CN112480096A - 一种荧光增白剂ob的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种荧光增白剂OB的生产工艺，具体包括如下步骤：先向投料釜加入三氯苯，然后启动搅拌后，依次加入OB酚、OB酸、催化剂硼酸，再向投料釜内泵入甲苯，搅拌均匀后经倒料泵泵入缩合釜，向缩合釜内通入99.9％的氮气，防止物料被氧化，然后将物料升温至160～180℃，开始发生缩合脱水反应，继续升温反应脱水，直到物料升温到230～250℃，脱水过程中，甲苯随之蒸出，当反应物料中无水份脱出时，反应结束；然后启动系统负压，将三氯苯自缩合釜中蒸出，直至三氯苯完全蒸出，得熔融的粗品物料。本发明工艺简单、收率高、产品纯度高。
Description
技术领域
本发明属于荧光增白剂制备领域，具体涉及一种荧光增白剂OB的生产工艺。
背景技术
荧光增白剂OB，即2,5-双(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩，属于对称结构双苯并噁唑型2,5-噻吩衍生物荧光增白剂，可用于热塑性塑料、醋酸纤维、油漆、涂料、印刷油漆等的增白，，目前，其合成通常采用的是错合法，即由噻吩-2,5-二羧酸(OB酸)与邻氨基对叔丁基苯酚(OB酚)直接缩合而得，然而，该工艺目前还存在如下问题，(1)、溶剂选择不当导致其整个工艺收率较低；(2)、催化剂选择不当，致使OB酸转化率低，(3)、精制工艺复杂、能耗大，精制后所得产品纯度低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种荧光增白剂OB的生产工艺。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种荧光增白剂OB的生产工艺，具体包括如下步骤：
步骤1、OB酚与OB酸在催化剂的作用下反应生成OB；
按照OB酸、OB酚、硼酸、三氯苯、甲苯摩尔比1:2.1～2.5：0.15～0.21:3.0～4.0：3.2～4.1，先向投料釜加入三氯苯，然后启动搅拌后，依次加入OB酚、OB酸、催化剂硼酸，再向投料釜内泵入甲苯，搅拌均匀后经倒料泵泵入缩合釜，向缩合釜内通入99.9％的氮气，防止物料被氧化，然后将物料升温至160～180℃，开始发生缩合脱水反应，继续升温反应脱水，直到物料升温到230～250℃，脱水过程中，甲苯随之蒸出，当反应物料中无水份脱出时，反应结束；然后启动系统负压，将三氯苯自缩合釜中蒸出，直至三氯苯完全蒸出，得熔融的粗品物料。
进一步的，所述的一种荧光增白剂OB的生产工艺，还包括步骤2、第一次结晶，所述结晶的具体操作方法如下：
按OB酸与二甲基甲酰胺的摩尔比1:20～27，先向粗品结晶釜内加入试剂A二甲基甲酰胺，然后用氮气将熔融的粗品物料压到粗品结晶釜内，然后用冷盐水将粗品结晶釜内物料温度降至5℃，待OB产品结晶后，将结晶物料放料至离心机进行固液分离，得滤液A和滤饼A，用二甲基甲酰胺洗涤滤饼A，并收集废液，得一次结晶粗品OB；滤液A和洗液进行回收。
进一步的，所述的一种荧光增白剂OB的生产工艺，还包括步骤3、第二次结晶；所述第二次结晶的具体操作方法如下：
按OB酸与二甲基甲酰胺的摩尔比1:50～60，向一次精制釜中加入试剂B二甲基甲酰胺，启动搅拌后加入一次结晶粗品OB，将一次精制釜中的物料升温至110～130℃，搅拌1小时，待物料全部溶解后，将物料用泵转入一次结晶釜，用冷盐水将物料降温至10℃以下，固液分离，得液料B和固料B，液料B进行回收，固料B用一次精制离心机甩干得二次结晶粗品OB。
进一步的，所述的一种荧光增白剂OB的生产工艺，还包括步骤4、精制、烘干，所述精制、烘干的具体操作步骤如下：
按OB酸、二甲苯、试剂C的摩尔比1:32～40：3～4，先向二次精制釜中加入试剂C二甲苯，启动搅拌后，向二次精制釜中加入二次结晶粗品OB和活性炭，然后将二次精制釜中的物料升温至110～130℃，待二次结晶粗品OB全部溶解后，将物料二次压滤除去活性炭，然后将滤液泵至二次结晶釜，降温至10℃以下，精品料析出，用二次精制离心机固液分离，得固料C和液料C，固料C用二次精制离心机进一步甩干，用甲醇漂洗后，送去双锥回转真空干燥机烘干后可得成品OB。
