一种还原黄GCN的生产方法与流程

文档序号:12106456阅读:1051来源:国知局

本发明涉及一种染料的生产方法,更特别的是涉及一种还原黄GCN的生产方法。



背景技术:

还原黄GCN又称亚士林黄,主要用于棉、丝织品的拼色和印花,也可用于粘胶、涤/棉和维/棉的染色。还原黄GCN是一个匀染性良好、色泽特别鲜艳的黄色染料。在专利资料中,有几条合成路线。有的在熔萘中以氯化亚铜为催化剂与2,6-二氨基葱酮、三氯甲苯、硫磺的混合物在180-224℃共热,反应得到还原黄GCN的粗制品。该粗制品须经浓硫酸和碱性次氯酸钠处理加以提纯。即将还原黄GCN粗制品在98%硫酸中于80℃反应2小时,稀释于清水中,稀释料液酸度约为20%左右,过滤,滤饼洗至中性后用次氯酸钠溶液在70-80℃反应2小时,过滤,滤饼洗至中性烘干得还原黄GCN干品。有的生产路线是:

CN103589191A(2014-2-19)公开了一种还原黄GCN后处理的新方法,然而该工艺的环保性能仍然有待改进。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种提高生产效率,降低成本,绿色环保的生产还原黄GCN的生产方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

本发明的还原黄GCN的生产方法,包括磺化、氨化、合成和精制步骤,其中所述的精制步骤包括在-0.3~-0.1Mpa蒸馏回收萘和三氯甲苯。

发明人发现,采用负压状态下对压滤物进行蒸馏回收再利用(萘、三氯甲苯),可以大大提高产品收率降低成本,并且大大的降低了环保压力。

在本发明的还原黄GCN的生产方法中,在-0.3~-0.1Mpa下蒸馏回收萘和三氯甲苯前,先将粗品还原黄GCN投入到硫酸中加热至120-150℃保温进行精制,然后稀释、过滤,再打浆加入次氯酸钠氧化,最后用耐酸耐高温的过滤纸和棉质过滤布制成过滤材料进行过滤得到还原黄。

在本发明中,所述的精制就是将粗品的还原黄加入精制锅中,然后加入500公斤的70%硫酸。搅拌(速度50-150转/分)然后加温至140℃。使还原黄精品充分的溶解在硫酸中。

所述的稀释是在稀释锅先加入水4000公斤,然后从精制锅中物料慢慢放料至稀释锅中(过程约1小时),稀释锅(转速50r/min)充分稀释后打入压滤机进行过滤洗涤制成还原黄的滤饼。

所述的打浆跟氧化是把还原黄的滤饼投入打浆锅加入2200公斤的水打浆(转速120r/min)打浆完成后投入氧化锅。加入次氯酸钠400公斤(12%含量)加温至90℃进行保温5小时,进行压滤制成还原黄成品。

较好的是,在本发明的还原黄GCN的生产方法中,在-0.3~-0.1Mpa下蒸馏回收萘和三氯甲苯前,先将粗品还原黄GCN投入到硫酸中加热至120-150℃保温2-5小时进行精制,然后稀释、过滤,再打浆加入次氯酸钠氧化,最后用耐酸耐高温的1000目过滤纸和棉质过滤布制成过滤材料进行过滤得到还原黄。

在本发明的还原黄GCN的生产方法中,所述磺化包括投入400-600公斤蒽醌,250-290公斤硫酸钠及1200-1300公斤105-110%(三氧化硫的含量)的发烟硫酸,采用高岭土在1200-1600℃高温烘焙下制成1-3公斤催化剂定向催化,在2500-3500L的反应锅反应加热至130-170℃,保温4-8小时,然后降温至40-80℃放入稀释锅用2000-2600公斤水稀释,然后加入氨水进行中和至PH7;使蒽醌2,6-双磺酸氨盐和蒽醌2,6-双磺酸氨盐产品比例达到60-65wt%:35-40wt%。

