一种连续化合成2,4-二硝基-6-氯苯胺的清洁工艺的制作方法
【专利说明】
(一)
技术领域
[0001]本发明涉及一种合成2,4-二硝基-6-氯苯胺的清洁工艺，尤其是一种连续化合成2，4-二硝基-6-氯苯胺的清洁工艺。
(二)
【背景技术】
[0002]2，4_ 二硝基-6-氯苯胺是分散染料的重要中间体，国内外用量都较大。其生产方法一般以2，4_二硝基苯胺为原料，经氯化而得。氯化剂主要有:(1)次氯酸钠；(2)氯酸钠；(3)氯气。
[0003](1)用次氯酸钠作为氯化剂，在盐酸介质中进行氯化反应，该方法生产过程较繁杂，反应过程有副产物产生，产品质量差，色泽深，氯化时间较长，设备生产率较低，且后处理比较麻烦。
[0004](2)用氯酸钠作为氯化剂，在盐酸介质中进行氯化反应，该方法产品纯度超过98%，反应时间较短，单位时间产量高，生产工艺稳定，是一种比较好的生产方法。但是需要大量的盐酸，并且母液酸度比较低不能连续套用生产，产生大量废水。
[0005](3)使用氯气作为氯化剂，可以在水介质中有氯化铁存在下通入氯气进行氯化反应，或是在醋酸介质中通入氯气进行氯化反应。在水介质中有氯化铁存在下通入氯气进行氯化反应，该方法生产原料成本较低，但产品杂质含量高熔点低，产品含量低，而且要求2，4-二硝基苯胺研磨的非常细，反应时间长，设备生产率不高;在醋酸介质中通入氯气进行氯化反应，该方法工艺过程比较简单，产品晶形较好，色泽好，产品纯度高，收率也较好，但需对醋酸进行再生，相对地需增加较大的生产成本。
[0006]专利CN103539680A中介绍一种清洁生产工艺，是将2，4_二硝基苯胺先与氯气进行氯化反应，再与氯酸钠进行氯化反应，母液循环套用。由于与氯酸钠氯化反应会产生含氯化钠的母液，母液套用到一定次数后，母液中氯化钠含量太高而不能再套用，而含高浓度的氯化钠母液很难处理，不能真正做到清洁生产。
(三)
【发明内容】
[0007]为了解决上述问题，本发明提供一种连续化合成2，4_二硝基-6-氯苯胺的清洁工艺，该工艺收率高，得到的产品纯度高，并且无废水产生，真正实现废水零排放的清洁生产。
[0008]本发明采用的技术方案如下:
[0009]—种连续化合成2,4-二硝基-6-氯苯胺的清洁工艺，所述工艺如下:采用多级串联的反应釜，按照2，4-二硝基苯胺、盐酸、氯气的进料摩尔比为1:(4?12):(0.94?1.00)的配比，连续地将2，4_二硝基苯胺、盐酸以及氯气投加至一级反应釜中，搅拌下进行氯化反应，上一级反应釜内的物料通过栗一部分进入自身反应釜内循环，一部分进入下一级反应釜内继续氯化反应，上一级反应釜产生的尾气(氯化氢和未反应完的氯气)进入到下一级反应釜内继续氯化反应，控制各级反应爸的氯化反应温度在30°C?60°C，末级反应爸内的物料通过栗一部分进入自身反应釜内循环，经检测反应完全后，一部分连续出料，经过滤或离心分离，得到2，4_ 二硝基-6-氯苯胺粗产品和母液母液进入母液回收槽，向母液回收槽中的母液鼓空气，鼓出来的氯化氢尾气回用，母液鼓空气到一定酸度时打入到母液储槽中，母液储槽中的母液替代盐酸循环套用。
[0010]进一步，所述的2,4-二硝基苯胺、盐酸、氯气的摩尔比优选为1:(7?12):(0.95?0.97)。
[0011]进一步，盐酸的质量分数为28?35%，优选28%?33%。
[0012]进一步，所述的氯化反应温度优选为35°C?50°C。
[0013]进一步，2，4_二硝基苯胺和盐酸先投加到打浆釜中混合，再通过栗连续地投加到一级反应爸中。
[0014]更进一步，所述打浆釜内可以加入阴离子表面活性剂，如分散剂MF、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等，阴离子表面活性剂投入量为2，4-二硝基苯胺质量的0.2 %?2 %。
[0015]进一步，向母液回收槽中的母液鼓空气，至母液中的盐酸质量分数为28%?35%(优选为28 %?33 % )时停止鼓气，母液进入母液储槽。