进一步的，步骤2中所得的滤液A和收集的废液以及步骤3的滤料B混合后复用于步骤3的试剂B。
进一步的，所述步骤4中的液料C于蒸馏釜中经精馏回收后复用于试剂C。
本发明的反应方程式为：
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：
本发明通过对OB酸与OB酚缩合反应的催化剂和溶剂进行筛选和优化，确定了以硼酸为催化剂、以三氯苯和甲苯为溶剂的复合溶剂体系，从而极大了提高了反应的收率和OB酸的转化率。
本发明通过建立包括两次结晶和活性炭精制工序的提纯工艺，极大了提高了OB成品的纯度，其提纯工艺简单、试剂可回收利用，成本低。
具体实施方式
下面具体举例说明本发明的生产工艺
实施例1
一种荧光增白剂OB的生产工艺，具体包括如下步骤：
步骤1、合成：按照OB酸、OB酚、硼酸、三氯苯、甲苯摩尔比1:2.22：0.15:3.20：3.30，先向投料釜加入三氯苯684Kg，然后启动搅拌后，依次加入OB酚432Kg、OB酸200Kg、催化剂硼酸11Kg，再向投料釜内泵入甲苯358Kg，搅拌均匀后经倒料泵泵入缩合釜，向缩合釜内通入99.9％的氮气，防止物料被氧化，然后将物料缓慢升温至170℃，开始发生缩合脱水反应，继续升温反应脱水，直到物料升温到240℃，脱水过程中，甲苯随之蒸出，当反应物料中无水份脱出时，反应结束；然后启动系统负压，将三氯苯自缩合釜中蒸出，直至三氯苯完全蒸出，得熔融的粗品物料。
步骤2、第一次结晶：按OB酸与二甲基甲酰胺的摩尔比1:21.42，先向粗品结晶釜内加入试剂A二甲基甲酰胺1844Kg，然后用氮气将熔融的粗品物料压到粗品结晶釜内，然后用冷盐水将粗品结晶釜内物料温度降至5℃，待OB产品结晶后，将结晶物料放料至离心机进行固液分离，得滤液A和滤饼A，用二甲基甲酰胺洗涤滤饼A，并收集废液，得一次结晶粗品OB。
步骤3、第二次结晶：按OB酸与二甲基甲酰胺的摩尔比1:42.84，向一次精制釜中加入试剂B二甲基甲酰胺3688Kg(所述试剂B由步骤2中的滤液A、废液B、液料C和新的二甲基甲酰胺混合后获得)，启动搅拌后加入一次结晶粗品OB，将一次精制釜中的物料升温至110℃，搅拌1小时，待物料全部溶解后，将物料用泵转入一次结晶釜，用冷盐水将物料降温至10℃以下，固液分离，得液料B和固料B，液料B进行回收复用，固料B用一次精制离心机甩干得二次结晶粗品OB；
步骤4、精制、烘干：按OB酸、二甲苯、试剂C的摩尔比1:34：3.31，先向二次精制釜中加入试剂C二甲苯4252Kg(由液料C提纯后与新的二甲苯混合而得)，启动搅拌后，向二次精制釜中加入二次结晶粗品OB和活性炭47Kg，然后将二次精制釜中的物料升温至110℃，待二次结晶粗品OB全部溶解后，将物料二次压滤除去活性炭，然后将滤液泵至二次结晶釜，降温至10℃以下，精品料析出，用二次精制离心机固液分离，得固料C和液料C，固料C用二次精制离心机进一步甩干，用甲醇漂洗后，送去双锥回转真空干燥机烘干后可得成品OB，即2,5-双(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩；液料C送去蒸馏釜精馏提纯后复用于试剂C。
该实施例中，OB酸的转化率为97％，OB的产率为96.3％，OB的纯度为99.3％。
实施例2
一种荧光增白剂OB的生产工艺，具体包括如下步骤：
步骤1、合成：按照OB酸、OB酚、硼酸、三氯苯、甲苯摩尔比1:2.36：0.18:3.47：3.69，先向投料釜加入三氯苯800Kg，然后启动搅拌后，依次加入OB酚460Kg、OB酸200Kg、催化剂硼酸13Kg，再向投料釜内泵入甲苯400Kg，搅拌均匀后经倒料泵泵入缩合釜，向缩合釜内通入99.9％的氮气，防止物料被氧化，然后将物料缓慢升温至170℃，开始发生缩合脱水反应，继续升温反应脱水，直到物料升温到240℃，脱水过程中，甲苯随之蒸出，当反应物料中无水份脱出时，反应结束；然后启动系统负压，将三氯苯自缩合釜中蒸出，直至三氯苯完全蒸出，得熔融的粗品物料。
步骤2、第一次结晶：按OB酸与二甲基甲酰胺的摩尔比1:23.23，先向粗品结晶釜内加入试剂A二甲基甲酰胺2000Kg，然后用氮气将熔融的粗品物料压到粗品结晶釜内，然后用冷盐水将粗品结晶釜内物料温度降至5℃，待OB产品结晶后，将结晶物料放料至离心机进行固液分离，得滤液A和滤饼A，用二甲基甲酰胺洗涤滤饼A，并收集废液，得一次结晶粗品OB。