较好的是,在本发明的还原黄GCN的生产方法中,所述磺化包括投入500公斤蒽醌,270公斤硫酸钠及1250公斤108%的发烟硫酸,采用高岭土在1400℃高温烘焙下制成的1.5-2公斤催化剂进行定向催化,在3000L的反应锅反应加热至150℃,保温6小时,然后降温至60℃放入稀释锅稀释加入氨水进行中和至pH7,使蒽醌2,6-双磺酸氨盐和蒽醌2·7双磺酸氨盐产品比例达到63wt%:37wt%。

采用定向催化工艺、由于市场对蒽醌2,7-双磺酸需求越来越小,基本上已经被其他产品所替代。原工艺生产方法所产生的蒽醌2,7-双磺酸氨盐跟2,6-双磺酸氨盐的比例是50%:50%。为了能改变落后的产能。发明人在云南大学化学系指导下采用高岭土在1400℃高温烘焙下制成催化剂进行定向催化。在不改变生产工艺的情况下使蒽醌2,6-双磺酸氨盐和蒽醌2,7-双磺酸氨盐产品比例达到60-65wt%:35-40wt%,由于大大的改变了产品的比例,使工厂生产蒽醌2,6-双磺酸氨盐成本降低20%以上并且提高了生产效率。

在本发明的还原黄GCN的生产方法中,所述的氨化包括将350-450公斤的2,6-双磺酸氨盐,200-280公斤的防染盐S,200-240公斤的液氨和1200-1800公斤的去离子水投入至高压反应锅中,在30-80公斤/厘米和50-150r/min进行反应,加温至170-185℃反应,保温30-35小时;反应后生产成2,6-二氨基蒽醌。

较好的是,在本发明的还原黄GCN的生产方法中,所述的氨化包括将400公斤的2,6-双磺酸氨盐,240公斤的防染盐S,220公斤的液氨和1500公斤的去离子水投入至高压反应锅中,在50公斤/厘米,80r/min进行反应,加温至178℃反应,保温32小时;反应后生产成2,6-二氨基蒽醌。

通过本发明的氨化工艺配比和操作参数控制,可以为后面精制、萘、三氯甲苯的回收进一步创造有利的条件,进一步提高生产效率,降低成本,绿色环保。

在本发明的还原黄GCN的生产方法中,所述的合成包括将70-110公斤的2,6-二氨基蒽醌,200-240公斤的三氯甲苯,380-420公斤的精萘,0.1-0.5公斤的氯化亚铜和20-50公斤的硫酸投入650-850L的反应锅进行反应,在210-220℃进行反应并保温共7-9小时;然后在反应物料降温100-140℃的时候进行热过滤,过滤得到粗品还原黄GCN、萘渣和未反应的三氯甲苯,所述粗品还原黄GCN和萘渣的质量比例为150-250:600-800。

较好的是,在本发明的还原黄GCN的生产方法中,所述的合成包括将90公斤的2,6-二氨基蒽醌,220公斤的三氯甲苯,400公斤的精萘,0.3公斤的氯化亚铜和30公斤的硫酸投入750L的反应锅进行反应,在215℃进行反应并保温共8小时;然后在反应物料降温120℃的时候进行热过滤,过滤得到粗品还原黄GCN、萘渣和未反应的三氯甲苯,所述粗品还原黄GCN和萘渣的质量比例为150-250:600-800。

本发明特定的合成配比和操作参数控制,使合成反应技术后的产物配比改变,从而使原来的热过滤方法改变变为可行。并且由于整体工艺改变,可以增加萘渣的回收比例,同时又使粗品还原黄GCN的生产效率提高,既降低了生产成本又更大的为后面的三废处理降低了压力。

较好的是,本发明的还原黄GCN的生产方法,包括磺化、氨化、合成和精制步骤,其中:

所述磺化包括投入500公斤蒽醌,270公斤硫酸钠及1250公斤108%的发烟硫酸,采用高岭土在1400℃高温烘焙下制成1.5-2公斤催化剂进行定向催化,在3000L的反应锅反应加热至150℃,保温6小时,然后降温至60℃放入稀释锅稀释加入氨水进行中和至pH7;使蒽醌2,6-双磺酸氨盐和蒽醌2·7双磺酸氨盐产品比例达到63wt%:37wt%;

所述的氨化包括将磺化步骤得到的400公斤的2,6-双磺酸氨盐,240公斤的防染盐S,220公斤的液氨和1500公斤的去离子水投入至高压反应锅,在50公斤/厘米,80r/min条件下进行反应,加温至178℃反应,保温32小时;反应后生产成2,6-二氨基蒽醌;

所述的合成包括将90公斤的2,6-二氨基蒽醌,220公斤的三氯甲苯,400公斤的精萘,0.3公斤的氯化亚铜和30公斤的硫酸投入750L的反应锅进行反应,在215℃进行反应并保温共8小时;然后在反应物料降温120℃的时候进行热过滤,过滤得到粗品还原黄GCN、萘渣和未反应的三氯甲苯,所述粗品还原黄GCN和萘渣的质量比例为150-250:600-800;

在-0.3~-0.1Mpa下蒸馏回收萘和三氯甲苯前,先将粗品还原黄GCN投入到硫酸中加热至120-150℃保温2-5小时进行精制,然后稀释、过滤,再打浆加入次氯酸钠氧化,最后用耐酸耐高温的1000目过滤纸和棉质过滤布制成过滤材料进行过滤得到还原黄。在热过滤后,压滤出滤饼进行精制稀释过滤和氧化,过滤进行单独蒸馏回收萘和三氯甲苯。

原来的热过滤采用数字滤砖进行铺设在热过滤器里(铺设时间约十二小时,使用十五次进行更换重新铺设)进行过滤。由于萘作为溶剂过滤完降温以后堵塞了滤砖滤孔,传统的方法用200公斤98%硫酸进行浸泡来溶解滤孔里的萘,造成了大量污染硫酸并且和萘渣、三氯甲苯反应,生成的其他有机物造成了更大的污染和废渣并且加大了设备的更换周期。而且数字滤由于制作工艺粗糙滤孔大小不一。造成压滤不干净和漏料大大增加了精制的难度和产品的损失。发明人在不断的试验改变原来过滤方法和材料,最后确定了用耐酸耐高温的过滤纸和棉质过滤布制成一次性过滤材料,从而达到过滤干净,不漏物料;为后面精制、萘、三氯甲苯的回收创造了有利的条件。由于改变了热过滤的方法,再过滤中不再使用硫酸产品和溶剂分离后,处在相对稳定的状态。由于过滤材料的改变,使得精制使用的硫酸从原来的每批2000公斤减少到现在的500公斤,既降低了生产成本又更大的为后面的三废处理降低了压力。

发明人在不断的试验改变原来过滤方法和材料,最后确定了用耐酸耐高温的1000目过滤纸和棉质过滤布制成一次性过滤材料。从而达到过滤干净,不漏物料。为后面精制、萘、三氯甲苯的回收创造了有利的条件。由于改变了热过滤的方法,在过滤中不再使用硫酸,产品和溶剂分离后,处在相对稳定的状态。

本发明的方法能提高生产效率,降低成本,绿色环保。

在本发明中,如非特指,所有的量、份、百分比均为重量单位,所有的原料均可以从市场购得。

以下通过具体实施例来进一步说明本发明,但实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

具体实施方式

实施例1

(1)磺化:投入400公斤蒽醌,250公斤硫酸钠及1200公斤105%的发烟硫酸,采用高岭土在1200℃高温烘焙下制成1.7公斤催化剂进行定向催化,在2500-3500L的反应锅反应加热至130℃,保温4小时,然后降温至40℃放入稀释锅加入水2000公斤稀释,然后加入氨水进行中和至pH7;使蒽醌2,6-双磺酸氨盐和蒽醌2,7-双磺酸氨盐产品比例达到60wt%:40wt%。

(2)氨化:包括将350公斤2,6-双磺酸氨盐,200公斤防染盐S,200公斤液氨和1800公斤去离子水投入至高压反应锅进行反应,加温至170℃反应,保温30-35小时;反应后生产成2,6-二氨基蒽醌。

