CN108947871A - 一种3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种3‑氯对甲苯胺‑6‑磺酸的制备方法，采用高纯度2B油为原料，以惰性有机溶剂作为分散剂，加入性质稳定的缓冲剂，进行磺化转位反应，反应过程中产生的水通过共沸被分散剂带出，气相共沸物经冷凝、静置分层回收分散剂，磺化物直接经烘干干燥，得到合格的2B酸。本发明改变脱水转位的反应条件，磺化物直接经烘干干燥即可得合格的2B酸，该方法环保节能，省去了传统液相法中水解、脱色、过滤、酸析、脱水、干燥等精制过程，从而降低三废的排放，废气、废水量极少，大大降低了能耗。

Description

一种3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法
技术领域
本发明属于化工原料中间体的生产领域，具体涉及一种3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法。
背景技术
3-氯对甲苯胺-6-磺酸即2B酸，为白色或粉红色粉末，是当今有机颜料中间体中最主要的八个品种之一，在颜料工业上主要用于生产C.I.颜料红48。颜料红48广泛应用于油漆、涂料、彩色油墨、橡胶和塑料着色等。
2B酸的制备中，通常采用浓硫酸作为磺化剂，与2B油(3-氯-4-甲基苯胺)进行磺化成盐、脱水转位等反应，获得磺化产物，再经液碱水解、脱色、过滤、酸析结晶、脱水、干燥等精制过程，得到产品2B酸。
目前2B酸的生产中，主要采用液相法和固相法两种工艺。固相烘焙法工艺中，2B油与浓硫酸无法完全均匀混合，2B油无法充分反应，高温下原料氧化、炭化现象严重，2B酸收率低，质量难以控制。液相法工艺中，采用三氯苯作为惰性溶剂，经磺化、水解、脱色过滤、酸析脱水干燥得到2B酸，工序工段长，能耗大，期间会产生大量废水和废渣，对环境存在一定的危害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法，环保节能，改变脱水转位的反应条件，磺化物直接经烘干干燥即可得合格的2B酸，省去了传统液相法中水解、脱色、过滤、酸析、脱水、干燥等精制过程，从而降低三废的排放，废气、废水量极少，大大降低了能耗。
本发明的技术思路是：采用高纯度2B油(即3-氯-4-甲基苯胺)为原料，以惰性有机溶剂作为分散剂，2B油与浓硫酸在液相的分散剂中，加入性质稳定的缓冲剂，进行磺化转位反应，磺化物直接经烘干干燥即可得到合格的2B酸。
为了达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法，包括以下步骤：
1)将2B油、硫酸盐缓冲剂和作为分散剂的惰性有机溶剂加入反应釜中，其中，2B油纯度在99.0％以上；所述惰性有机溶剂在常压下的沸点为160-250℃，且，对水和3-氯对甲苯胺-6-磺酸都微溶或难溶；
2)向反应釜中滴加浓硫酸，釜内温度控制在60～100℃，经30～60min浓硫酸滴加完毕，加热并保温在100～150℃，保温时间1～3h，进行液相磺化成盐，加热升温至170～220℃进行转位反应，保温5～8h，反应过程中产生的水通过共沸被分散剂带出，气相共沸物经冷凝、静置分层回收分散剂；
3)保温结束后，抽真空烘焙干燥，真空度维持0～0.09MPa，温度170～220℃，时间2～5h，待液相检测2B油含量小于0.3％时，降釜温降至100～120℃，得到3-氯对甲苯胺-6-磺酸。
优选地，步骤1)中，2B油纯度在99.5％以上。
优选地，步骤2)中的浓硫酸为93酸、98酸或者发烟硫酸。
进一步，2B油与浓硫酸的摩尔配比在1.0～1.05，优选1.0～1.02。
优选地，所述惰性有机溶剂为三氯苯、邻二氯苯或煤油。
进一步，所述惰性有机溶剂的用量为2B油质量的3～7倍，优选4～5倍。
又，步骤1)中，缓冲剂用量为2B油质量的0.1％～1％，优选0.3～0.6％。
优选地，步骤2)中滴加硫酸时，釜内温度为60～80℃。
优选地，步骤2)中，液相成盐反应温度为110～130℃。
又，步骤2)中，磺化反应温度在180～210℃。
进一步，步骤3)中，所述真空度在0.06～0.09MPa。
本发明中，体系中加入了缓冲剂，在反应前期，其可结合反应中多余的硫酸，形成硫酸氢盐，避免因硫酸过量而导致氧化碳化的产生，在反应后期烘焙干燥时，释放硫酸氢根，与2B油继续成盐、烘焙转位。
本发明选取的硫酸盐缓冲剂物理性质、化学性质稳定，对磺化反应物无影响，不影响2B酸产品质量，在磺化反应后，直接在反应釜中进行转位反应，转位反应过程中产生的水通过共沸被分散剂带出，使得2B油磺化转位充分完全。
本发明选取的惰性有机溶剂在常压下的沸点为160-250℃，且，对水和3-氯对甲苯胺-6-磺酸都微溶或难溶，优选常压下沸点在170-200℃的惰性有机溶剂。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明中，体系中加入了缓冲剂，结合反应中多余的硫酸，避免因硫酸过量而导致氧化碳化的产生，改变脱水转位的反应条件，在磺化反应后，直接在反应釜中进行转位反应，转位反应过程中产生的水通过共沸被分散剂带出，使得2B油磺化转位充分完全。
本发明的磺化产物直接经烘干干燥即可得合格的2B酸，省去了传统液相法中水解、脱色、过滤、酸析、脱水、干燥等精制过程，这些过程是目前2B酸生产过程中产生大量废水的原因，省去这些步骤后，可将现有工艺中生产每吨产品产生的25吨废水，降至200kg；从而大大降低三废的排放，废气、废水量极少，大大降低了能耗。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
将纯度为99.7％的2B油600kg，分散剂邻二氯苯2250kg，硫酸盐缓冲剂3kg，投入搅拌反应釜中；经50min滴加完98％浓硫酸423.3kg，温度控制在100℃以下。
硫酸加完后，升温至110℃保温2h，升温至釜温170℃，经6h蒸出水和邻二氯苯，抽真空，维持真空度0.07MPa，维持温度180℃，待液相色谱检测2B油含量小于0.3％时停止反应；开冷油降温至110℃得到2B酸粉末，含量99.5％。
实施例2
将纯度为99.7％的2B油600kg，分散剂邻二氯苯3500kg，硫酸盐缓冲剂2.5kg，投入搅拌反应釜中，经60min加完98％浓硫酸423.3kg，温度控制100℃以下。
硫酸加完后，升温至115℃保温1h，升温至釜温175℃，经8h蒸出水和溶剂，抽真空，维持真空度0.07MPa，维持釜温180℃，待液相色谱检测2B油含量小于0.3％时停止反应，开冷油降温至110℃得到2B酸粉末，含量99.6％。
实施例3
将纯度为99.5％的2B油630kg，分散剂邻二氯苯2250kg，硫酸盐缓冲剂3kg，投入搅拌反应釜中，经60min加完98％浓硫酸442.6kg，温度控制在100℃以下。
硫酸加完升温至115℃保温1h，升温至釜温170℃，经6h蒸出水和溶剂，抽真空，维持真空度0.07MPa，维持温度180℃，待液相色谱检测2B油含量小于0.3％时停止反应，开冷油降温至110℃得到2B酸粉末，含量99.4％。

