专利名称：合成蒽醌的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种合成蒽醌的制备方法，属于化工技术领域。
背景技术：
合成蒽醌是一种重要的化工原料，它广泛应用于合成颜料、造纸和农业生产防止鸟类吞食果子等领域。目前全球年产量约在9万吨左右。已有技术合成蒽醌的制备，是以苯酐与苯在无水三氯化铝催化下缩合，生成苯甲酰苯甲酸铝复合盐，经水解酸化得苯甲酰苯甲酸，再以发烟硫酸为脱水剂脱水闭环得制成品。已有技术制备合成蒽醌的工艺依次包括聚合一水解一酸化一蒸馏一造粒一抽滤—离心脱水一包装一投料一脱水一闭环一稀释一过滤一脱水一干燥一得制成品。综观已有技术合成蒽醌的制备方法，不但工艺过程复杂，生产周期长，制备成本高，而且由于其所生成的排放水未能得到再开发利用，而浪费了资源，污染了环境。
发明内容
本发明旨在针对已有技术所存在的不足进行改进，而提供一种工艺相对比较简单，排放废水得以开发利用，从而大幅度降低综合制备成本的一种合成蒽醌的制备方法。本发明实现其目的的技术构想在于一是压缩工艺流程，将水解、酸化、水洗、蒸馏步骤集约在同一反应釜内一步完成，以有效缩短生产周期；二是在水解酸化水洗蒸馏步骤采用铝薄酸(即在高纯度盐酸中含有2%wt的铝)替代硫酸，以其回收得率较高的氯化铝；三是延长相应的工艺链，采用相对比较简单的工艺，从废铝盐水和废硫酸水中分别回收商业化工原料，以较大幅度降低综合制备成本，降低环境污染。从而实现本发明的目的。基于上述技术构想，本发明实现其目的的技术方案是
一种合成蒽醌的制备方法，依次包括聚合，水解酸化水洗蒸馏，闭环，稀释，脱水和干燥步骤，而其
(1)、所述聚合步骤是，向反应釜内按苯三氯化铝苯酐=5:1. 8 :0. 9重量份比分别投料后，搅拌升温至50°C 90°C，保温5(T65min，反应获得苯甲酰苯甲酸铝复合盐；
(2)、所述水解酸化水洗蒸馏步骤是
a、在反应釜内按底水含铝2%wt(重量百分含量，以下同)的铝薄盐酸=5 :1. 8重量份比投料后，在40 min内再加入由所述聚合步骤获得的全部苯甲酰苯甲酸铝复合盐，搅拌5^10 min，搅拌后静止:T5 min，同步实施水解酸化，生成BB酸和铝盐水混合物，完成水解酸化过程；
b、接着从釜底将铝盐水排清，而浮在铝盐水表面溶于苯内的BB酸和少量铝盐水的混合物留存在反应釜内；然后向反应釜内投放8(Tl00°C的水使所述BB酸和铝盐水混合物充分稀释，同时搅拌5 10min，搅拌后静止5lmin，再由反应釜底排清铝盐水，得留存在反应釜底部的溶于苯的BB酸，完成水洗过程；C、接着向反应爸内通入3 6kg/cm2压力的蒸汽，当反应爸内温度达到10(Tl03°C时蒸懼分离苯，得到高温液态BB酸，并将其放入计量槽内，完成蒸馏过程；
d、接着将计量槽内的高温液态BB酸，导入闭环脱水釜内进行真空脱水，即得液态BB
酸；
从而在同一反应釜内一步完成水解酸化水洗蒸馏步骤；而所排出的铝盐水经浓缩烘燥处理，得固态氯化铝；
(3)所述闭环步骤，接着向闭环脱水釜内按纯硫酸液态BB酸=I:1. 3重量份比加入纯硫酸，搅拌加热至13(Tl35°C,保温45 70 min,得溶于硫酸的合成蒽醌；
(4)所述稀释步骤是，紧接步骤(3)，向闭环脱水釜内投放75 85°C热水稀释溶于硫酸的合成蒽醌；当硫酸重量百分含量达到< 45%、温度< 65°C时放料，得稀释的溶于硫酸水的合成蒽醌；
(5)所述脱水步骤是，将步骤(4)所得稀释的合成蒽醌导入脱水设备实施蒽醌和废硫酸水分离，得含水量< 10%wt的固态合成蒽醌；而所排出的废硫酸水，经加入铝酸钙粉处理，得含量为7. 5%wt的硫酸铝；
(6)所述干燥步骤是，将含水量<10%wt的固态合成蒽醌输入干燥设备实施粉碎和干燥，得制成品含水量< 0. 5%wt的合成蒽醌，即完成制成品合成蒽醌的制备。由以上所给出的主旨技术方案并结合上述技术构想可见，本发明实现了其所要实现的目的。在上述技术方案中，为了有效实现均匀升温加热，避免因局部过热而影响正常的合成反应，本发明还主张，步骤(I)聚合的升温和步骤(3)闭环的加热升温，均采用隔套反应爸蒸汽/导热介质加热。出于对水解酸化的有效进行，和降低物料的消耗之考虑，本发明经过反复试验后优选的所述步骤(2) a的水解酸化液的盐酸含量为8 10%wt。上述技术方案得以实施后，本发明所具有的工艺相对简单，生产周期较短，制备成本较低，废液开发利用，环境无污染等特点，是显而易见的。
图I是本发明一种具体实施方式
的工艺流程图。
具体实施例方式一种典型的具体实施方式
，如附图I所示。一种合成蒽醌的制备方法，包括聚合，水解酸化水洗，蒸懼，闭环，稀释，脱水和干燥步骤，而其
(1)、所述聚合步骤是，向IOt反应釜内投放苯5t:三氯化铝1.8t :苯酐0. 9t后，搅拌升温至73°C ±2°C，保温60min，反应获得苯甲酰苯甲酸铝复合盐；
(2)、所述水解酸化水洗蒸馏步骤是
a、在20t反应釜内投放底水5t :含铝2%wt的铝薄盐酸I. 8t后，在40 min内再加入由所述聚合步骤获得的全部苯甲酰苯甲酸铝复合盐，搅拌5min，搅拌后静止5 min,同步实施水解酸化，生成BB酸和铝盐水混合物，完成水解酸化过程；b、接着从釜底将铝盐水排清，而浮在铝盐水表面溶于苯内的BB酸和少量铝盐水的混合物留存在反应釜内；然后向反应釜内投放8(TlO(TC的水使所述BB酸和铝盐水混合物充分稀释，同时搅拌lOmin，搅拌后静止5lmin，再由反应釜底排清铝盐水，得留存在反应釜底的溶于苯的BB酸，完成水洗过程；
c、接着向反应爸内通入3 6kg/cm2压力的蒸汽，当反应爸内温度达到10(Tl03°C时蒸懼分离苯，得到高温液态BB酸，并将其放入计量槽内，完成蒸馏过程；
d、接着将计量槽内的高温液态BB酸，导入闭环脱水釜内进行真空脱水，即得液态BB
酸；
从而在同一反应釜内一步完成水解酸化水洗蒸馏步骤；而所排出的铝盐水经浓缩和导热油切片滚筒处理，固态得聚合氯化铝水处理剂；
(3)所述闭环步骤，接着向闭环脱水釜内加入纯硫酸I.56t，搅拌加热至13(Tl35°C，保温60 min,得溶于硫酸的合成蒽醌；
(4)所述稀释步骤是，紧接步骤(3)，向闭环脱水釜内投放80°C热水稀释溶于硫酸的合成蒽醌；当硫酸重量百分含量达到< 45%、温度60°C时放料，得稀释的溶于硫酸水的合成蒽醌；
(5)所述脱水步骤是，将步骤(4)所得稀释的合成蒽醌导入高速离心脱水机实施蒽醌和废硫酸水分离，得含水量< 10%wt的固态合成蒽醌；而所排出的废硫酸水，经加入铝酸钙粉处理，得含量为7. 5%wt的硫酸铝；
(6)所述干燥步骤是，将含水量<10%wt的固态合成蒽醌输入气流干燥机实施粉碎和干燥，即得制成品含水量< 0. 5%wt的合成蒽醌，即完成制成品合成蒽醌的制备。且步骤(I)聚合的升温和步骤(3 )闭环的加热升温，均采用隔套反应釜蒸汽加热。而所述步骤(2) a的水解酸化液的盐酸含量(浓度)为8 10%wt。如上述具体实施方式
小试效果显示
1、本发明由于在其水解酸化步骤采用铝薄酸代替硫酸，而每生产It合成蒽醌，可回收含量为30%wt的氯化铝水处理剂3吨。按目前氯化铝市场价2400元/t计算，每生产It合成蒽醌，可增收RMB7200元。2、本发明由于将废铝盐水和废硫酸水，分别经过处理回收了氯化铝和硫酸铝，因而无污水排放，改善了环境条件。3、已有技术是将高热BB酸用16°C水冷却结晶后，分别经造粒、抽离、离心脱水和包装，再加入后续反应釜进行后续工艺步骤，而本发明则趁热(不冷却)进行脱水、闭环，节省了蒸汽耗量。光这一工艺过程，每生产It合成蒽醌可节省蒸汽2t，且硫酸耗量从3. 4t降低至I. 3t。4、本发明由于是全程管道直压，毋需人工包装吊运，因而节约了人员工资成本和管理费用开支，也不会污染环境。本发明与已有技术相比，由于具有以上所述诸多效果，而取得了十分明显的技术经济效益，为合成蒽醌生产开辟了一条节能、降耗、环保、增效的新途径。
权利要求
1.ー种合成蒽醌的制备方法，依次包括聚合，水解酸化水洗蒸馏，闭环，稀释，脱水和干燥步骤，其特征在干 (1)、所述聚合步骤是，向反应釜内按苯三氯化铝苯酐=5:1.8:0.9重量份比分别投料后，搅拌升温至50°C 90°C，保温5(T65min，反应获得苯甲酰苯甲酸铝复合盐； (2)、所述水解酸化水洗蒸馏步骤是 a、在反应爸内按底水含招2%wt的招薄盐酸=5:1. 8重量份比投料后,在40 min内再加入由所述聚合步骤获得的全部苯甲酰苯甲酸铝复合盐，搅拌5 10 min,搅拌后静止3、min,同步实施水解酸化，生成BB酸和铝盐水混合物，完成水解酸化过程； b、接着从釜底将铝盐水排清，而浮在铝盐水表面溶于苯内的BB酸和少量铝盐水的混合物留存在反应釜内；然后向反应釜内投放8(Tl00°C的水使所述BB酸和铝盐水混合物充分稀释，同时搅拌ClOmin，搅拌后静止5 8min，再由反应釜底排清铝盐水，得留存在反应釜底部的溶于苯的BB酸，完成水洗过程； C、接着向反应爸内通入3 6kg/cm2压カ的蒸汽，当反应爸内温度达到10(Tl03°C时蒸懼分离苯，得到高温液态BB酸，并将其放入计量槽内，完成蒸馏过程； d、接着将计量槽内的高温液态BB酸，导入闭环脱水釜内进行真空脱水，即得液态BB酸； 从而在同一反应釜内一歩完成水解酸化水洗蒸馏步骤；而所排出的铝盐水经浓缩和烘燥处理，得固态氯化铝； (3)所述闭环步骤，接着向闭环脱水釜内按纯硫酸酸=I:1. 3重量份比加入纯硫酸，搅拌加热至13(Tl35°C,保温45 70 min,得溶于硫酸的合成蒽醌； (4)所述稀释步骤是紧接步骤(3)，向闭环釜内投放75 85°C热水稀释溶于硫酸的合成蒽醌；当硫酸重量百分含量达到< 45%、温度< 65°C时放料，得稀释的溶于硫酸水的合成蒽醌； (5)所述脱水步骤是，将步骤(4)所得稀释的合成蒽醌导入脱水设备实施蒽醌和废硫酸水分离，得含水量< 10%wt的固态合成蒽醌；而所排出的废硫酸水，经加入铝酸钙粉处理，得含量为7. 5%wt的硫酸铝； (6)所述干燥步骤是，将含水量<10%wt的固态合成蒽醌输入干燥设备实施粉碎和干燥，得制成品含水量< O. 5%wt的合成蒽醌，即完成制成品合成蒽醌的制备。
2.根据权利要求I所述的合成蒽醌的制备方法，其特征在于，步骤(I)聚合的升温和步骤(3)闭环的加热升温，均采用隔套反应釜蒸汽/导热介质加热。
3.根据权利要求I所述的合成蒽醌的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)a的水解酸化液的盐酸含量为8 10%wt。
全文摘要
本发明所公开的是一种合成蒽醌的制备方法，以其依次包括聚合，水解酸化水洗蒸馏，闭环，稀释，脱水和干燥步骤，且其采用铝薄酸代替硫酸实施水解酸化，废铝盐水和废硫酸水分别经处理回收氯化铝和硫酸铝为主要特点，具有工艺简单，生产周期短，制备成本低，环保安全等特点。本发明具有十分明显的技术经济效益。
文档编号C07C50/18GK102659551SQ20121011965
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者张晗 申请人:张晗