步骤3、第二次结晶：按OB酸与二甲基甲酰胺的摩尔比1:46.46，向一次精制釜中加入试剂B二甲基甲酰胺4000Kg(所述试剂B由步骤2中的滤液A、废液B、液料C和新的二甲基甲酰胺混合后获得)，启动搅拌后加入一次结晶粗品OB，将一次精制釜中的物料升温至120℃，搅拌1小时，待物料全部溶解后，将物料用泵转入一次结晶釜，用冷盐水将物料降温至10℃以下，固液分离，得液料B和固料B，液料B进行回收复用，固料B用一次精制离心机甩干得二次结晶粗品OB；
步骤4、精制、烘干：按OB酸、二甲苯、试剂C的摩尔比1:36：3.54，先向二次精制釜中加入试剂C二甲苯4500Kg(由液料C提纯后与新的二甲苯混合而得)，启动搅拌后，向二次精制釜中加入二次结晶粗品OB和活性炭50Kg，然后将二次精制釜中的物料升温至120℃，待二次结晶粗品OB全部溶解后，将物料二次压滤除去活性炭，然后将滤液泵至二次结晶釜，降温至10℃以下，精品料析出，用二次精制离心机固液分离，得固料C和液料C，固料C用二次精制离心机进一步甩干，用甲醇漂洗后，送去双锥回转真空干燥机烘干后可得成品OB，即2,5-双(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩；液料C送去蒸馏釜精馏提纯后复用于试剂C。
该实施例中，OB酸的转化率为99.2％，OB的产率为98.7％，OB的纯度为99.7％。
实施例3
一种荧光增白剂OB的生产工艺，具体包括如下步骤：
步骤1、合成：按照OB酸、OB酚、硼酸、三氯苯、甲苯摩尔比1:2.47：0.20:3.80：3.92，先向投料釜加入三氯苯812Kg，然后启动搅拌后，依次加入OB酚481Kg、OB酸200Kg、催化剂硼酸14.6Kg，再向投料釜内泵入甲苯425Kg，搅拌均匀后经倒料泵泵入缩合釜，向缩合釜内通入99.9％的氮气，防止物料被氧化，然后将物料缓慢升温至180℃，开始发生缩合脱水反应，继续升温反应脱水，直到物料升温到250℃，脱水过程中，甲苯随之蒸出，当反应物料中无水份脱出时，反应结束；然后启动系统负压，将三氯苯自缩合釜中蒸出，直至三氯苯完全蒸出，得熔融的粗品物料。
步骤2、第一次结晶：按OB酸与二甲基甲酰胺的摩尔比1:25.31，先向粗品结晶釜内加入试剂A二甲基甲酰胺2179Kg，然后用氮气将熔融的粗品物料压到粗品结晶釜内，然后用冷盐水将粗品结晶釜内物料温度降至5℃，待OB产品结晶后，将结晶物料放料至离心机进行固液分离，得滤液A和滤饼A，用二甲基甲酰胺洗涤滤饼A，并收集废液，得一次结晶粗品OB。
步骤3、第二次结晶：按OB酸与二甲基甲酰胺的摩尔比1:50.62，向一次精制釜中加入试剂B二甲基甲酰胺4358Kg(所述试剂B由步骤2中的滤液A、废液B、液料C和新的二甲基甲酰胺混合后获得)，启动搅拌后加入一次结晶粗品OB，将一次精制釜中的物料升温至130℃，搅拌1小时，待物料全部溶解后，将物料用泵转入一次结晶釜，用冷盐水将物料降温至10℃以下，固液分离，得液料B和固料B，液料B进行回收复用，固料B用一次精制离心机甩干得二次结晶粗品OB；
步骤4、精制、烘干：按OB酸、二甲苯、试剂C的摩尔比1:38：3.82，先向二次精制釜中加入试剂C二甲苯4753Kg(由液料C提纯后与新的二甲苯混合而得)，启动搅拌后，向二次精制釜中加入二次结晶粗品OB和活性炭54Kg，然后将二次精制釜中的物料升温至130℃，待二次结晶粗品OB全部溶解后，将物料二次压滤除去活性炭，然后将滤液泵至二次结晶釜，降温至10℃以下，精品料析出，用二次精制离心机固液分离，得固料C和液料C，固料C用二次精制离心机进一步甩干，用甲醇漂洗后，送去双锥回转真空干燥机烘干后可得成品OB，即2,5-双(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩；液料C送去蒸馏釜精馏提纯后复用于试剂C。
该实施例中，OB酸的转化率为98％，OB的产率为96.7％，OB的纯度为99.2％。
对比例1
一种荧光增白剂OB的生产工艺，具体包括如下步骤：
与实施例2的不同之处仅在于，在步骤1中，溶剂采用的是三氯苯和对苯醚，OB酸、三氯苯、对苯醚的摩尔比为1:2.7:4.2；其余与实施例2均相同；
