一种液相烘焙法制备3-氯对甲苯胺-6-磺酸的方法与流程

本发明属于化工原料中间体的生产领域，具体涉及一种液相烘焙法制备3-氯对甲苯胺-6-磺酸的方法。
背景技术：
：3-氯对甲苯胺-6-磺酸即2b酸，是当今有机颜料中间体中最主要的八个品种之一，在颜料工业上主要用于生产c.i.颜料红48系列红色颜料。该颜料广泛应用于油漆、涂料、彩色油墨、橡胶和塑料着色等。2b酸的制备中，通常采用浓硫酸作为磺化剂，与2b油(3-氯-4-甲基苯胺)进行磺化成盐、脱水转位等反应，获得磺化产物，再经液碱水解、脱色、过滤、酸析结晶、脱水、干燥等精制过程，得到产品2b酸。目前2b酸生产中，主要采用液相法和固相法两种工艺：固相烘培法工艺中，由于硫酸与2b油不能完全均匀混合，造成2b油反应不完全，原料炭化现象十分严重，所以2b酸收率较低；且磺化产物需经碱溶、脱色、过滤、酸析结晶、脱水、干燥等过程精制，2b酸产品才能达到纯度要求。现有液相法工艺中，采用有机溶剂改善磺化过程的热质传递，2b酸收率较固相法有明显提高，但由于存在2b油原料纯度、溶剂选择、溶剂周量、反应操作条件等方面的问题，磺化产物脱除溶剂后也需要经碱溶、脱色、过滤、酸析、过滤、干燥等过程精制，2b酸产品才能达到纯度要求。无论是固相法还是液相法，因需要碱溶、脱色、过滤、酸析、脱水、干燥等精制过程，每生产1吨合格产品会额外产生80～100kg废渣和18～20吨酸性废水，能耗也增加很多。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种液相烘焙法制备3-氯对甲苯胺-6-磺酸的方法，在液相中进行脱水转位，直接制得高品质2b酸，省去了碱溶、脱色、过滤、酸析、脱水、干燥等精制过程，从而使三废大为减少，无固体废物，废气、废水量极少且易处理，也降低了能耗，突破了现有的磺化工艺，具有转化率高、低碳化、工序少、能耗低的优点。本发明的技术思路：采用高纯度2b油(即3-氯-4-甲基苯胺)为原料，以复配溶剂作为液相分散剂，将2b油与浓硫酸在液相分散剂中进行磺化反应，磺化产物经过脱水、干燥即可得到合格的2b酸，本发明在反应过程中，分离出产生的水，促进反应向正反应进行，确保反应彻底；通过分水器将溶剂冷凝回流至反应釜，确保反应体系始终处于液相，实现传热传质均匀，减少氧化碳化等副反应产生。为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：1)一种液相烘焙法制备3-氯对甲苯胺-6-磺酸的方法，包括以下步骤：将2b油和复配溶剂加入反应釜，滴加浓硫酸，滴加结束后，加热保温；所述复配溶剂中含有邻氯二苯和d60；2)移料至烘焙釜，搅拌，加热，釜内温度升至168℃以上后保温30-90min，进行保温反应，保温反应过程中，对气相出料进行冷凝、脱水脱溶剂；3)保温反应结束后，气相出料进入分水器，控制分水器出口气相温度在90-110℃，常压脱水8-14h；4)脱水结束后，取样检测，待2b油含量降至0.5％以下后，进行真空烘焙干燥，氨基值≥98％后，冷却物料，出料，得产品。进一步，步骤1)的滴加浓硫酸过程中，体系温度不超过110℃。又，所述复配溶剂中邻二氯苯和d60的质量比为9：1-3：2。又，步骤2)中，脱水脱溶剂时，通过控制冷却水通量，保持常压脱水。优选地，步骤1)中，保温温度为120-135℃，保温时间1.5-2.5h。又，步骤2)中，保温反应温度170-185℃。进一步，步骤3)中，分水器出口气相温度：95-105℃，脱水时间：10-13h。又，步骤4)中，烘焙干燥温度为130-150℃。本发明的复配溶剂的选择主要考虑其沸点、惰性、及分散性，选用邻二氯苯与d60的复配溶剂，二者沸点接近，以邻二氯苯为主体，控制反应温度，d60可调节体系极性，改善体系分散性。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明采用惰性有机溶剂为分散剂，将2b油与浓硫酸在液相分散剂中进行磺化、转位反应，在烘焙前已完成磺化转位反应，产物经过脱水、干燥得到2b酸，脱除的溶剂和水，静置分层后，分别进行回用。本发明省去了碱溶、脱色、过滤、酸析、脱水、干燥等精制过程，这些过程是目前2b酸生产过程中产生大量废水的原因，省去这些步骤后，可将现有工艺中生产每吨产品产生的25吨废水，降至200kg，使三废大大减少，无固体废物，废气、废水量极少且易处理，也降低了能耗；就磺化工艺而言，是一种突破，具有转化率高、低碳化、工序少、能耗低的优点。本发明在液相中进行脱水转位，直接制得高品质2b酸，白度在67％以上，比现有工艺的50％左右，提高了30％以上，提升了氨基值和2b酸含量，降低了氨不容物比例和水分含量。附图说明图1是本发明实施例中的工艺设备图。图2是本发明实施例中工艺流程图。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。参见图1-2，本发明实施例投料过程中，硫酸在1小时左右滴完，加完升温，保温，后根据烘焙釜情况，进行移料升温，控制热油出口温度，出水出溶剂。之后关闭老气相管，切入分水器，控制分水器出口气相温度，常压脱水。脱水完成后，取样检测，液相色谱2b酸含量大于97％，即拉真空烘焙，控制热油出口180℃以上，真空烘干5h，取样检测合格，冷料2h，出料；通过液相色谱，检测样品，2b油含量降至≤0.5％，拉真空，低温烘干，至无回流后，取样，测氨基值，若合格(≥98％)，则进行冷料；若不合格，则继续烘焙至合格；待物料冷却后，放料至混料机中，混料，移至包装房打包，得产品。脱出的溶剂和水，由移液泵打入分离槽，静置分层后，溶剂回溶剂大槽回用；水打入回用水槽，用于精品水解；夹层打入蒸馏釜蒸馏，馏分经冷凝，由接收槽接受后，再次打入分离槽，静止分层后，溶剂由泵打入溶剂储槽回用，水打入回用水槽，生产每吨产品产生废水200kg实施例1含量99.7％2b油700kg，分散剂(二氯苯：d60＝3：2，质量比)1900kg，投入磺化反应釜中；经50min加完98％浓硫酸493kg，经冷却循环水温度控制100℃以下；硫酸加完后开始升温，温度126℃保温2h，移料至烘焙釜升温至釜温168℃，进行脱水转位反应，烘焙釜导热油出油口温度控制在190℃左右；保温出水出溶剂30min后切换至分水器，控制分水器出口气相温度在96℃，保温常压脱水12h；待12h结束后取样检测，液相色谱2b酸含量为98.4％，开始拉真空烘干干燥，控制烘焙釜导热油出油口温度180℃，干燥5h，取样检测：氨基值98.14％、白度74.3、水分0.26％、氨不溶0.31％；液相色谱：2b酸含量99.55％、2b油含量0.33％，样品合格，降温冷料2h，出料。实施例2含量99.7％2b油695kg，分散剂(二氯苯：d60＝9：1，质量比)1900kg，投入磺化反应釜中；经55min加完98％浓硫酸487.65kg，经冷却循环水温度控制100℃以下；硫酸加完后开始升温，温度130℃保温2h，移料至烘焙釜升温至釜温170℃，烘焙釜导热油出油口温度控制在190℃左右；保温出水出溶剂30min后切换至分水器，控制分水器出口气相温度在95℃，保温常压脱水12h；待12h结束后取样检测，液相色谱2b酸含量为97.9％，开始拉真空烘干干燥，控制烘焙釜导热油出油口温度180℃，干燥5.5h，取样检测：氨基值98.20％、白度80.6、水分0.24％、氨不溶0.32％；液相色谱：2b酸含量99.71％、2b油含量0.19％，样品合格，降温冷料2.2h，出料。实施例3含量99.7％2b油694.8kg，分散剂(二氯苯：d60＝7：3，质量比)1900kg，投入磺化反应釜中；经60min加完98％浓硫酸487.8kg，经冷却循环水温度控制100℃以下；硫酸加完后开始升温，温度130℃保温2h，移料至烘焙釜升温至釜温168℃，烘焙釜导热油出油口温度控制在190℃左右；保温出水出溶剂30min后切换至分水器，控制分水器出口气相温度在96℃，保温常压脱水13h；待13h结束后取样检测，液相色谱2b酸含量为98.5％，开始拉真空烘干干燥，控制烘焙釜导热油出油口温度180℃，干燥5h，取样检测：氨基值98.20％、白度67.6、水分0.22％、氨不溶0.35％液相色谱：2b酸液相含量99.79％、2b油含量0.17％，样品合格，降温冷料2h，出料。实施例4含量99.7％2b油700kg，分散剂(二氯苯：d60＝6.5：3.5，质量比)1900kg，投入磺化反应釜中；经50min加完98％浓硫酸491.05kg，经冷却循环水温度控制100℃以下；硫酸加完后开始升温，温度130℃保温2h，移料至烘焙釜升温至釜温170℃，烘焙釜导热油出油口温度控制在190℃左右；保温出水出溶剂30min后切换至分水器，控制分水器出口气相温度在96℃，保温常压脱水12h；待12h结束后取样检测，液相色谱2b酸含量为97.8％，开始拉真空烘干干燥，控制烘焙釜导热油出油口温度180℃，干燥5h，取样检测：氨基值98.62％、白度81.6、水分0.08％、氨不溶0.32％；液相色谱：2b酸含量99.72％、2b油含量0.16％，样品合格，降温冷料2h，出料。实施例5含量99.7％2b油700kg，分散剂(二氯苯：d60＝7.5：2.5，质量比)1900kg，投入磺化反应釜中；经50min加完98％浓硫酸491.05kg，经冷却循环水温度控制100℃以下；硫酸加完后开始升温，温度130℃保温2h，移料至烘焙釜升温至釜温170℃，烘焙釜导热油出油口温度控制在190℃左右；保温出水出溶剂30min后切换至分水器，控制分水器出口气相温度在96℃，保温常压脱水12h；待12h结束后取样检测，液相色谱2b酸含量为97.4％，开始拉真空烘干干燥，控制烘焙釜导热油出油口温度180℃，干燥5h，取样检测：氨基值98.54％、白度79.3、水分0.30％、氨不溶0.32％；液相色谱：2b酸含量99.62％、2b油含量0.32％，样品合格，降温冷料2h，出料。将实施例1-5的产品进行测试，性能数据参见表1。表1指标实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5氨基值％98.1498.3098.2098.6298.54白度74.380.667.681.679.3水分％0.260.240.230.080.30氨不容％0.310.320.350.320.322b酸％99.5599.7199.7999.7299.622b油％0.330.190.170.160.32对比例1-5以二氯苯做溶剂，在磺化釜中进行硫酸的配伍滴加，保温一定时间后，放料至烘培釜，升温至170℃，保温一定时间后，拉真空，然后继续烘焙，至取样合格，放料，经碱溶、脱色、过滤、酸析、脱水、干燥等精制过程，得对比例产品1-5，生产每吨产品产生的25吨废水。将对比例的产品进行测试，性能数据参见表2。表2由表1、表2可以看出，本发明产品的色泽、品质有明显提升，且工艺稳定性较好，可以进行大生产推广。当前第1页12