一种色酚AS‑D的制备方法与流程

本发明属于化工
技术领域：
，更具体的是一种色酚AS-D的制备方法。
背景技术：
：色酚AS-D是一种重要的染料中间体，由于色酚AS-D是以邻甲基苯胺为原料合成的，而邻甲基苯胺是对甲基苯胺生产过程中廉价的异构体，这就使得AS-D合成的染料和颜料具有明显的价格优势；以AS-D为偶合组分的颜料的色相可以随重氮组分取代基的不同由黄相红到蓝相红，可以满足应用体系中红色色谱的要求；另外由于AS-D较AS在酰胺基的邻位多一个甲基，使得其在合成耐光性，耐溶剂性等性能优良的颜料产品中有着不可取代的作用。现有技术生产色酚AS-D为直接缩合制得的产品，产品品质较差，而用户对色酚AS-D的质量，特别是对产品的纯度、外观和最终产品的耐光牢度要求较高，故现有技术生产的色酚AS-D不能满足国内用户和外贸出口的要求，也影响了其应用和销售，因此改善产品外观、提高产品纯度、生产出高质量高档次的色酚AS-D成为各生产厂家研究的重点。技术实现要素：本发明的目的是为了解决在色酚AS-D产品的生产过程中亮度不足、纯度较低、耐溶剂性差和耐光牢度太低的问题，而提供一种比较完善的色酚AS-D的制备方法。本发明解决其技术问题的具体技术方案为：色酚AS-D的制备方法包括成盐工序、脱水工序、缩合工序、碱煮工序、抽滤工序、干燥工序以及尾气的回收再利用工序，其特征在于：所述的缩合工序包括以下步骤:1）向悬浮锅中加入氯苯和邻氯甲苯，其中氯苯和邻氯甲苯的比例为59:1；2）搅拌混合后，投入2-羟基-3-萘甲酸、纯碱、蒸馏水、酰化催化剂及阳离子分散剂，其重量比为：90:36:1:2.4:1；3）搅拌混合后，将悬浮锅内的物料转至缩合反应釜，将缩合反应釜内的物料升温至45℃，保持30min，然后再升温至80℃，保持30min，最后升温至134℃，保持10min；4）开启缩合反应釜循环水，将反应釜的物料降温至85℃，由高位槽加入邻甲基苯胺；再降温至75℃，滴加三氯化磷-氯苯混合液，三氯化磷与氯苯的比例为1:2，滴加速度为5L/min，滴加温度75-105℃，将三氯化磷-氯苯混合液滴加完毕后，采用蒸汽加热将缩合反应釜内的物料升温至123-126℃，并保持1h，lh后降温至95-105℃，得到缩合物料。所述的色酚AS-D的制备方法，其特征在于:所述2-羟基-3-萘甲酸、邻甲基苯胺和三氯化磷各组分的重量比为：450:282:371。所述的色酚AS-D的制备方法，其特征在于:所述的阳离子分散剂各组分的重量百分比为:十六烷基丙撑二胺盐酸盐60-70%和十八烷基丙撑二胺盐酸盐30-40%。所述的酰化催化剂为4-二甲氨基吡啶。所述的碱煮工序包括:1)在化料锅中加入少量蒸馏水缓慢加入纯碱，再加水至刻度，并升温至80-90℃，进行溶解，溶解后放入碱煮锅，其中蒸馏水和纯碱的重量比为100:13；2)向碱煮锅内放入所述缩合物料，搅拌10-20min，得到碱煮物料，并控制pH值8.0-8.5，加热使碱煮物料温度升至90-98℃，蒸汽压力控制在0.1-0.2MPa；3)将碱煮物料升温至95-100℃，蒸馏30min,并控制pH值8.0-9.0，再升温至100-105℃，当蒸出物无氯苯和邻氯甲苯时停止蒸馏，向碱煮锅内加蒸馏水降温，其中蒸馏水和2-羟基-3-萘甲酸的重量比为40:3，温度降至90-95℃，然后用压缩空气机将碱煮物料压至抽滤池中。本发明的有益效果是:本发明的一种色酚AS-D的制备方法，生产的色酚AS-D产品外观较好，纯度较高，收率较高；在所述缩合工序中，加入了酰化催化剂，大大缩短了缩合工序的时间、提高了收率、降低了生产成本；本发明采用了多步骤、多梯度缩合工艺，该工艺生产的AS-D产品，经偶合反应后的下游产品的耐光牢度较高、耐溶剂性能较高和耐迁移能力较好。