该实施例中，OB酸的转化率为90％，OB的产率为85.4％，OB的纯度为99.5％。
对比例2
一种荧光增白剂OB的生产工艺，具体包括如下步骤：
与实施例2的不同之处仅在于，在步骤1中，OB酸与催化剂硼酸的摩尔比为1:0.4；其余与实施例2均相同；
该实施例中，OB酸的转化率为6％，OB的产率为5.4％，OB的纯度为99.5％。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种荧光增白剂OB的生产工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤1、OB酚与OB酸在催化剂的作用下反应生成OB；
按照OB酸、OB酚、硼酸、三氯苯、甲苯摩尔比1:2.1～2.5：0.15～0.21:3.0～4.0：3.2～4.1，先向投料釜加入三氯苯，然后启动搅拌后，依次加入OB酚、OB酸、催化剂硼酸，再向投料釜内泵入甲苯，搅拌均匀后经倒料泵泵入缩合釜，向缩合釜内通入99.9％的氮气，防止物料被氧化，将物料升温至160～180℃，开始发生缩合脱水反应，继续升温反应脱水，直到物料升温到230～250℃，脱水过程中，甲苯随之蒸出，当反应物料中无水份脱出时，反应结束；然后启动系统负压，将三氯苯自缩合釜中蒸出，直至三氯苯完全蒸出，得熔融的粗品物料。
2.根据权利要求1所述的一种荧光增白剂OB的生产工艺，其特征在于，还包括步骤2、第一次结晶，所述结晶的具体操作方法如下：
按OB酸与二甲基甲酰胺的摩尔比1:20～27，先向粗品结晶釜内加入试剂A二甲基甲酰胺，然后用氮气将熔融的粗品物料压到粗品结晶釜内，然后用冷盐水将粗品结晶釜内物料温度降至5℃，待OB产品结晶后，将结晶物料放料至离心机进行固液分离，得滤液A和滤饼A，用二甲基甲酰胺洗涤滤饼A，并收集废液，得一次结晶粗品OB；滤液A和洗液进行回收。
3.根据权利要求2所述的一种荧光增白剂OB的生产工艺，其特征在于，还包括步骤3、第二次结晶；所述第二次结晶的具体操作方法如下：
按OB酸与二甲基甲酰胺的摩尔比1:50～60，向一次精制釜中加入试剂B二甲基甲酰胺，启动搅拌后加入一次结晶粗品OB，将一次精制釜中的物料升温至110～130℃，搅拌1小时，待物料全部溶解后，将物料用泵转入一次结晶釜，用冷盐水将物料降温至10℃以下，固液分离，得液料B和固料B，液料B进行回收，固料B用一次精制离心机甩干得二次结晶粗品OB。
4.根据权利要求3所述的一种荧光增白剂OB的生产工艺，其特征在于，还包括步骤4、精制、烘干，所述精制、烘干的具体操作步骤如下：
按OB酸、二甲苯、试剂C的摩尔比1:32～40：3～4，先向二次精制釜中加入试剂C二甲苯，启动搅拌后，向二次精制釜中加入二次结晶粗品OB和活性炭，然后将二次精制釜中的物料升温至110～130℃，待二次结晶粗品OB全部溶解后，将物料二次压滤除去活性炭，然后将滤液泵至二次结晶釜，降温至10℃以下，精品料析出，用二次精制离心机固液分离，得固料C和液料C，固料C用二次精制离心机进一步甩干，用甲醇漂洗后，送去双锥回转真空干燥机烘干后可得成品OB，即2,5-双(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩。
5.根据权利要求3所述的一种荧光增白剂OB的生产工艺，其特征在于，是步骤2中所得的滤液A和收集的废液以及步骤3的滤料B混合后复用于步骤3的试剂B。
6.根据权利要求3所述的一种荧光增白剂OB的生产工艺，其特征在于，所述步骤4中的液料C于蒸馏釜中经精馏回收后复用于试剂C。
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|---|---|---|---|---|
| CN102070627A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-05-25 | 河北星宇化工有限公司 | 2,5－双(5－叔丁基2－苯并噁唑基)噻吩的制备方法 |
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| Title |
|---|
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