(3)合成:包括将70公斤2,6-二氨基蒽醌,200公斤三氯甲苯,380公斤精萘(溶剂),0.1公斤氯化亚铜和50公斤硫酸投入650L的反应锅进行反应,在210℃进行反应并保温共7小时;然后在反应物料降温100℃的时候进行热过滤,过滤得到粗品还原黄GCN、含有萘渣和未反应的三氯甲苯的滤液,然后在-0.3Mpa压力条件下蒸馏回收萘和三氯甲苯。

(4)精制:先将粗品还原黄GCN投入到硫酸中加热至140℃保温3小时进行精制,然后稀释、过滤,再打浆加入次氯酸钠氧化,最后用耐酸耐高温的1000目过滤纸和棉质过滤布制成过滤材料进行过滤得到还原黄GCN。

实施例2

(1)磺化:投入600公斤蒽醌,290公斤硫酸钠及1300公斤110%的发烟硫酸,采用高岭土在1600℃高温烘焙下制成1.5公斤催化剂进行定向催化,在3500L的反应锅反应加热至170℃,保温8小时,然后降温至80℃放入稀释锅加入2400公斤水稀释,再加入氨水进行中和至pH7,使蒽醌2,6-双磺酸氨盐和蒽醌2,7-双磺酸氨盐产品比例达到65wt%:35wt%。

(2)氨化:包括将450公斤2,6-双磺酸氨盐,280公斤防染盐S,240公斤液氨和1200公斤去离子水投入至高压反应锅进行反应,加温至170-185℃反应,保温30-35小时;反应后生产成2,6-二氨基蒽醌。

(3)合成:包括将110公斤2,6-二氨基蒽醌,240公斤三氯甲苯,420公斤精萘(溶剂),0.5公斤氯化亚铜和20公斤硫酸投入850L的反应锅进行反应,在220℃进行反应并保温共9小时;然后在反应物料降温140℃的时候进行热过滤,过滤得到粗品还原黄GCN、和含有萘跟三氯甲苯的滤液,然后在-0.3Mpa压力条件下蒸馏回收萘和三氯甲苯。

(4)精制:将粗品还原黄GCN投入到硫酸中加热至140℃保温3小时进行精制,然后稀释、过滤,再打浆加入次氯酸钠氧化,最后用耐酸耐高温的1000目过滤纸和棉质过滤布制成过滤材料进行过滤得到还原黄GCN。

实施例3

(1)磺化:投入500公斤蒽醌,250-290公斤硫酸钠及1250公斤108%的发烟硫酸,采用高岭土在1400℃高温烘焙下制成2.0公斤催化剂进行定向催化,在3000L的反应锅反应加热至150℃,保温6小时,然后降温至60℃放入稀释锅加入2400公斤水稀释,再加入氨水进行中和至pH7,使蒽醌2,6-双磺酸氨盐和蒽醌2,7-双磺酸氨盐产品比例达到63wt%:38wt%。

采用高岭土在1400℃高温烘焙下制成催化剂进行定向催化。在不改变生产工艺的情况下使蒽醌2,6双磺酸氨盐和蒽醌2,7-双磺酸氨盐产品比例达到63%:37%,由于大大的改变了产品的比例,使工厂生产蒽醌2,6双磺酸氨盐成本降低了20%并且提高了生产效率。

(2)氨化:将400公斤蒽醌2,6-双磺酸氨盐,240公斤防染盐S,220公斤液氨和1500公斤去离子水投入至高压反应锅进行反应,加温至178℃反应,保温32小时,反应后生产成2,6-二氨基蒽醌。

(3)合成:将90公斤2,6-二氨基蒽醌,220公斤三氯甲苯,400公斤精萘(溶剂),0.3公斤氯化亚铜和30公斤硫酸投入750L的反应锅进行反应,第一步升温215℃进行反应保温8小时,反应物料降温120℃的时候进行热过滤,过滤得到粗品还原黄GCN,约200公斤,并产生700公斤萘渣和未反应的三氯甲苯的滤液。在-0.2Mpa压力条件下蒸馏回收萘和三氯甲苯。

(4)精制:将粗品还原黄GCN投入到硫酸中加热至140℃保温3小时进行精制,然后稀释、过滤,再打浆加入次氯酸钠氧化,最后用耐酸耐高温的1000目过滤纸和棉质过滤布制成过滤材料进行过滤得到还原黄GCN。

