CN108148434A - 一种分散染料的环保制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分散蓝359染料的环保制备方法，其特征在于，所述方法包括：在缚酸剂和催化剂的作用下，溴氨酸与乙胺发生氨解反应，氨解产物与氰化钠发生氰化反应，洗涤，得到分散蓝359染料；其中，将45％～47％收集的氨解母液套用到下一批次氨解反应中，将剩余的氨解母液蒸出乙胺后用于氰化反应，将蒸出的乙胺套用到下一批次的氨解反应中，将57％～63％氰化母液套用到下一批次氰化反应中。本发明方法氨解压力较低，乙胺、催化剂、氰化钠用量均大幅度减少，高浓高毒污水以及洗涤污水量也大大降低，生产过程更加绿色环保，所制备的分散蓝359产品质量合格，艳度高于标准。

Description

一种分散染料的环保制备方法

技术领域

本发明涉及一种分散蓝359染料的环保制备方法。

背景技术

分散蓝359属于蒽醌染料，名称为：1-氨基-4-(乙氨基)蒽醌-2-甲腈，其结构式如(I)所示：

分散蓝359应用较为广泛，主要用于喷绘、转移印花，能改变传统的印染工艺，在满足印花质量的同时改善了原有印染污染大的环境问题。

分散蓝359传统制备工艺为：在缚酸剂和催化剂作用下，高温高压发生氨解反应，所得胺化物再与氰化钠发生氰化反应，洗涤后得到产品。

上述制备过程不环保，特别是氰化钠有剧毒，对环境影响重大。

发明内容

本发明提供一种分散蓝359染料的环保制备方法，所述方法通过收集氨解母液，将45％～47％氨解母液套用到下一批次氨解反应中，将剩余的氨解母液蒸出乙胺后用于氰化反应，将蒸出的乙胺套用到下一批次的氨解反应中，将57％～63％的氰化母液套用到下一批次氰化反应中，提高了原料利用率，降低了污水中有毒成分的含量，制得合格的产品，使生产过程更为环保。

为实现本发明的目的所采用的技术方案如下所述：

一种分散蓝359染料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：在缚酸剂和催化剂的作用下，溴氨酸与乙胺发生氨解反应，氨解产物与氰化钠发生氰化反应，洗涤，得到分散蓝359染料；其中，收集氨解母液，将45％～47％的所述氨解母液套用到下一批次氨解反应中，将剩余的氨解母液蒸出乙胺后用于氰化反应，将蒸出的乙胺套用到下一批次的氨解反应中，将57％～63％的所述氰化母液套用到下一批次氰化反应中。

优选地，上述方法包括：

(a)氨解反应：将新水、溴氨酸(90％)、缚酸剂、催化剂、45％～47％的前一批次氨解母液混合，加入乙胺反应，过滤得到固态胺化物和氨解母液，将本批次45％～47％氨解母液套用到下一批次氨解反应中，剩余的氨解母液蒸出乙胺备用；

(b)氰化反应：将新水、氰化钠、57％～63％的前一批次氰化母液混合，加入步骤(a)所述固态胺化物和蒸出乙胺的氨解母液，反应，过滤得粗产物和氰化母液，将57％～63％的本批次氰化母液套用到下一批次氰化反应中；

(c)将步骤(b)所述粗产物用新水洗涤得到分散蓝359染料。

优选地，上述方法中，所述缚酸剂包括小苏打、醋酸铜、纯碱，优选为纯碱；所述催化剂包括硫酸铜、氧化铜、醋酸铜，优选为醋酸铜；所述乙胺为70％乙胺水溶液。

优选地，上述方法中，所述氨解反应的压力为0.4～0.6MPa，温度为95～98℃，反应时间为4.5～5.5h；氰化反应温度为90～95℃，反应时间为6～7h。

优选地，上述方法中，氨解反应中所述氨解母液水:新水:溴氨酸(90％):纯碱:一水醋酸铜:70％乙胺水溶液的质量比为600:155～165:78～82:19～21:0.9～1.1:3.8～4.2。