附图说明：图1：现有技术生产色酚AS-D的高效液相色谱图谱含量图图2：本发明生产色酚AS-D的高效液相色谱图谱含量图图3：色酚AS-D缩合过程化学反应方程式具体实施方式：为了更加直观、系统和详细的表述本发明的保护内容，下面通过具体实施进一步说明本发明的技术方案，以下实施例仅用于说明本发明而不用于限定本发明的范围。对于本领域的技术人员来说，在本发明范围内所做的任何变更、修改或直接采用实施例中的同等条件而实施的例子，都应理解为在本发明的涵盖范围。具体实施方式如下：实施例一：1.本实施例色酚AS-D是2-羟基-3-萘甲酸在有机溶剂中以钠盐的无水状态下进行缩合的，以450kg2-羟基-3-萘甲酸先与纯碱成钠盐然后再进行脱水，再进行操作，成盐、脱水工序的具体步骤如下：1)先检查悬浮锅底阀关闭状态，打开溶剂进料阀门加入氯苯2950L和邻氯甲苯50L；2)打开搅拌混合均匀，然后投入2-羟基-3-萘甲酸450kg、纯碱180kg、蒸馏水5kg、酰化催化剂12kg及阳离子分散剂5kg，所述阳离子分散剂各组分采用下述重量：十六烷基丙撑二胺盐酸盐3kg和十八烷基丙撑二胺盐酸盐2kg;所述酰化催化剂为4-二甲氨基吡啶。3)搅拌5min形成比较稳定的悬浮液，混合均匀后，检查阀门开关是否正确，所有的设备、管件、管路是否有问题，打开缩合反应釜放空阀门，用进料泵将悬浮锅内的混合物料转至缩合反应釜。在脱水缩合釜中，打开夹套进气阀和出气阀，对夹套进行水浴加热升温：升温至45℃后，保持30min进行第一次成盐反应，缓慢升温至80℃，并保温30min，进行第二次成盐反应；4)在脱水缩合釜二次成盐反应完成后，打开夹套排水阀，放掉热水，打开夹套蒸汽阀和出气阀，进行逐步梯度缓慢升温：第一步升温从80℃升温到110℃，历时100min；第二步从110℃升温到134℃，历时50min，至氯苯透明无水为止，然后在134℃保持10min，最后打开循环水进行降温，降温时要及时关闭脱水阀门，以防倒吸，避免水回流到缩合釜中。5)待温度降至85℃，由高位槽加入邻甲苯胺280L，再降温至75℃，滴加三氯化磷-氯苯混合液共295L，三氯化磷与氯苯的重量比为1:2，滴加速度为5L/min；在滴加过程中控制温度保持在75℃。2.脱水工序完毕，物料转移至转至缩合反应釜，进行缩合工序和尾气回收，具体步骤如下：1)将三氯化磷-氯苯混合液滴加完毕后开始升温，采用蒸汽加热将缩合反应釜内的物料温度升到123℃并保持60min，60min后降温至95℃，得到缩合物料。缩合过程依据化学反应方程式:附图3进行反应，缩合过程中温度比较高，产生的氯化氢气体随着氯苯和有机溶剂一起经蒸汽上升管道被蒸出，经过片式冷凝器，氯苯和有机溶剂被冷凝固流至缩合反应釜，这样氯苯和有机溶剂得以循环利用，能保持缩合釜物料处于较低浓度。氯化氢气体在冷凝器中由负压管道抽出，促进缩合反应向正方向进行。2）缩合物料转至碱煮锅内:同时关闭冷凝器阀门和回流阀，打开缩合反应釜放料阀和碱煮锅受料阀，打开压缩空气机进行缓慢转料，压力不可超过0.2Mpa，通过观察碱煮锅液面情况和缩合反应釜压力情况来判断物料是否转移彻底。3.缩合物料转至碱煮锅完毕以后，进行碱煮工序，其目的是分解过量的三氯化磷，蒸馏出溶剂氯苯以及未反应的苯胺和部分氨基物，溶解未反应2-羟基-3-萘甲酸、树脂化氨基物及焦油化物。其中碱煮、抽滤和干燥工序具体步骤如下：1)在化料锅中加入蒸馏水200L，然后缓慢加入纯碱130kg，再加水1000Kg，并升温至80℃，进行溶解，溶解后待用；2)缩合物料转至碱煮锅完毕以后，将碱煮锅搅拌10min，缓慢加入1）中所述的纯碱溶液，进行中和反应，最后使碱煮物料的pH值调至8.0，然后加热使碱煮物料温度升至90℃，蒸汽压力控制在0.1MPa，并注意温度变化，随时调整蒸汽压力以防冲料；3)将碱煮物料升温至95℃后，复测pH值控制在8.0，如果pH下降到8.0以下，需要补加上述纯碱溶液调至8.0；待pH稳定后，蒸馏30min；再升温至100℃继续蒸馏，直到蒸出物中无氯苯和有机溶剂为止，停止蒸馏；4)将碱煮物料中氯苯和有机溶剂蒸馏完毕以后进行水洗工序，向碱煮锅内补水6000L，温度控制在90℃，然后利用压缩空气机将碱煮物料压至抽滤池中；最后将碱煮锅内的碱煮物料转移到抽滤池内进行真空抽滤，然后将滤饼进行干燥，干燥方法为：常压高温干燥，干燥温度120℃，干燥时间2h，最终得到色酚AS-D产品。