实施例4

磺化:投入500公斤蒽醌,270公斤硫酸钠及1250公斤108%的发烟硫酸,采用高岭土在1400℃高温烘焙下制成1.7公斤催化剂进行定向催化,在3000L的反应锅反应加热至150℃,保温6小时,然后降温至60℃放入稀释锅加水2400公斤稀释后加入氨水进行中和至pH7;使蒽醌2,6-双磺酸氨盐和蒽醌2·7双磺酸氨盐产品比例达到63wt%:37wt%;

氨化:将磺化步骤得到的400公斤的2,6-双磺酸氨盐,240公斤的防染盐S,220公斤的液氨和1500公斤的去离子水投入至高压反应锅,在压力为50公斤/厘米搅拌速度为80r/min时进行反应,加温至178℃反应,保温32小时,反应后生产成2,6-二氨基蒽醌;

合成:将90公斤的2,6-二氨基蒽醌,220公斤的三氯甲苯,400公斤的精萘,0.3公斤的氯化亚铜和30公斤的硫酸投入750L的反应锅进行反应,在215℃进行反应并保温共8小时;然后在反应物料降温120℃的时候进行热过滤,过滤得到粗品还原黄GCN、萘渣和未反应的三氯甲苯,所述粗品还原黄GCN和萘渣的质量比例为150-250:600-800;在-0.3~-0.1Mpa下蒸馏回收萘和三氯甲苯前,先将粗品还原黄GCN投入到硫酸中加热至120-150℃保温2-5小时进行精制,然后稀释(在稀释锅先加入水4000公斤,然后从精制锅中物料慢慢放料至稀释锅中(过程约1小时),稀释锅(转速50r/min)充分稀释后打入压滤机进行过滤洗涤制成还原黄的滤饼)、过滤,再打浆(把还原黄的滤饼投入打浆锅加入2200公斤的水打浆(转速120r/min)打浆完成后投入氧化锅。加入次氯酸钠400公斤(12%含量)加温至90℃进行保温5小时,进行压滤制成还原黄成品)加入次氯酸钠氧化,最后用耐酸耐高温的1000目过滤纸和棉质过滤布制成过滤材料进行过滤得到还原黄GCN。

现有的精制工艺是把粗品还原黄GCN投入到2000公斤的硫酸中加热至140℃保温至3小时进行精制然后放入稀释锅稀释然后进行过滤,再打浆加入300公斤的次氯酸钠氧化,再过滤得到还原黄GCN100公斤。

合成反应技术后原来的热过滤采用数字滤砖进行铺设在热过滤器里(铺设时间约十二小时,使用十五次进行更换重新铺设)进行过滤。由于萘作为溶剂过滤完降温以后堵塞了滤砖滤孔,传统的方法用200公斤98%硫酸进行浸泡来溶解滤孔里的萘,造成了大量污染硫酸并且和萘渣、三氯甲苯反应,生成的其他有机物造成了更大的污染和废渣并且加大了设备的更换周期。而且数字滤由于制作工艺粗糙滤孔大小不一。造成压滤不干净和漏料大大增加了精制的难度和产品的损失。发明人在不断的试验改变原来过滤方法和材料,最后确定了用耐酸耐高温的1000目过滤纸和棉质过滤布制成一次性过滤材料。从而达到过滤干净,不漏物料。为后面精制、萘、三氯甲苯的回收创造了有利的条件。由于改变了热过滤的方法,再过滤中不再使用硫酸产品和溶剂分离后,处在相对稳定的状态。发明人通过不断的试验,采用负压状态下对压滤物进行蒸馏回收再利用(萘、三氯甲苯)提高了产品收率降低了成本,并且大大的降低了环保压力。由于过滤材料的改变,使得精制使用的硫酸从原来的每批2000公斤减少到现在的500公斤,既降低了生产成本又更大的为后面的三废处理降低了压力。

经对比,实验数据如下:

以上实验数据说明本发明生产还原黄GCN的生产方法能提高生产效率,降低成本,绿色环保。

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