CN106866467B - 一种k酸的生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种K酸的生产方法，其特征在于，包含以下步骤：第一步、通过2‑萘酚(I)与92～98％硫酸混合，通入气体，经一级磺化反应合成化合物(II)；第二步、化合物(II)与钾盐、铵盐反应，经氨化反应、硫酸酸化，得到化合物(III)；第三步、化合物(III)与95～98％硫酸混合，通入气体，进行二级磺化反应，得到化合物(IV)，即K酸。用化学方程式表示如下，

Description

一种K酸的生产方法
技术领域
本发明涉及有机物化合物的制备方法，尤其涉及一种K酸的生产方法。
背景技术
K酸(IV)，化学名2-萘氨-3,6,8-三磺酸(IV)，外观为无色或棕色粉末。主要用于制备偶氮活性染料、酸性染料和有机颜料。
现有生产K酸(IV)的工艺【CN101161640B、CN102391161A】是以2-萘酚作为主要起始原料，首先2-萘酚(I)与100％硫酸、20％烟酸发生一级磺化反应，得到一级磺化产物，主要成分是2-萘酚-6,8-二磺酸(G酸，II)，同时包括2-萘酚-3,6-二磺酸(R酸)及2-萘酚-6-磺酸(薛氏酸)；处理后的一级磺化反应产物再经高温高压条件下的氨化反应得到氨基G酸(III)；最后，氨基G酸(III)工业品与65％发烟硫酸之间发生二级磺化反应得到K酸(IV)。该工艺中的磺化反应过程的硫酸利用率低，为了提高转化率，故需硫酸用量大大过量且使用20％烟酸及65％的发烟硫酸，产生大量酸性废水的同时，也给车间岗位操作带来极大的不便。同时，大量强磺化试剂20％烟酸及65％的发烟硫酸的使用，磺化选择性低、副反应多，产品收率低、品质不高，直接影响下游市场产品的质量。
磺化反应是化工生产领域一种常用的合成方法，尤其在精细化工中间体的生产工艺方面尤为突出，常年大量废硫酸的产生给民生生活造成极为不便的影响。因此，如何提高磺化反应过程中硫酸的利用率、降低硫酸消耗，继而减少工业废水、提高磺化生产工艺的绿色环保性是研究工作者亟需解决的重大问题。有资料报道了【CN92105199.9】公开一种低含钙量的甲基萘磺酸甲醛缩合物的生产方法，其核心内容采用共沸磺化法，即采用与水不互溶的有机溶剂作为磺化反应过程的脱水剂，通过有机溶剂带出磺化过程的生成水，降低硫酸的使用量。该磺化法与传统磺化法相比具有很大的进步，但，大量有机溶剂的使用，会对水体、空气造成污染，且回收有机溶剂能耗大。
本发明以2-萘酚为主要起始原料，以质量分数为95～98％硫酸为磺化试剂，采用向磺化体系中通入气体带走磺化反应的生成水，保证反应体系中硫酸浓度始终维持在使磺化反应可以顺利进行的水平，磺化过程硫酸与底物的摩尔比为1.05～1.08:1。具有硫酸用量少、生产成本低、环境污染小等优点。
发明内容
本发明专利针对现有生产K酸(IV)工艺中存在的不足以及共沸磺化法的优点，公开一种生产K酸(IV)的清洁工艺，有效解决了现有生产K酸(IV)工艺因硫酸用量大大超过理论用量而产生大量酸性废水以及大量使用烟酸、发烟硫酸给岗位操作带来不便等缺点，有利于减少企业在处理三废方面的人财物投资以及环境保护，是一条值得推倡的先进工艺。
为实现上述目的，本发明提供了一种K酸的生产方法，包含以下步骤：
第一步、通过2-萘酚(I)与92～98％硫酸混合，通入气体，经一级磺化反应合成化合物(II)；
第二步、化合物(II)与钾盐、铵盐反应，经氨化反应、硫酸酸化，得到化合物(III)；
第三步、化合物(III)与95～98％硫酸混合，通入气体，进行二级磺化反应，得到化合物(IV)，即K酸。
用化学方程式表示如下，
一种化合物(II)的生产方法其特征在于，包含以下步骤：
通过2-萘酚(I)与92～98％硫酸混合，通入气体，经一级磺化反应合成化合物(II)。
一种K酸的生产方法，化合物(III)与95～98％硫酸混合，通入气体，进行二级磺化反应，得到化合物(IV)，即K酸。
进一步地，所述的一级磺化反应的反应温度为20-90℃。
进一步地，所述的第二步中所用钾盐为氯化钾，铵盐为亚硫酸氢铵、硫酸铵的一种或两种混合。
进一步地，所述的二级磺化反应的反应温度为120-150℃。
进一步地，所述的气体为空气、氮气。
本发明以2-萘酚为主要起始原料，以质量分数为92～98％硫酸为磺化试剂，采用向磺化体系中通入气体带走磺化反应的生成水，保证反应体系中硫酸浓度始终维持在使磺化反应可以顺利进行的水平，磺化过程硫酸与底物的摩尔比为1.05～1.08:1。由于磺化过程不使用20％烟酸及65％的发烟硫酸高强度硫酸，减少副反应的产生，提高工艺收率，同时，成品K酸，即2-萘胺-3,6,8-三磺酸，产品有效成分含量由目前的71％以上提高至75％以上。具有硫酸用量少、生产成本低、环境污染小等优点。
具体实施方式
下面的实施例进一步举例说明了本发明的一些特征，但本发明所申请保护的内容和范围并不受下述实施例的限制。
实施例1.
20℃条件下，把144.2g 2-萘酚、105g 98％硫酸混合，40～60℃，通入空气，反应结束，得到2-萘酚-6,8-二磺酸；
将2-萘酚-6,8-二磺酸先与110g氯化钾水溶液(110g氯化钾与600g水的混合物)混合，再与390g氨水、93g亚硫酸氢铵混合，反应结束得到2-萘胺-6,8-二磺酸；
2-氨基-6,8-萘二磺酸与61.9g 98％硫酸混合，加热至130±5℃，通入氮气，反应结束，得到195.3g有效成分75％的2-萘胺-3,6,8-三磺酸。
实施例2.
20℃条件下，把144.2g 2-萘酚、115g 92％硫酸混合，60～80℃，通入氮气，反应结束，得到2-萘酚-6,8-二磺酸；
将2-萘酚-6,8-二磺酸先与113g氯化钾水溶液(115g氯化钾与600g水的混合物)混合，再与390g氨水、124g硫酸铵混合，反应结束得到2-萘胺-6,8-二磺酸；
2-氨基-6,8-萘二磺酸与61.4g 95％硫酸混合，加热至130±5℃，通入空气，反应结束，得到191.2g有效成分76％的2-萘胺-3,6,8-三磺酸。
实施例3.
20℃条件下，把144.2g 2-萘酚、115g 92％硫酸混合，60～80℃，通入空气，反应结束，得到2-萘酚-6,8-二磺酸；
将2-萘酚-6,8-二磺酸先与113g氯化钾水溶液(112g氯化钾与600g水的混合物)混合，再与390g氨水、124g硫酸铵混合，反应结束得到2-萘胺-6,8-二磺酸；
2-氨基-6,8-萘二磺酸与64.5g 97％硫酸混合，加热至140～150℃，通入氮气，反应结束，得到191.2g有效成分75.3％的2-萘胺-3,6,8-三磺酸。
实施例4.
20℃条件下，把144.2g 2-萘酚、115g 92％硫酸混合，50～70℃，通入氮气，反应结束，得到2-萘酚-6,8-二磺酸；
将2-萘酚-6,8-二磺酸先与113g氯化钾水溶液(113g氯化钾与600g水的混合物)混合，再与390g氨水、93g亚硫酸氢铵混合，反应结束得到2-萘胺-6,8-二磺酸；
2-氨基-6,8-萘二磺酸与63.8g 98％硫酸混合，加热至130～140℃，通入氮气，反应结束，得到195.7g有效成分77.1％的2-萘胺-3,6,8-三磺酸。

Claims (2)

1.一种K酸的生产方法，其特征在于，包含以下步骤：
第一步、通过2-萘酚(I)与92％硫酸混合，通入气体，经一级磺化反应合成化合物(II)，所述一级磺化反应的反应温度为20-90℃，所述气体为氮气；
第二步、化合物(II)与钾盐、铵盐反应，经氨化反应、硫酸酸化，得到化合物(III)；
第三步、化合物(III)与95～98％硫酸混合，通入气体，进行二级磺化反应，得到化合物(IV)，即K酸，所述二级磺化反应的反应温度为120-150℃，所述气体为氮气，用化学方程式表示如下：
。
2.如权利要求1所述一种K酸的生产方法，其特征在于，所述的第二步中所用钾盐为氯化钾，铵盐为亚硫酸氢铵、硫酸铵的一种或两种混合。
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