Claims (10)

1.一种3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法，包括以下步骤：
1)将2B油、硫酸盐类缓冲剂和作为分散剂的惰性有机溶剂加入反应釜中，其中，2B油纯度在99.0％以上；所述惰性有机溶剂在常压下的沸点为160-250℃，且，对水和3-氯对甲苯胺-6-磺酸都微溶或难溶；
2)向反应釜中滴加浓硫酸，釜内温度控制在60～100℃，经30～60min浓硫酸滴加完毕，加热并保温在100～150℃，保温时间1～3h，进行液相磺化成盐，加热升温至170～220℃进行转位反应，保温5～8h，反应过程中产生的水通过共沸被分散剂带出，气相共沸物经冷凝、静置分层回收分散剂；
3)保温结束后，抽真空除水，真空度维持0～0.09MPa，温度170～220℃，时间2～5h，待液相检测2B油含量小于0.3％时，降釜温降至100～120℃，得到3-氯对甲苯胺-6-磺酸。
2.根据权利要求1所述3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法，其特征在于，步骤1)中，2B油纯度在99.5％以上，步骤2)中的浓硫酸为93酸、98酸或者发烟硫酸。
3.根据权利要求1所述3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法，其特征在于，2B油与浓硫酸的摩尔配比在1.0～1.05，优选1.0～1.02。
4.根据权利要求1所述3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法，其特征在于，所述惰性有机溶剂在常压下沸点在170-200℃。
5.根据权利要求1所述3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法，其特征在于，所述惰性有机溶剂为三氯苯、邻二氯苯或煤油。
6.根据权利要求1所述3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法，其特征在于，所述惰性有机溶剂的用量为2B油质量的3～7倍，优选4～5倍。
7.根据权利要求1所述3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法，其特征在于，步骤1)中，硫酸盐缓冲剂用量为2B油质量的0.1％～1％，优选0.3～0.6％。
8.根据权利要求1所述3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法，其特征在于，步骤2)中滴加硫酸时，釜内温度为60～80℃。
9.根据权利要求1所述3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法，其特征在于，步骤2)中，液相磺化成盐反应温度为110～130℃，转位反应温度在180～210℃。
10.根据权利要求1所述3-氯对甲苯胺-6-磺酸的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述真空度在0.06～0.09MPa。
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