实施例二：1.色酚AS-D是2-羟基-3-萘甲酸在有机溶剂中以钠盐的无水状态下进行缩合的，因此以450kg2-羟基-3-萘甲酸为例：先与纯碱成钠盐然后再进行脱水才能进行操作，成盐、脱水工序的具体步骤如下：1)先检查悬浮锅底阀关闭状态，打开溶剂进料阀门加入氯苯2950L和邻氯甲苯50L；2)打开搅拌混合均匀，然后投入2-羟基-3-萘甲酸450kg、纯碱180kg、蒸馏水5kg、酰化催化剂12kg及阳离子分散剂5kg，所述阳离子分散剂各组分采用下述重量：十六烷基丙撑二胺盐酸盐8kg和十八烷基丙撑二胺盐酸盐4kg;所述酰化催化剂为4-二甲氨基吡啶。3)搅拌5min形成比较稳定的悬浮液，混合均匀后，检查阀门开关是否正确，所有的设备、管件、管路是否有问题，打开缩合反应釜放空阀门，用进料泵将悬浮锅内的混合物料转至缩合反应釜。在脱水缩合釜中，打开夹套进气阀和出气阀，对夹套进行水浴加热升温：升温至45℃后，保持30min进行第一次成盐反应，缓慢升温至80℃，并保温30min，进行第二次成盐反应；4)在脱水缩合釜二次成盐反应完成后，打开夹套排水阀，放掉热水，打开夹套蒸汽阀和出气阀，进行逐步梯度缓慢升温：第一步升温从80℃升温到110℃，保持120min；第二步从110℃到升温134℃，保持60min，至氯苯透明无水为止，然后在134℃保持10min，最后打开循环水进行降温，降温时要及时关闭脱水阀门，以防倒吸，避免水回流到缩合釜中。5)待温度降至85℃，由高位槽加入邻甲苯胺280L，再降温至75℃，滴加三氯化磷-氯苯混合液共295L，三氯化磷与氯苯的为1:2，滴加速度为5L/min；在滴加过程中控制温度保持在105℃。2.脱水工序完毕，物料转移至转至缩合反应釜，进行缩合工序和尾气回收，具体步骤如下：1)将三氯化磷-氯苯混合液滴加完毕后开始升温，采用蒸汽加热将缩合反应釜内的物料温度升到126℃并保持60min，60min后降温至105℃，得到缩合物料。缩合过程依据化学反应方程式:附图3进行反应，缩合过程中温度比较高，产生的氯化氢气体随着氯苯和有机溶剂一起经蒸汽上升管道被蒸出，经过片式冷凝器，氯苯和有机溶剂被冷凝固流至缩合反应釜，这样氯苯和有机溶剂得以循环利用，能保持缩合釜物料处于较低浓度。氯化氢气体在冷凝器中由负压管道抽出，促进缩合反应向正方向进行。2）缩合物料转至碱煮锅内:同时关闭冷凝器阀门和回流阀，打开缩合反应釜放料阀和碱煮锅受料阀，打开压缩空气机进行缓慢转料，压力不可超过0.2Mpa，通过观察碱煮锅液面情况和缩合反应釜压力情况来判断物料是否转移彻底。3.缩合物料转至碱煮锅完毕以后，进行碱煮工序，其目的是分解过量的三氯化磷，蒸馏出溶剂氯苯以及未反应的苯胺和部分氨基物，溶解未反应2-羟基-3-萘甲酸、树脂化氨基物及焦油化物。其中碱煮、抽滤和干燥工序具体步骤如下：1)在化料锅中加入蒸馏水200L，然后缓慢加入纯碱130kg，再加水1000kg，并升温至90℃，进行溶解，溶解后待用；2)缩合物料转至碱煮锅完毕以后，将碱煮锅搅拌20min，缓慢加入1）中所述的纯碱溶液，进行中和反应，最后使碱煮物料的pH值调至8.5，然后加热使碱煮物料温度升至98℃，蒸汽压力控制在0.2MPa，并注意温度变化，随时调整蒸汽压力以防冲料；3)将碱煮物料升温至100℃后，复测pH值控制在8.5，如果pH下降到8.5以下，需要补加上述纯碱溶液调至8.5；待pH稳定后，蒸馏30min；再升温至105℃继续蒸馏，直到蒸出物中无氯苯和有机溶剂为止，停止蒸馏；4)将碱煮物料中氯苯和有机溶剂蒸馏完毕以后进行水洗工序，向碱煮锅内补水6000L，温度控制在95℃，然后利用压缩空气机将碱煮物料压至抽滤池中；最后将碱煮锅内的碱煮物料转移到抽滤池内进行真空抽滤，然后将滤饼进行干燥，干燥方法为：常压高温干燥，干燥温度120℃，干燥时间4h，最终得到色酚AS-D产品。