一种染料的连续重氮化工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于染料合成领域，具体设及一种染料的连续重氮化工艺。
【背景技术】
[0002] 染料合成的重氮化反应，一般情况下，芳胺类原料在无机酸存在的条件下，与亚硝 酸钢进行反应，反应产生的产物重氮盐是用于偶氮类化合物的重要中间体，运种重氮化反 应被广泛应用于医药、农药、染料等有机合成过程，尤其在染料行业，60%W上的染料是通 过重氮化反应生产出来的。
[0003]目前染料企业所采用的重氮盐合成方法基本上都是间歇式工艺，其主要为顺式加 料法和逆式加料法，顺式加料法例如亚硝酸钢滴加到芳胺类原料的无机酸溶液或悬浮液中 进行重氮化，逆式加料法例如芳胺类原料缓慢投加到亚硝酷硫酸液中。基于W上的工艺J顿 式加料法废水产生量大、治理成本高，逆式加料法投入芳胺类原料投料不稳定且批次间差 别较大，故都存在不稳定因素或对环境友好性较差。
[0004] 对此，业内也相继开发出多种连续重氮化的方法。 阳0化]如浙江龙盛集团股份有限公司的公开专利201210355219. 4, 一种芳香胺的连续重 氮化生产工艺；如浙江工业大学的授权专利CN102078789B，重氮化连续管式反应器；如 上海家化（集团）有限公司的授权专利CN1162402C，一种连续化制备伯芳胺重氮盐的方 法和装置；汽己公司的专利US4246171，一种利用两只串联反应蓋进行连续重氮化的反应 流程；专利US4233213, 一种芳胺的连续重氮化过程。
[0006] 运些专利普遍存在一个问题，那就是使用了大量的硫酸用W溶解芳胺类原料，使 得后续生产中会产生大量的低浓度无机酸，环保治理上成本偏高；另外，重氮化反应对热量 的变化比较敏感，往往需要使用大量的冷却设施，如反应锅内增加盘管且锅外夹套同时降 溫来控制反应效率，然而因投料不稳定、加液体原料不稳定、导致降溫不可能很稳定，所W 效果仍然不够理想。
【发明内容】
[0007] 本发明目的是提供一种染料的连续重氮化的生产工艺，该生产工艺在保证产品质 量的前提下，大幅度减少了母液废水的排放。
[0008] 一种染料的连续重氮化工艺，包括W下步骤：
[0009] (1)向混合锅中加入重氮液作为底液，然后加入芳胺类原料进行混合分散得到混 合料；
[0010] (2)将步骤（1)得到的混合料和亚硝酷硫酸分别连续输入数级串联的回路反应器 中进行重氮化反应得到反应液；
[0011] 其中，混合料从首级回路反应器的入口输入，亚硝酷硫酸从每级回路反应器的入 口输入，反应液从末级回路反应器的出口输出；
[0012] (3)步骤（2)得到的反应液进入中控反应锅中进行检测，若重氮化反应完全，直接 进入重氮液成品槽中；若重氮化反应不完全，则在中控反应锅中继续反应至反应完全。
[0013] 本发明中，在连续重氮化反应中采用回路反应器进行反应，通过外循环换热器换 热来达到有效的控溫效果，保证了重氮化生产的稳定性、均匀性和可控性，提高了连续重氮 化的传热效率，使得染料商品的质量更加稳定；同时，W重氮液作为反应底液，能够提高重 氮液的浓度，减少排出的低浓度无机酸，降低环保治理成本。
[0014] 作为优选，步骤（1)中的底液为步骤（3)中返回的部分重氮液，所述的底液与所述 的芳胺类原料的摩尔比为1.0~3.0:1。此时，能够W较大的限度减少排出的低浓度无机 酸，并且不影响产品的质量。
[0015] 作为优选，步骤（1)中，所述的芳胺类原料为苯胺类化合物，包括2, 4-二硝 基-6-漠苯胺、2,4-二硝基-6-氯苯胺、对硝基苯胺、邻氯对硝基苯胺或2-氯基-4-硝基苯 胺等化合物，将运些化合物应用到本发明的重氮化工艺时，都能取得较好的效果。
[0016] 作为优选，所述的回路反应器包括反应蓋和连通所述反应蓋顶端和底端的外循环 管路；
[0017] 所述的外循环管路上设有循环累和换热器；
[0018] 所述的反应蓋侧壁上开设有混合料入口，所述的循环管路靠近反应蓋顶端处开设 有亚硝酷硫酸入口，在外循环管路上还开设有反应物料出口。