优选地，上述方法中，氰化反应中所述氰化母液:新水:氰化钠的质量比为300:95～105:6.5～7.5。

优选地，上述方法中，所述洗涤采用三级洗涤水循环套用方法。

优选地，上述方法中，所述洗涤方法中一级为套用前两批洗涤水，二级为套用前一批次洗涤水，三级为新水。

优选地，上述方法中，所述洗涤的温度为90±2℃，pH洗至7～9。

优选地，上述方法包括以下步骤：

(1)氨解反应：在高压釜中依次投入45％～47％的前一批次氨解母液、新水、溴氨酸(90％)、纯碱、一水醋酸铜，搅拌20min，加入乙胺后密封高压釜，升温至95～98℃，优选经1.5h升温至95～98℃，压力在0.5～0.6MPa，反应5小时，降温过滤，液固分离，得到固态胺化物和氨解母液；

(2)氰化反应：向烧瓶中依次投入57％～63％的氰化母液、新水、氰化钠，搅拌20min，再投入一批氨解反应得到的固态胺化物和蒸出乙胺后的剩余氨解母液，1.5h升温至95～98℃，回流保温6～7h，趁热抽滤；

(3)分级热水洗涤：母液滤干后，依次进行一级、二级、三级洗涤水洗涤，一级为套用前两批洗涤水，二级为套用前一批次洗涤水，三级为新水，优选用量各为2000ml。

本发明所述新水是指纯水。

本发明的有益效果是：本发明方法氨解压力较低，乙胺、催化剂、氰化钠用量均大幅度减少，高浓高毒污水以及洗涤污水量也大大降低，生产过程更加绿色环保，所制备的分散蓝359产品质量合格，艳度高于标准0.3～0.5。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。

下述实施例和对比例中所采用的化合物为通过传统方法合成。

一、氨解反应：溴氨酸(1-氨基-4-溴蒽醌-2-磺酸)的乙胺基化制得1-氨基-4-(乙氨基)蒽醌-2-磺酸

实施例1

批次A-1：在500ml高压釜中依次投入溴氨酸24g，纯碱3g，一水醋酸铜0.15g，水170g，70％乙胺溶液15g，常温搅拌20分钟后缓慢升温至95～98℃，内压为0.5～0.6MPa，保温5小时，降温取出反应物，固液分离，得固态胺化物湿重14.4g，HPLC纯度为97.76％；氨解母液193.2g，其中胺化物HPLC纯度为91.17％，分出90g氨解母液套用到下一批，90℃蒸出剩余母液中的乙胺加入到90g新水中用于下一批次。

实施例2

批次A-2：在500ml高压釜中依次投入溴氨酸24g，纯碱3g，一水醋酸铜0.10g，A-1批回收乙胺水溶液以及90g氨解母液(套用率46.6％)，70％乙胺溶液6g，常温搅拌20分钟后缓慢升温至95～98℃，内压为0.5～0.6MPa，保温5小时，降温取出反应物，固液分离，得固态胺化物湿重18.3g，HPLC纯度为97.82％；氨解母液197.8g，其中胺化物HPLC纯度为90.83％，分出90g氨解母液套用到下一批，90℃蒸出剩余母液中的乙胺加入到90g新水中用于下一批次。

实施例3

批次A-3：在500ml高压釜中依次投入溴氨酸24g，纯碱3g，一水醋酸铜0.10g，A-2批回收乙胺水溶液以及90g氨解母液(套用率45.5％)，70％乙胺溶液6g，常温搅拌20分钟后缓慢升温至95～98℃，内压为0.5～0.6MPa，保温5小时，降温取出反应物，固液分离，得固态胺化物湿重18.9g，HPLC纯度为97.71％；氨解母液193.3g，其中胺化物HPLC纯度为91.32％，分出90g氨解母液套用到下一批，90℃蒸出剩余母液中的乙胺排入90g新水中用于下一批次。