[0016]进一步，各级反应釜上都连接一个喷射器，反应釜内一部分物料通过栗经由喷射器进行自身反应釜内循环，同时喷射器中产生的负压可吸入氯气或上一级产生的尾气，从而流体和气体在喷射器中可充分混合后进入反应釜，有利于反应釜内氯化反应的进行。
[0017]进一步，所述反应釜优选2?4级串联。
[0018]进一步，末级反应釜设有检测口，用KI试纸检测无颜色变化则判定反应完全。
[0019]进一步，所述过滤或分离指一般的物理过滤或机械分离，如可以用压滤机过滤或离心机分离，为达到物料的连续移出，优选压滤机或离心机为多个并联，即末级反应釜出来的物料进入并联的压滤机或离心机中的一只，当压滤机或离心机饱和后，切换至其他压滤机或离心机以保证物料的连续移出。所述压滤机或离心机优选3?5只并联。
[0020]进一步，为达到母液的连续移出，所述母液回收槽可为多个并联，压滤机滤出或离心机分离出的母液连续进入并联的母液回收槽中的一只，达到设定液位时，切换至其他空槽以保证母液的连续移出。所述母液回收槽优选2只或3只并联。
[0021]进一步，所述末级反应釜产生的氯化氢尾气也可以回用。
[0022]更进一步，末级反应釜产生的氯化氢尾气和母液回收槽中鼓出来的氯化氢尾气的回用，具体指的是氯化氢尾气可用于间氨基乙酰苯胺的合成，如可以按照公开专利CN101328133A中所述的方法或类似方法合成；或是氯化氢尾气进入尾气处理系统回收盐酸，所述尾气处理系统是采用多级串联的尾气吸收塔，氯化氢尾气进入一级吸收塔被水喷淋吸收，前一级吸收塔里未被吸收的氯化氢尾气进入下一级吸收塔继续被水喷淋吸收，吸收液通过栗进入自身吸收塔内循环继续吸收氯化氢尾气，末级吸收塔用液碱吸收前一级吸收塔里少量逃逸的氯化氢尾气，吸收液通过栗进入自身吸收塔内循环，末级吸收塔的尾气经检测合格后排放，当一级吸收塔中盐酸的质量分数达到设定值时，回收盐酸，将下一级吸收塔(除了末级吸收塔外)中的吸收液栗入前一级吸收塔中，并向倒数第二级吸收塔补充水，当末级吸收塔的吸收液pH值< 10时，进废水处理系统，并向末级吸收塔补充液碱。
[0023]进一步，所述尾气吸收塔优选为3?5级串联。
[0024]进一步，所述第一级吸收塔中盐酸的质量分数达到设定值，设定值一般是大于或等于25%。进一步，所述液碱质量分数优选为5?15%。
[0025]与现有技术相比，本发明所述的连续化合成2，4_二硝基-6-氯苯胺的清洁工艺，其有益效果体现在:1、采用多级串联的反应釜，上一级反应釜内的部分物料和尾气进入到下一级反应釜内继续氯化反应，实现连续化生产同时也避免了尾气排放;2、末级反应釜产生的氯化氢尾气和母液回收槽鼓出来的氯化氢尾气用于间氨基乙酰苯胺的合成或经尾气处理系统处理后回收盐酸，母液替代盐酸循环套用，无废水排放同时也减少了盐酸用量，实现尾气及废水的有效处理和资源综合利用；3、用本发明所述方法制备的2，4_ 二硝基-6-氯苯胺纯度2 98%、收率2 96%。
[0026]综上所述，本发明所述连续化合成2，4-二硝基-6-氯苯胺的清洁工艺，实现尾气及废水的有效处理和资源综合利用，无尾气及废水产生，是一种真正的连续化清洁生产工艺，具有显著的经济效益和社会效益。
(四)
【附图说明】
[0027]图1为本发明实施例采用的一种连续化合成工艺流程图，其中1为打浆釜，2、3、4分别为一级、二级、三级反应爸，5、6、7均为喷射器，8、9、10为压滤器，11、12均为母液回收槽，13为母液储槽；
[0028]图2为本发明实施例采用的另一种连续化合成工艺流程图，其中1为打浆釜，2、3、4分别为一级、二级、三级反应爸，5、6、7均为喷射器，8、9、10为压滤器，11、12均为母液回收槽，13为母液储槽；
[0029]图3为本发明实施例7、8采用的尾气处理系统流程图，其中14、15、16、17分别为一级、二级、三级、四级尾气吸收塔。
(五)
【具体实施方式】
[0030]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限于此。
[0031]实施例1
[0032]连续化合成:
[0033]如图1，采用三级串联的反应釜(2、3、4)、三只并联的压滤机(8、9、10