实施例三：1.色酚AS-D是2-羟基-3-萘甲酸在有机溶剂中以钠盐的无水状态下进行缩合的，因此以450kg2-羟基-3-萘甲酸为例：先与纯碱成钠盐然后再进行脱水才能进行操作，成盐、脱水工序的具体步骤如下：1)先检查悬浮锅底阀关闭状态，打开溶剂进料阀门加入氯苯2950L和邻氯甲苯50L；2)打开搅拌混合均匀，然后投入2-羟基-3-萘甲酸450kg、纯碱180kg、蒸馏水5kg、酰化催化剂12kg及阳离子分散剂5kg，所述阳离子分散剂的各组分采用下述重量：十六烷基丙撑二胺盐酸盐3kg和十八烷基丙撑二胺盐酸盐2kg;所述酰化催化剂为4-二甲氨基吡啶。3)搅拌5min形成比较稳定的悬浮液，混合均匀后，检查阀门开关是否正确，所有的设备、管件、管路是否有问题，打开缩合反应釜放空阀门，用进料泵将悬浮锅内的混合物料转至缩合反应釜。在脱水缩合釜中，打开夹套进气阀和出气阀，对夹套进行水浴加热升温：升温至45℃后，保持30min进行第一次成盐反应，缓慢升温至80℃，并保温30min，进行第二次成盐反应；4)在脱水缩合釜二次成盐反应完成后，打开夹套排水阀，放掉热水，打开夹套蒸汽阀和出气阀，进行逐步梯度缓慢升温：第一步升温从80℃升温到110℃，保持110min；第二步从110℃升温到134℃，保持55min，至氯苯透明无水为止，然后在134℃保持10min，最后打开循环水进行降温，降温时要及时关闭脱水阀门，以防倒吸，避免水回流到缩合釜中。5)待温度降至85℃，由高位槽加入邻甲苯胺280L，再降温至75℃，滴加三氯化磷-氯苯混合液共295L，三氯化磷与氯苯的为1:2，滴加速度为5L/min；在滴加过程中控制温度保持在90℃。2.脱水工序完毕，物料转移至转至缩合反应釜，进行缩合工序和尾气回收，具体步骤如下：1)将三氯化磷-氯苯混合液滴加完毕后开始升温，采用蒸汽加热将缩合反应釜内的物料温度升到125℃并保持60min，60min后降温至100℃，得到缩合物料。缩合过程依据化学反应方程式:附图3进行反应，缩合过程中温度比较高，产生的氯化氢气体随着氯苯和有机溶剂一起经蒸汽上升管道被蒸出，经过片式冷凝器，氯苯和有机溶剂被冷凝固流至缩合反应釜，这样氯苯和有机溶剂得以循环利用，能保持缩合釜物料处于较低浓度。氯化氢气体在冷凝器中由负压管道抽出，促进缩合反应向正方向进行。2）缩合物料转至碱煮锅内:同时关闭冷凝器阀门和回流阀，打开缩合反应釜放料阀和碱煮锅受料阀，打开压缩空气机进行缓慢转料，压力不可超过0.2Mpa，通过观察碱煮锅液面情况和缩合反应釜压力情况来判断物料是否转移彻底。3.缩合物料转至碱煮锅完毕以后，进行碱煮工序，其目的是分解过量的三氯化磷，蒸馏出溶剂氯苯以及未反应的苯胺和部分氨基物，溶解未反应2-羟基-3-萘甲酸、树脂化氨基物及焦油化物。其中碱煮、抽滤和干燥工序具体步骤如下：1)在化料锅中加入蒸馏水200L，然后缓慢加入纯碱130kg，再加水1000kg，并升温至85℃，进行溶解，溶解后待用；2)缩合物料转至碱煮锅完毕以后，将碱煮锅搅拌15min，缓慢加入1）中所述的纯碱溶液，进行中和反应，最后使碱煮物料的pH值调至9.0，然后加热使碱煮物料温度升至94℃，蒸汽压力控制在0.15MPa，并注意温度变化，随时调整蒸汽压力以防冲料；3)将碱煮物料升温至97℃后，复测pH值控制在9.0，如果pH下降到9.0以下，需要补加上述纯碱溶液调至9.0；待pH稳定后，蒸馏30min；再升温至103℃继续蒸馏，直到蒸出物中无氯苯和有机溶剂为止，停止蒸馏；4)将碱煮物料中氯苯和有机溶剂蒸馏完毕以后进行水洗工序，向碱煮锅内补水6000L，温度控制在93℃，然后利用压缩空气机将碱煮物料压至抽滤池中；最后将碱煮锅内的碱煮物料转移到抽滤池内进行真空抽滤，然后将滤饼进行干燥，干燥方法为：常压高温干燥，干燥温度120℃，干燥时间3h，最终得到色酚AS-D产品。