实施例4

批次A-4：在500ml高压釜中依次投入溴氨酸24g，纯碱3g，一水醋酸铜0.10g，A-3批回收乙胺水溶液以及90g氨解母液(套用率46.6％)，70％乙胺溶液6g，常温搅拌20分钟后缓慢升温至95～98℃，内压为0.5～0.6MPa，保温5小时，降温取出反应物，固液分离，得固态胺化物湿重19.1g，HPLC纯度为97.52％；氨解母液194.6g，其中胺化物HPLC纯度为91.23％，分出90g氨解母液套用到下一批，90℃蒸出剩余母液中的乙胺加入到90g新水中用于下一批次。

实施例5

批次A-5：在500ml高压釜中依次投入溴氨酸24g，纯碱3g，一水醋酸铜0.10g，A-4批回收乙胺水溶液以及90g氨解母液(套用率46.2％)，70％乙胺溶液6g，常温搅拌20分钟后缓慢升温至95～98℃，内压为0.5～0.6MPa，保温5小时，降温取出反应物，固液分离，得固态胺化物湿重18.7g，HPLC纯度为97.36％；氨解母液193.9g，其中胺化物HPLC纯度为90.38％，将所有氨解母液用于下一批次。

实施例6

批次A-6：在500ml高压釜中依次投入溴氨酸24g，纯碱3g，一水醋酸铜0.10g，A-5批回收乙胺水溶液以及193.9g氨解母液(套用率100％)，70％乙胺溶液6g，常温搅拌20分钟后缓慢升温至95～98℃，内压为0.5～0.6MPa，保温5小时，降温取出反应物，固液不分离，形成浆状物，其中胺化物HPLC纯度为89.30％。

上述实施例2～5中，所述反应产物呈固液两相，固相胺化物HPLC纯度＞97.0％，氨解母液HPLC纯度＞90.0％，实施例6中，固液不分离，纯度较低，产品不合格。

上述实施例2～5中氨解母液套用率约45～47％，将剩余氨解母液的乙胺蒸出加入到新水中套用到下一批氨解反应中，与实施例1无套用工艺相比，乙胺用量减少60％，催化剂用量减少36％。

二、氰化反应以及分级洗涤：1-氨基-4-(乙氨基)蒽醌-2-磺酸的氰化以及滤饼的分级洗涤

实施例7

批次B-1：1000ml烧瓶依次投入350g新水、10g氰化钠，搅拌20min，再投入A-1批固态胺化物和剩余A-1批氨解母液，缓慢升温至95～98℃，回流保温7h，取样测HPLC，原料峰消失，主峰纯度85.34％，趁热抽滤，收集母液483g，再用6000ml 90℃热水洗至中性，收集洗涤水作为下一批次的一级洗涤用水。烘干得滤饼12.73g，收率78.05％。

实施例8

批次B-2：1000ml烧瓶依次投入300gB-1批氰化母液(套用率62.1％)，100g新水、7g氰化钠，搅拌20min，再投入A-2批固态胺化物和剩余A-2批氨解母液，缓慢升温至95～98℃，回流保温7h，取样测HPLC，原料峰消失，主峰纯度84.39％，趁热抽滤，收集母液518g，先用3000ml 90℃B-1批回收洗涤水洗涤，收集洗涤水作为下一批的一级洗涤用水，再用3000ml90℃新水洗涤至中性，收集洗涤水作为下一批的二级洗涤用水。烘干得滤饼14.59g，收率89.45％。

实施例9

批次B-3：1000ml烧瓶依次投入300gB-2批氰化母液(套用率58.0％)，100g新水、7g氰化钠，搅拌20min，再投入A-3批固态胺化物和剩余A-3批氨解母液，缓慢升温至95～98℃，回流保温7h，取样测HPLC，原料峰消失，主峰纯度86.51％，趁热抽滤，收集母液524g，依次用B-2批回收的一级、二级洗涤水90℃进行洗涤，水量各为2000ml，一级洗涤水收集作为废水处理，二级洗涤水回收用作下一批次的一级洗涤用水，再用2000ml 90℃新水洗涤至中性，收集洗涤水作为下一批的二级洗涤用水。烘干得滤饼14.76g，收率90.50％。

实施例10

批次B-4：1000ml烧瓶依次投入300gB-3批氰化母液(套用率57.3％)，100g新水、7g氰化钠，搅拌20min，再投入A-4批固态胺化物和剩余A-4批氨解母液，缓慢升温至95～98℃，回流保温7h，取样测HPLC，原料峰消失，主峰纯度85.39％，趁热抽滤，收集母液517g，依次用B-3批回收的一级、二级洗涤水90℃进行洗涤，一级洗涤水收集作为废水处理，二级洗涤水回收用作下一批的一级洗涤用水，再用2000ml 90℃新水洗涤至中性，收集洗涤水作为下一批的二级洗涤用水。烘干得滤饼14.81g，收率90.80％。

上述实施例8-10中，氰化母液的套用率约为57～63％，与实施例7无套用工艺相比，氰化钠用量减少30％。

本发明实施例制备方法与实施例7完全新水洗涤工艺相比，高浓高毒污水减少58％，洗涤污水用量减少67％。

本发明实施例所制备的五个批次分散蓝359产品质量合格，艳度高于标准0.3～0.5。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这种简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种分散蓝359染料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：在缚酸剂和催化剂的作用下，溴氨酸与乙胺发生氨解反应，氨解产物与氰化钠发生氰化反应，洗涤，得到分散蓝359染料；其中，收集氨解母液，将45％～47％的所述氨解母液套用到下一批次氨解反应中，将剩余的氨解母液蒸出乙胺后用于氰化反应，将蒸出的乙胺套用到下一批次的氨解反应中，将57％～63％的所述氰化母液套用到下一批次氰化反应中。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

(a)氨解反应：将新水、溴氨酸(90％)、缚酸剂、催化剂、45％～47％的前一批次氨解母液混合，加入乙胺反应，过滤得到固态胺化物和氨解母液，将本批次45％～47％氨解母液套用到下一批次氨解反应中，剩余的氨解母液蒸出乙胺备用；

(b)氰化反应：将新水、氰化钠、57％～63％的前一批次氰化母液混合，加入步骤(a)所述固态胺化物和蒸出乙胺的氨解母液，反应，过滤得粗产物和氰化母液，将57％～63％的本批次氰化母液套用到下一批次氰化反应中；

(c)将步骤(b)所述粗产物用新水洗涤得到分散蓝359染料。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述缚酸剂包括小苏打、醋酸铜、纯碱，优选为纯碱；所述催化剂包括硫酸铜、氧化铜、醋酸铜，优选为醋酸铜；所述乙胺为70％乙胺水溶液。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述氨解反应的压力为0.4～0.6MPa，温度为95～98℃，反应时间为4.5～5.5h；氰化反应温度为90～95℃，反应时间为6～7h。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，氨解反应中所述氨解母液水:新水:溴氨酸(90％):纯碱:一水醋酸铜:70％乙胺水溶液的质量比为600:155～165:78～82:19～21:0.9～1.1:3.8～4.2。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，氰化反应中所述氰化母液:新水:氰化钠的质量比为300:95～105:6.5～7.5。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤采用三级洗涤水循环套用方法。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤方法中一级为套用前两批洗涤水，二级为套用前一批次洗涤水，三级为新水。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤的温度为90±2℃，pH洗至7～9。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)氨解反应：在高压釜中依次投入45％～47％的前一批次氨解母液、新水、溴氨酸(90％)、纯碱、一水醋酸铜，搅拌20min，加入乙胺后密封高压釜，升温至95～98℃保温保压，压力在0.5～0.6MPa，反应5小时，降温过滤，液固分离，得到固态胺化物和氨解母液；

(2)氰化反应：向烧瓶中依次投入57％～63％的氰化母液、新水、氰化钠，搅拌20min，再投入一批氨解反应得到的固态胺化物和蒸出乙胺后的剩余氨解母液，1.5h升温至95～98℃，回流保温6～7h，趁热抽滤；

(3)分级热水洗涤：母液滤干后，依次进行一级、二级、三级洗涤水洗涤，一级为套用前两批洗涤水，二级为套用前一批次洗涤水，三级为新水。