6MPa,当釜内温度稳定在200℃左右时和/或搅拌设备的电流低于峰值5A-10A时,结束反应,收集铜酞菁。
实施例2-10:一种铜酞菁的生产方法,其生产步骤同实施例1,其原料配方、工艺参数及所得产物重量如下:
表1,第一步:
编号 | 烷基苯(kg) | 苯酐(kg) | 尿素(kg) | 反应温度(℃) | 反应压强(MPa) |
实施例2 | 2800 | 1300 | 1300 | 120 | 0.6 |
实施例3 | 2800 | 900 | 1300 | 100 | 0.4 |
实施例4 | 2800 | 1200 | 1300 | 140 | 0.2 |
实施例5 | 2800 | 1100 | 1350 | 100 | 0.2 |
实施例6 | 2800 | 1000 | 1350 | 120 | 0.4 |
实施例7 | 2800 | 1400 | 1350 | 140 | 0.6 |
实施例8 | 2800 | 1500 | 1400 | 100 | 0.4 |
实施例9 | 2800 | 1600 | 1400 | 120 | 0.6 |
实施例10 | 2800 | 1300 | 1400 | 140 | 0.2 |
表2,第二步:
性能测试实验1:对上述各实施例获得的铜酞菁进行产品部分性能测试,其结果与国标对比情况如表3所示:
表3:性能测试实验1
由上表可知:实施例1-10所得铜酞菁均符合国家各项生产标准。
Claims (6)
1.一种铜酞菁的生产方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)预熔:将原料烷基苯、苯酐和尿素依次投入反应釜中,开启搅拌设备,并通过PLC控制单元控制、调节、实时监测釜内温度、压强和搅拌设备的电流,当釜内温度上升至145℃-150℃时,结束预熔;
(2)缩合:再将氯化亚铜和催化剂依次投入步骤(1)的反应釜中,开启搅拌设备,并通过PLC控制单元控制、调节、实时监测反应温度、压强和搅拌设备的电流,当釜内温度稳定在195-205℃时和/或搅拌设备的电流低于峰值5A-10A时,结束反应,收集铜酞菁。
2.如权利要求1所述的铜酞菁的生产方法,其特征在于,所述反应釜设有温度传感器,来采集反应釜内温度信号;所述搅拌电机上布置电流传感器,来采集搅拌电机上电流信号,所述温度信号和电流信号一起传输至PLC控制单元中。
3.如权利要求1所述的铜酞菁的生产方法,其特征在于,所述步骤(1)中釜内温度为100-140℃,釜内压力为0-0.6MPa。
4.如权利要求1所述的铜酞菁的生产方法,其特征在于,所述步骤(2)中反应温度为150-220℃,反应压力为0-0.6MPa。
5.如权利要求1所述的铜酞菁的生产方法,其特征在于,所述尿素、苯酐、氯化亚铜和催化剂的投入量之比为0.95~1.35:0.85~1.25:0.15~0.25:0.003~0.006。
6.如权利要求4所述的铜酞菁的生产方法,其特征在于,所述催化剂为钠-钼系复合催化剂,所述钠-钼系复合催化剂由如下重量分数的原料组成:钼酸铵10-20%、助催化剂80-90%,所述助催化剂为钠盐。
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