本发明的有益效果是:本发明的一种色酚AS-D的制备方法，生产的色酚AS-D产品外观较白，纯度较高，收率较高；在所述缩合工序中，加入了酰化催化剂，大大缩短了缩合工序的时间，提高了收率、降低了生产成本；本发明采用了多步骤、多温度梯度缩合工艺，该工艺生产的AS-D产品，经偶合反应后的下游产品的耐光牢度较高、耐溶剂性能较好和耐迁移能力较高。为了更加直观的展现本发明的产品优势，特以本发明生产的色酚AS-D与现有技术生产的色酚AS-D和现有技术工艺生产的色酚AS，按照HG／T2668—2006、EN14469-4-2004、GB/T5711–2015和GB/T1652-2006标准进行检测，检测结果如下：1.现有技术和本发明专利生产的色酚AS-D含量对比；见图1和图22.现有技术生产的色酚AS-D高效液相色谱积峰面积表：见表13.本发明专利生产的色酚AS-D高效液相色谱积峰面积表：见表24.本发明专利生产的色酚AS-D与色酚AS部分产品品质对比：见表3表1：现有技术生产的色酚AS-D高效液相色谱积峰面积表峰号保留时间面积高度面积%12.1771004212830.11922.50830892170.03732.68510721260.01343.5251712515030.20454.31241483310.04964.67230281880.03675.211105007430.12585.832133882510.15998.2709250118891.1001010.852159438500.1901111.651823524840372997.9311213.77531351640.0037总计8409218411273100.000表2：本发明专利生产的色酚AS-D高效液相色谱积峰面积表峰号保留时间面积高度面积%12.183862512500.09222.44222851610.02432.71814651400.01643.51484977640.09055.1263366113690.357610.6322116411940.225711.401934361046583799.196总计9419307470715100.000表3：色酚AS-D与色酚AS部分产品品质指标对比色泽耐溶剂性耐迁移耐光牢度色酚AS黄色/淡红色一般1级4色酚AS-D米黄色/金黄色好5级6备注：耐迁移和耐光牢度为色酚下游产品的品质指标对比图1、图2、表1、表2、可知：依据国标GB/T1652-2006测定的高效液相色谱图谱，按照面积归一法计算，本发明生产的色酚AS-D产品纯度为99.196%，而现有技术生产的色酚AS-D产品纯度为97.931%，产品纯度提高了1.26%且杂质种类从11种减少到6种，本方法表现出突出的实质性特点。据文献《试验比较国内外纺织品耐干洗色牢度标准》报道，产品标准对耐干洗色牢度的考核指标是：优等品≥4-5级、一等品≥4级、合格品≥3-4级，由表3可知：本发明生产的色酚AS-D产品的耐光牢度为6，属于优等品；现有技术生产的色酚AS产品的耐光牢度为4，属于一等品，本方法所生产的产品表现出显著的进步。综上所述：本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。当前第1页1 2 3