CN1706791A

CN1706791A - 水杨酸的制备方法

Info

Publication number: CN1706791A
Application number: CN 200410046076
Authority: CN
Inventors: 尹应武; 郭清斌
Original assignee: Beijing Tsinghua Unisplendour Insight Chemical Technology LLC
Current assignee: Beijing Tsinghua Unisplendour Insight Chemical Technology LLC
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2024-06-04
Also published as: CN100355719C

Abstract

本发明涉及以苯酚、氢氧化钙、二氧化碳和硫酸为原料制备水杨酸的方法。该方法包括以下步骤：I)苯酚中加入硫酸钠溶液，再与氢氧化钙反应，同时产生苯酚钙或硫酸钙，最后可获得苯酚钠溶液和硫酸钙；II)在获得的滤液即苯酚钠脱水后通入二氧化碳，羧化生成水杨酸钠；III)将获得的水杨酸钠与硫酸反应，获得水杨酸和硫酸钠；将获得的硫酸钠溶液用于步骤I)的反应。

Description

水杨酸的制备方法

发明领域

本发明涉及以苯酚、氢氧化钙、二氧化碳和硫酸为原料制备水杨酸的方法。

发明背景

水杨酸是重要的有机化工原料，广泛应用于合成香料、合成医药、合成农药、合成精细化工中间体等领域

目前，公知的以苯酚为原料的生产方法是用苯酚与氢氧化钠反应制得苯酚钠，再在常压或中压下通入二氧化碳进行羧基化反应，最后用硫酸酸化制得水杨酸。

然而这些方法需要消耗大量的氢氧化钠；在整个生产过程中，水资源的消耗大；并且用硫酸酸化后生成的含酸废水和含大量副产物硫酸钠的后处理复杂，无法直接生化处理，需要萃取、稀释后再生化处理，大量水和硫酸钠被排放，废水中无机盐含量普遍严重超标。

为了克服现有方法生产成本较高、水资源消耗大、废水难以生化处理、具有后处理成本高、工艺复杂、难以符合环保要求等缺点，我们通过合理的流程组合并采用了价格低廉的氢氧化钙(或氧化钙)代替氢氧化钠，通过巧妙改进，将工艺过程中产生的硫酸钠再循环使用，从而简化了酚、水杨酸酸化废水的回收处理流程，同时得到了有多种用途的石膏产品，消除了含酚废水的处理难题，实现了成功套用清洁生产。达到既降低成本，又保护环境的双重目的。这项发明提供了一种简便、无污染、高收率生产水杨酸的新工艺。

发明内容

本发明的目的是提供制备水杨酸的新方法。

具体地说，本发明提供一种以苯酚、氢氧化钙、二氧化碳和硫酸为原料制备水杨酸的方法。

本发明提供制备水杨酸的方法，该方法包括如下步骤：

I)苯酚中加入硫酸钠溶液，再与氢氧化钙反应，同时产生苯酚钙或硫酸钙，最后可获得苯酚钠溶液和硫酸钙；

II)在获得的滤液即苯酚钠脱水后通入二氧化碳，羧化生成水杨酸钠；

III)将获得的水杨酸钠与硫酸反应，获得水杨酸和硫酸钠；

IV)将获得的硫酸钠溶液用于步骤I)的反应。

本发明制备水杨酸的方法的具体实施方案如下：

步骤I)：在一反应容器中将苯酚与硫酸钠废水混合；在加热(例如，50-80℃)搅拌的条件下缓慢加入氢氧化钙粉末或石灰浆反应40-100分钟，获得苯酚钠溶液。副产硫酸钙通过过滤或离心分离。

步骤II)：将步骤I)中得到的苯酚钠溶液脱水，在常压下通入二氧化碳进行羧化反应，产生水杨酸钠。

步骤III)：向步骤II)中得到的水杨酸钠中加入硫酸，获得水杨酸和硫酸钠溶液。离心分离。

步骤IV)：将步骤III)中分离出的母液直接用于步骤I)。所述的母液中主要成分为硫酸钠，同时会有相当数量的苯酚、水杨酸、硫酸存在，该母液无需处理，可直接用于步骤I)。

