本發(fā)明涉及一種合成方法,尤其涉及一種環(huán)保型h酸合成方法。
背景技術(shù):
h酸商品一般是膏狀或粉狀物。微溶于冷水,溶于純堿和燒堿等堿性溶液中。h-酸單鈉鹽主要用于生產(chǎn)酸性,直接和活性染料,如酸性品紅6b、酸性大紅g、酸性黑10b、直接黑、活性艷紅k-2bp、活性紫k-3r、活性溶藍(lán)k-r等90余種,這些染料用于毛紡,棉織物的染色。
目前國(guó)內(nèi)主要采用“三磺化-堿熔法”生產(chǎn)h酸,即將萘用硫酸或65%的發(fā)煙硫酸進(jìn)行磺化,得到1,3,6-萘三磺酸,然后經(jīng)混酸硝化、氨水中和還原得到t酸銨鹽,然后經(jīng)過(guò)堿熔和酸化得到h酸。傳統(tǒng)的t酸制備是用鐵粉還原工藝,鐵粉還原工藝雖然成本很低,但產(chǎn)生大量固廢,所以早已被淘汰。取而代之的是加氫還原和水合肼還原工藝。因?yàn)橛盟想逻€原工藝代替鐵粉工藝時(shí)對(duì)原設(shè)備改動(dòng)很少,所以應(yīng)用比較普遍。但水合肼還原時(shí),為了使8-硝基-1,3,6-三磺酸銨鹽轉(zhuǎn)化完全往往使水合肼過(guò)量25%以上,這樣大量的水合肼不僅被浪費(fèi)掉了,而且還對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種優(yōu)化h酸生產(chǎn)工藝,降低h酸生產(chǎn)過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)的一種環(huán)保型h酸合成方法。
本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的:
一種環(huán)保型h酸合成方法,按以下步驟進(jìn)行:
(1)、二磺化處理:
向硝化釜中加入精萘和發(fā)煙硫酸,然后緩慢升溫至120℃保溫4小時(shí),精萘用硫酸磺化生成2,7-萘二磺酸,反應(yīng)式如下:
(2)、溴化處理:
將磺化物料降溫制60℃以下,向物料中加入發(fā)煙硫酸,降溫至60℃以下后,加入1.05摩爾當(dāng)量的溴化劑,然后緩慢升溫至90℃保溫6小時(shí)至反應(yīng)結(jié)束,生成1-溴-3,6-萘二磺酸,其反應(yīng)方式如下:
(3)、硝化處理:
將溴化料降溫至55℃以下,用約3小時(shí)緩慢均勻的滴加硝酸進(jìn)行硝化,滴加結(jié)束后,在55℃~65℃保溫3小時(shí);
生成1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸;反應(yīng)結(jié)束后,用氨水調(diào)ph值為1~2,過(guò)濾出1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸,其反應(yīng)方式如下:
(4)、中間體1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸析出:
將硝化好的物料加入10倍(精萘重量比)水中,降溫至50℃以下,用25%氨水調(diào)ph值為1~2,降溫至30℃以下,析出物料;濾除母液,得到中間體1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸;
水解:向還原釜中加入水和中間體1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸,加入氫氧化鈉,升溫至回流,保溫7小時(shí);
還原:向還原釜中加入雷尼鎳催化劑,用氮?dú)庵脫Q釜內(nèi)空氣三次,然后升溫至80℃,通入氫氣至2.5mpa,期間用冷水降溫,防止反應(yīng)溫度過(guò)高,反應(yīng)7~9小時(shí);
析出:將物料導(dǎo)入析出釜,調(diào)ph值為中性,加入適量元明粉析出產(chǎn)品,濾除母液,干燥得成品,其反應(yīng)方式如下:
作為優(yōu)選,步驟(1)中的2,7-萘二磺酸的合成:精萘與發(fā)煙硫酸的重量比為1:1至1:10;發(fā)煙硫酸濃度為90~120%;
步驟(2)中的1-溴-3,6-萘二磺酸的合成:溴化劑為單質(zhì)溴或溴鹽;
步驟(3)中硝酸的濃度為90~98%,硝酸用量為1.0~1.5摩爾當(dāng)量;
步驟(4)中,還原水解生產(chǎn)最終產(chǎn)品,再同一鍋中進(jìn)行,先水解后還原的方式;還原水解生產(chǎn)最終產(chǎn)品時(shí),氫氧化鈉與底物的摩爾比為4:1至10:1。
作為優(yōu)選,步驟(3)中的硝化處理和步驟(2)中的溴化處理的單元反應(yīng)
步驟可以顛倒操作。
作為優(yōu)選,步驟(1)中精萘與發(fā)煙硫酸的重量比為1:4至1:6;發(fā)煙硫酸濃度為95%~98%;
步驟(2)中溴化劑為溴化鈉或溴化鉀中的一種;
步驟(3)中硝酸的濃度為96~98%,硝酸用量為1.05~1.1摩爾當(dāng)量;
步驟(4)中還原水解生產(chǎn)最終產(chǎn)品時(shí),氫氧化鈉與底物的摩爾比為8.5:1。
本發(fā)明提供的一種環(huán)保型h酸合成方法,降低環(huán)境污染,避免此類安全隱患,使操作環(huán)境更安全環(huán)保。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例,,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
實(shí)施例1:一種環(huán)保型h酸合成方法,按以下步驟進(jìn)行:
(1)、二磺化處理:
向硝化釜中加入精萘和發(fā)煙硫酸,然后緩慢升溫至120℃保溫4小時(shí),精萘用硫酸磺化生成2,7-萘二磺酸,反應(yīng)式如下:
(2)、溴化處理:
將磺化物料降溫制60℃以下,向物料中加入發(fā)煙硫酸,降溫至60℃以下后,加入1.05摩爾當(dāng)量的溴化劑,然后緩慢升溫至90℃保溫6小時(shí)至反應(yīng)結(jié)束,生成1-溴-3,6-萘二磺酸,其反應(yīng)方式如下:
(3)、硝化處理:
將溴化料降溫至55℃以下,用約3小時(shí)緩慢均勻的滴加硝酸進(jìn)行硝化,滴加結(jié)束后,在55℃保溫3小時(shí);
生成1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸;反應(yīng)結(jié)束后,用氨水調(diào)ph值為1,過(guò)濾出1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸,其反應(yīng)方式如下:
(4)、中間體1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸析出:
將硝化好的物料加入10倍(精萘重量比)水中,降溫至50℃以下,用25%氨水調(diào)ph值為1,降溫至30℃以下,析出物料;濾除母液,得到中間體1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸;
水解:向還原釜中加入水和中間體1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸,加入氫氧化鈉,升溫至回流,保溫7小時(shí);
還原:向還原釜中加入雷尼鎳催化劑,用氮?dú)庵脫Q釜內(nèi)空氣三次,然后升溫至80℃,通入氫氣至2.5mpa,期間用冷水降溫,防止反應(yīng)溫度過(guò)高,反應(yīng)7小時(shí);
析出:將物料導(dǎo)入析出釜,調(diào)ph值為中性,加入適量元明粉析出產(chǎn)品,濾除母液,干燥得成品,其反應(yīng)方式如下:
實(shí)施例2:一種環(huán)保型h酸合成方法,按以下步驟進(jìn)行:
(1)、二磺化處理:
向硝化釜中加入精萘和發(fā)煙硫酸,然后緩慢升溫至120℃保溫4小時(shí),精萘用硫酸磺化生成2,7-萘二磺酸,反應(yīng)式如下:
(2)、溴化處理:
將磺化物料降溫制60℃以下,向物料中加入發(fā)煙硫酸,降溫至60℃以下后,加入1.05摩爾當(dāng)量的溴化劑,然后緩慢升溫至90℃保溫6小時(shí)至反應(yīng)結(jié)束,生成1-溴-3,6-萘二磺酸,其反應(yīng)方式如下:
(3)、硝化處理:
將溴化料降溫至55℃以下,用約3小時(shí)緩慢均勻的滴加硝酸進(jìn)行硝化,滴加結(jié)束后,在60℃保溫3小時(shí);
生成1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸;反應(yīng)結(jié)束后,用氨水調(diào)ph值為1.5,過(guò)濾出1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸,其反應(yīng)方式如下:
(4)、中間體1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸析出:
將硝化好的物料加入10倍(精萘重量比)水中,降溫至50℃以下,用25%氨水調(diào)ph值為1.5,降溫至30℃以下,析出物料;濾除母液,得到中間體1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸;
水解:向還原釜中加入水和中間體1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸,加入氫氧化鈉,升溫至回流,保溫7小時(shí);
還原:向還原釜中加入雷尼鎳催化劑,用氮?dú)庵脫Q釜內(nèi)空氣三次,然后升溫至80℃,通入氫氣至2.5mpa,期間用冷水降溫,防止反應(yīng)溫度過(guò)高,反應(yīng)8小時(shí);
析出:將物料導(dǎo)入析出釜,調(diào)ph值為中性,加入適量元明粉析出產(chǎn)品,濾除母液,干燥得成品,其反應(yīng)方式如下:
實(shí)施例3:
一種環(huán)保型h酸合成方法,按以下步驟進(jìn)行:
(1)、二磺化處理:
向硝化釜中加入精萘和發(fā)煙硫酸,然后緩慢升溫至120℃保溫4小時(shí),精萘用硫酸磺化生成2,7-萘二磺酸,反應(yīng)式如下:
(2)、溴化處理:
將磺化物料降溫制60℃以下,向物料中加入發(fā)煙硫酸,降溫至60℃以下后,加入1.05摩爾當(dāng)量的溴化劑,然后緩慢升溫至90℃保溫6小時(shí)至反應(yīng)結(jié)束,生成1-溴-3,6-萘二磺酸,其反應(yīng)方式如下:
(3)、硝化處理:
將溴化料降溫至55℃以下,用約3小時(shí)緩慢均勻的滴加硝酸進(jìn)行硝化,滴加結(jié)束后,在65℃保溫3小時(shí);
生成1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸;反應(yīng)結(jié)束后,用氨水調(diào)ph值為2,過(guò)濾出1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸,其反應(yīng)方式如下:
(4)、中間體1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸析出:
將硝化好的物料加入10倍(精萘重量比)水中,降溫至50℃以下,用25%氨水調(diào)ph值為2,降溫至30℃以下,析出物料;濾除母液,得到中間體1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸;
水解:向還原釜中加入水和中間體1-溴-8-硝基-3,6-萘二磺酸,加入氫氧化鈉,升溫至回流,保溫7小時(shí);
還原:向還原釜中加入雷尼鎳催化劑,用氮?dú)庵脫Q釜內(nèi)空氣三次,然后升溫至80℃,通入氫氣至2.5mpa,期間用冷水降溫,防止反應(yīng)溫度過(guò)高,反應(yīng)9小時(shí);
析出:將物料導(dǎo)入析出釜,調(diào)ph值為中性,加入適量元明粉析出產(chǎn)品,濾除母液,干燥得成品,其反應(yīng)方式如下: