一种联产高纯度薛佛氏盐和G盐的方法与流程

文档序号:14274931阅读:454来源:国知局

(一)技术领域

本发明涉及化工技术领域,具体涉及一种联产薛佛氏盐和g盐的方法。

(二)

背景技术:

薛佛氏盐(2-萘酚-6-磺酸盐)和g盐(2-萘酚-6,8-二磺酸盐)均为重要的化工中间体,薛佛氏盐用于制造酸性染料和食用染料;g盐则用于生产酸性大红3r、酸性络合紫5rw和弱酸大红g等染料,也可用于制备2-氨基-8-萘酚-6-磺酸和2-氨基-6,8-萘二磺酸等中间体。

传统薛佛氏盐生产是以2-萘酚为原料,浓硫酸100~120℃磺化3~10h,降温后经盐析、过滤得粗品,再加入碱液溶解后,经酸化、盐析制得。该法存在一定的弊端:一方面收率低(70%左右),滤饼中含有较多副产物r盐,需对得到的粗品进行溶解、酸析分离副产物,导致产生大量废水;另一方面,盐析过程一般采用氯化钠为盐析剂,导致体系中存在大量氯离子,增加了设备选材和废水处理难度。并且,磺化反应过程中也会产生焦油,需用活性炭进行脱色处理,产生固废,增加了处理成本。日本川崎钢铁公司对上述合成方法进行了改进,采用有机酸作溶剂,在碱金属盐等催化剂存在下进行磺化反应,产品选择性提高至90%以上,纯度98%。但该法成本较传统方法高出很多,不适合于工业化生产。

g盐生产是以2-萘酚为原料,经磺化、中和、盐析、过滤等步骤反应而得,磺化酸度较高,需采用98%酸和105%酸混酸磺化;且需分步加酸、梯度升温。但即使如此,所得g盐收率依旧较低(70%左右),滤饼中依旧含有较多薛氏盐和r盐等副产物,导致纯度≤80%,如要获取更高纯度的g盐,则势必进一步影响收率。而g盐废水中又有大量的r盐,需要进行萃取/反萃工序提取,但也只能获得品质较差的r盐。

综上所述,合成薛佛氏盐/g盐均存在成品较难提纯、收率偏低、原料利用率不高、工序繁杂等缺点。因此,发明一种在同一生产过程中,联产高纯度薛佛氏盐和g盐的方法,同时废水中副产物r盐较少,无需额外提取,对避免繁琐的产品精制及废水后处理过程,提高原料的综合利用率具有重要意义。

(三)

技术实现要素:

本发明的目的是提供一种联产高纯度薛佛氏盐和g盐的方法,采取氨/硫酸铵作为盐析剂进行分步盐析,反应条件温和、原料利用率高、操作工序简单,无固废产生。

本发明的技术方案如下:

一种联产高纯度薛佛氏盐和g盐的方法,所述方法包括以下步骤:

(1)以2-萘酚为原料,硫酸为磺化剂,于20~90℃(优选50~80℃)反应1~10h(优选4~6h),得磺化液;在所得磺化液中加水,于70~150℃(优选80~120℃)水解1~2h,得水解液;在所得水解液中加入氨,于70~130℃(优选80~110℃)保温1~5h(优选1~2h)进行盐析,之后降温至40~50℃过滤,滤饼经水洗、干燥即得薛佛氏盐成品,滤液和洗涤废水混合后待用;

所述硫酸的浓度为95~100wt%;

所述氨为氨气或氨水,所述氨气可通过流速控制其投料量,所述氨水的氨含量为15~30wt%,优选20~25wt%;

所述2-萘酚与硫酸的质量比为1:1.5~3;

所述2-萘酚与磺化液中所加水的质量比为1:0.5~1.5,优选1:1~1.5;

所述2-萘酚与氨(以纯氨计)的质量比为1:0.1~0.4,优选1:0.1~0.2;

(2)在步骤(1)待用的滤液和洗涤废水的混合液中加入氨或硫酸铵,于70~130℃(优选80~110℃)保温1~5h(优选1~2h)进行盐析,之后降温至40~50℃过滤分离,滤饼干燥后即得g盐成品;

所述氨的定义与步骤(1)中相同;

所述氨(以纯氨计)与原料2-萘酚的质量比为0.1~0.4:1,优选0.2~0.3:1;

所述硫酸铵与原料2-萘酚的质量比为0.5~1.5:1。

采用本发明联产工艺制备的薛佛氏盐,经水洗干燥,纯度可提高至99%以上;所得的g盐成品纯度可达95%以上。

本发明与现有技术相比的有益效果主要体现在:

(1)本发明工艺可实现薛佛氏盐和g盐的联产,得到高纯薛佛氏盐和g盐的同时,提高原料整体利用率和设备利用率;

(2)本发明采用氨进行中和盐析,无需引入氯离子,减少设备的选材难度;

(3)本发明反应过程中不产生焦油,无需活性炭吸附,无固废产生,工艺更加环保;

(4)本发明工艺简单、废水量少、产品纯度高。

(四)附图说明

图1:本发明工艺流程示意图。

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此。

本发明中所提到的薛佛氏盐和g盐为薛佛氏酸铵盐和g酸铵盐,亦即2-萘酚-6-磺酸铵盐、2-萘酚-6,8-二磺酸二铵盐。

实施例1

本实施例提供一种同时制备、分离高纯度薛佛氏盐和g盐的方法,包括以下步骤:

取100g2-萘酚,加入300g98.5%硫酸,50℃反应4小时后加130g水调节酸度进行水解,控制加入温度在80~85℃,保温2小时,随后加入50g20%氨水进行盐析,控制加入温度在100~105℃,加入完毕后保温2h,降温至40~50℃压滤,得100g薛佛氏盐粗品和480g母液,向薛佛氏盐粗品中加入100g水进行洗涤,得到88g薛佛氏盐成品,纯度99.77%。洗涤水与薛佛氏盐母液混合后,加入150g20%氨水,于80℃保温2h进行盐析,之后降温至40~50℃过滤分离,得到105gg盐成品和515g母液,g盐纯度为95.88%,原料2-萘酚整体利用率为87.3%。

实施例2

本实施例提供一种同时制备、分离高纯度薛佛氏盐和g盐的方法,包括以下步骤:

取100g2-萘酚,加入300g98.5%硫酸,65℃反应5小时后加150g水调节酸度进行水解,控制加入温度在80~85℃,保温2小时,随后加入60g20%氨水进行盐析,控制加入温度在100~105℃,加入完毕后保温1h,降温至40~50℃进行压滤,得到85g薛佛氏盐粗品和525g母液,向薛佛氏盐粗品中加入280g水进行洗涤,得到70g薛佛氏盐成品,纯度99.87%。洗涤水与薛佛氏盐母液混合后,加入150g20%氨水,于90℃保温1h进行盐析,之后降温至40~50℃过滤分离,得到115gg盐成品和540g母液,g盐纯度为96.86%,原料2-萘酚整体利用率为81.8%。

实施例3

本实施例提供一种同时制备、分离高纯度薛佛氏盐和g盐的方法,包括以下步骤:

取100g2-萘酚,加入300g97%硫酸,80℃反应6小时后加150g水调节酸度进行水解,控制加入温度在80~85℃,保温2小时,随后加入70g20%氨水进行盐析,控制加入温度在100~105℃,加入完毕后保温2h,降温至40~50℃压滤,得62g薛佛氏盐粗品和558g母液,向薛佛氏盐粗品中加入200g水进行洗涤,得到54g薛佛氏盐成品,纯度99.8%。洗涤水与薛佛氏盐母液混合后,加入150g20%氨水,于100℃保温2h进行盐析,之后降温至40~50℃过滤分离,得到128gg盐成品和560g母液,g盐纯度为96.54%,原料2-萘酚整体利用率为78.5%。

实施例4

本实施例提供一种同时制备、分离高纯度薛佛氏盐和g盐的方法,包括以下步骤:

取100g2-萘酚,加入150g98%硫酸,50℃反应4小时后加100g水调节酸度进行水解,控制加入温度在80~85℃,保温2小时,随后加入70g20%氨水进行盐析,控制加入温度在100~105℃,加入完毕后保温2h,降温至40~50℃进行压滤,得到126g薛佛氏盐粗品和294g母液,向薛佛氏盐粗品中加入250g水进行洗涤,得到105g薛佛氏盐成品,纯度为99.93%。洗涤水与薛佛氏盐母液混合后,加入100g20%氨水,于110℃保温2h进行盐析,之后降温至40~50℃过滤分离,得72gg盐成品和322g母液,g盐纯度96.93%,原料2-萘酚整体利用率为83.9%。

实施例5

本实施例提供一种同时制备、分离高纯度薛佛氏盐和g盐的方法,包括以下步骤:

取100g2-萘酚,加入150g99%硫酸,80℃反应6小时后加150g水调节酸度进行水解,控制加入温度在80~85℃,保温2小时,随后加入80g20%氨水进行盐析,控制加入温度在100~105℃,加入完毕后保温3h,降温至40~50℃进行压滤,得到112g薛佛氏盐粗品和368g母液,向薛佛氏盐粗品中加入270g水进行洗涤,得到87g薛佛氏盐成品,纯度99.75%。洗涤水与薛佛氏盐母液混合后,加入100g硫酸铵,于80℃保温3h进行盐析,之后降温至40~50℃过滤分离,得到110gg盐成品和358g母液,g盐纯度95.11%,原料2-萘酚整体利用率为88.5%。

对比例

传统薛佛氏盐生产是以2-萘酚为原料,浓硫酸100~120℃磺化3~10h,降温后经盐析、过滤得粗品,再加入碱液溶解后,经酸化、盐析制得。

传统g盐生产是以2-萘酚为原料,经磺化、中和、盐析、过滤等步骤反应而得,磺化酸度较高,需采用98%酸和105%酸混酸磺化,且需分步加酸、梯度升温。

与本发明技术方案相比,传统薛佛氏盐生产工艺收率低(70%左右),粗品中含有较多副产物r盐,对粗品的进一步精制导致产生大量废水。再者,盐析过程一般采用氯化钠为盐析剂,导致体系中存在大量氯离子,增加了设备选材和废水处理难度。并且,磺化反应过程中也会产生焦油,需用活性炭进行脱色处理,产生固废,增加了处理成本。

传统g盐生产工艺也存在收率较低(70%左右)的问题,且滤饼中依旧含有较多薛氏盐和r盐等副产物,导致纯度≤80%,如要获取更高纯度的g盐,则势必进一步影响收率。而g盐废水中又有大量的r盐,需要进行萃取/反萃工序提取,但也只能获得品质较差的r盐。

而本发明工艺实现了薛佛氏盐和g盐的联产,在得到高纯薛佛氏盐和g盐的同时,提高原料整体利用率和设备利用率,工艺简单、环保经济,在工业化生产中具有实际的应用价值。

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