[0019] 其中，循环累使物料在外部循环管路和反应蓋之间循环，整个回路反应器的溫度 主要靠换热器进行控制。
[0020] 作为优选，上一级回路反应器的反应物料出口与下一级回路反应器的混合料入口 相连通。此时，首台回路反应器的混合料入口与混合锅相连通，混合锅的混合料从该混合料 入口进入回路反应器系统进行反应；其他回路反应器的混合料入口与前一级回路反应器的 反应物料出口相连通，接收的是前一级回路反应器得到的反应液。
[0021] 作为优选，所述的反应蓋中还设有反冲装置，W保证物料能混合的更加充分。作为 一个具体的实施方式，反冲装置可W为揽拌叶片。
[0022] 作为优选，步骤（2)中，所述的芳胺类原料和亚硝酷硫酸的摩尔比为1:1.0~ 1. 1。
[0023] 作为优选，步骤似中，所述的回路反应器的级数为2~4级；
[0024] 作为优选，当回路反应器的反应蓋体积为1000~5000以控制进入首级回路反应 器的混合料的速率为350~400kg/h，进入首级回路反应器的亚硝酷硫酸的速率为40~ 50kg/h，其他回路反应器补加亚硝酷硫酸的速率为25~35kg/h，此时，可W使反应效率更 高，得到的重氮盐的质量更好。当反应体系稳定时，各级回路反应器中的物料保持恒定，即 物料的输出速率与输入速率大致相等。
[00巧]步骤（2)中，所述的混合料和亚硝酷硫酸的加料速率一般通过称重装置的数字反 馈，W减量法进行控制，其中，所述的称重装置包括称重模块、电磁流量计、满流流量计、转 子流量计或者质量流量计中的一种或多种。
[00%] 作为优选，步骤（2)中，重氮化反应的溫度为0~30°C。
[0027] 作为优选，步骤（3)中，所述中控反应锅为相互串联的2~4个，每一个中控反应 锅独立地与重氮液成品中转槽相联通。此时，可W根据反应进行的程度决定是否启用后一 级的中控反应锅。
[0028] 同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
[0029] (1)采用外循环换热器换热来达到有效的控溫效果，提高了重氮化反应的稳定性， 均匀性和可控性，提高了染料商品的质量；
[0030] (2)在获得了良好控溫效果的条件下，采用重氮液作为反应底液进行反应，反应的 效果良好，可大幅度减少低浓度无机酸的排放。
【附图说明】
[0031] 图1为本发明的重氮化反应的工艺流程图；
[0032] 图2为本发明的回路反应器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
[0034] 由图1所示的重氮化反应的工艺流程图可知，该重氮化反应包括W下工序：
[0035] (1)芳胺类原料和重氮液进入混合锅发生混合，得到混合料，其中重氮液一般直接 来自于本工艺的产品；
[0036] (2)由混合锅输出的混合料进入数级串联的回路反应器进行重氮化反应，上级回 路反应器得到的粗产品进入下一级回路反应器，每级回路反应器中都补亚硝酷硫酸液；
[0037] (3)从最后一级回路反应器输出的物料进入中控反应锅，在中控反应锅中对反应 物料进行检测，如果中控反应锅的反应合格，则反应物料进入重氮液成品槽；否则，进入终 点反应锅继续反应至反应完全，再进入重氮液成品槽；
[0038] (4)重氮液成品槽中的物料可W进入后续偶合工序，也可W部分进入混合锅。
[0039] 由图2所示的回路反应器的结构示意图可知，该回路反应器包括反应蓋，在反应 蓋的底部开设有物料出口，在反应蓋的顶部和侧壁分别开设有物料进口，在底部的物料出 口和顶部的物料进口之间连有外循环管路，在外循环管路上设有循环累和换热器，循环累 使物料经过外循环管路由反应蓋的底部流向反应蓋的顶部。
[0040] 其中，侧壁的物料进口用于加入前一级设备的产品（包括混合锅得到的混合料或 者前一级回路反应器得到的粗产品），顶部的物料进口除了接收循环管路的物料之外，还用 于加入亚硝酷硫酸液，为了便于加料，在顶部的物料入口设有加料管，该加料管为漏斗形， 加料管的侧壁带有用于加入亚硝酷硫酸液支管，循环物料从加料管的上部加入。
[0041] 在反应蓋内部还设有反冲装置，用