在本发明方法中，采用的反应原料用量一般而言是根据反应的化学计量比，根据情况的不同，其中的一种或二种原料可以增加或减少。反应辅助剂的选量可以按本领域的常识选择。

本发明方法制备出的水杨酸可采用常规的方法来进行后处理，例如采用洗涤、脱色、重结晶等方法。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

一、使用价格低廉的氢氧化钙(或氧化钙)代替氢氧化钠，并副产硫酸钙可作为水泥、石膏板等的原材料，从而大大降低了生产成本；

二、充分利用了母液中的硫酸钠，变废为宝，减少后处理步骤，降低了处理费用，获得了新的效益；

三、母液中残留的苯酚、水杨酸得以回用，工艺过程的总收率明显提高；

四、原工艺的设备只稍作改动，增加过滤装置即可应用本发明。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下文中采用非限定性实施例作进一步说明。

实施例1

将硫酸钠443kg和水1343kg投入反应釜中，加入苯酚610kg，加热搅拌，60℃下缓缓投入316kg氢氧化钙(95％)，反应60分钟，投入25kg氢氧化钠，再反应30分钟，趁热过滤，少量热水洗涤固体3次(共50kg热水)，合并洗水到溶液中，得到苯酚钠溶液2057kg。

将苯酚钠溶液投入反应釜，加入苯酚600kg，加热脱水2小时，回收苯酚450kg，水1377kg；通入220kg(注：工厂生产的实际情况)二氧化碳，进行羧化反应2小时，同时回收苯酚190kg；获得水杨酸钠878kg。

经获得的水杨酸钠加600kg热水溶解，转移到酸化釜中。在80℃下加入35％的硫酸1143kg酸析，过滤、洗涤、脱色、重结晶后得到水杨酸687kg(含量99％)，总收率91.7％。

同时还得到1940kg工艺母液，其中含有硫酸钠443kg、水杨酸10kg、苯酚50kg、硫酸94kg和水1343kg可直接回用，做下一锅原料。

实施例2

取实施例1的工艺母液1940kg，其中含有硫酸钠443kg、水杨酸10kg、苯酚50kg、硫酸94kg和水1343kg，投入反应釜中，加入苯酚550kg，加热搅拌，60℃下缓缓投入316kg氢氧化钙(95％)，反应60分钟，投入25kg氢氧化钠，再反应30分钟，趁热过滤，少量热水洗涤固体3次(共50kg热水)，合并洗水到溶液中，得到苯酚钠溶液2057kg。

经获得的水杨酸钠加600kg热水溶解，转移到酸化釜中。在80℃下加入35％的硫酸1143kg酸析，过滤、洗涤、脱色、重结晶后得到水杨酸687kg(含量99％)，总收率91.7％。得到的含硫酸钠等成分的母液可直接回用，做下一锅原料。

对照实施例

在反应釜中投入苯酚560kg，加水734kg，加热溶解，加入32％液碱781kg，常温反应60分钟，加入溶剂带水苯酚600kg，加热脱水2小时，回收苯酚；通入220kg二氧化碳，羧化5小时，加入4000kg水溶解，加入35％的硫酸1186kg酸洗，过滤、洗涤、脱色、重结晶后得到水杨酸679kg(含量99％)，总收率89％。副产物硫酸钠的后处理一般采用萃取、吸附和生化处理的方法，废水中无机盐含量无法降低。

Claims

1、一种制备水杨酸的方法，该方法包括如下步骤：

III)将获得的水杨酸钠与硫酸反应，获得水杨酸和硫酸钠；

IV)将获得的硫酸钠溶液用于步骤I)的反应。

2、根据权利要求1的方法，其中：

I)在一反应容器中，控制温度50-80℃，在搅拌的条件下缓慢地将氢氧化钙粉末加入到苯酚与硫酸钠混合溶液中反应，获得苯酚钠溶液和硫酸钙沉淀；

II)将步骤I)中得到的苯酚钠溶液脱水后在常压下通入二氧化碳进行羧化反应，产生水杨酸钠；

III)在步骤II)中得到的水杨酸钠中加入硫酸酸析，获得水杨酸；

IV)步骤III)中分离出的母液中无需处理，直接用于步骤I)。