一种染料中间体磺化对位酯的制备方法与流程

文档序号:18457066发布日期:2019-08-17 01:42阅读:1055来源:国知局

本发明涉及染料生产技术领域,具体为一种染料中间体磺化对位酯的制备方法。



背景技术:

磺化对位酯,又称4-β-羟乙砜硫酸酯苯胺-2-磺酸,cas号为42986-22-1,是一种kn型染料的重要中间体。

现在一般制备磺化对位酯的方法是由乙酰苯胺经氯磺化、还原反应、与环氧乙烷缩合反应,生成对-β-羟乙基砜基乙酰苯胺,再经过酯化、水解,得到对-β-羟乙基砜基硫酸酯苯胺(对位酯),最后经磺化反应制得磺化对位酯,此制备方法三个单元反应酯化、磺化、水解是单独进行的,产生的废酸量很大,不符合当前节能减排的要求,给环境造成了严重污染,由于环境生态和废液治理成本制约,对废酸量的要求越来越高,此制备方法已不能满足环境保护的要求,而且该废水中含有大量的硫酸和钾盐,具有很好的回收利用价值,直接排放是很大的浪费,并且提取的磺化对位脂纯度不能保证。

公开号为cn101108816a的中国专利申请公开了一种磺化对位酯的合成方法,包括磺化、水解、稀释、精制、中和盐析和过滤烘干,其中,稀释过滤与中和盐析的单元操作中,控制温度始终≤5℃;稀释后加入反应液总体积0.6~0.7%的硅藻土,搅拌均匀后,压滤,滤饼用水调至打浆,用20~30%的碳酸氢钠溶液调整ph=6.0~6.5,按反应液总体积的7~8%加入氯化钾进行盐析、过滤后保留滤饼,滤饼在80~85℃条件下干燥即可。该合成方法得到的产品的品质较高,然而未提到废水的处理方法。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种染料中间体磺化对位酯的制备方法,具备废水能回收利用和提取的磺化对位脂纯度能保证等优点,解决了废水不能回收利用与提取的磺化对位脂纯度不能保证的问题。

(二)技术方案

为实现上述废水能回收利用和提取的磺化对位脂纯度能保证目的,本发明提供如下技术方案:一种染料中间体磺化对位酯的制备方法,包括以下步骤:

1)高温磺化处理:以4-β-硫酸酯乙基砜基苯胺(对位酯)为原料,经25%-50%的发烟硫酸直接磺化,得到磺化物。

2)中和处理:得到磺化物后通过2-氨基萘-1-磺酸在用发烟硫酸三磺化水解掉1-位磺基后,氢氧化钠部分中和,即可析出磺化出对位酯反应液。

3)稀释处理:向对位酯反应液加入碎冰或者水,搅拌均匀,温度控制在0-15℃,得到稀释液。

4)盐析处理:向稀释液中加入氯化钠,使磺化对位酯析出进行盐析结晶,再将析出结晶加到固液分离器中,进行分离、收集,得到磺化对位酯和原液废水。

5)收集包装:将所得的磺化对位酯进行含量测定,测试完毕合格后可对所得磺化对位酯进行包装。

6)废水处理:将原液废水降温过滤,过滤完毕后可加入活性炭粉进行吸附,然后冷却结晶、分离后得到稀硫酸和固体硫酸钾。

优选的,步骤(1)中将反应温度缓慢升至130℃-150℃,反应10小时,然后将温度降至60℃,得到磺化物。

优选的,步骤(2)中磺化物通过2-氨基萘-1-磺酸在用发烟硫酸三磺化水解掉1-位磺基中,将磺化物温度降到80℃-85℃,然后用氢氧化钠中和。

优选的,步骤(3)中将对位酯反应液慢慢倒人置有400g冰或水的3000ml的烧杯中,此过程保证料液中始终有冰或水,然后慢慢加入150g碳酸钙以除去大部分酸,大约40分钟内加完,加完后继续搅拌30分钟,过滤、抽干,将滤饼(硫酸钙)用200ml冰水打浆,再抽滤,并用100ml冰水洗,将所得料液合并,用碳酸钠饱和溶液中和至ph=6左右。

优选的,步骤(4)中向稀释液中加人氯化钠,5分钟后有大量固体析出,继续搅拌11小时,通过过滤,自然干燥,得到产品与原液废水。

优选的,步骤(6)中活性炭粉还换成可活性炭胶、硅藻土、膨润土中的至少一种,以原液废水质量为基准,吸附剂的投加量为0.1~1%。

(三)有益效果

与现有技术相比,本发明提供了一种染料中间体磺化对位酯的制备方法,具备以下有益效果:

1、该染料中间体磺化对位酯的制备方法,通过4-β-硫酸酯乙基砜基苯胺(对位酯)为原料,制备过程中将反应温度缓慢升至130℃-150℃,反应10小时,然后将温度降至60℃,经历磺化后,生成了二磺酸基-4-(b-乙基砜基硫酸酯)苯胺,加入50%的硫酸使之水解,使与苯环相连的一个磺酸基脱落,50%硫酸过多时,与苯环相连的另一个磺酸基也將水解脱落,生成对氨基萃基-β-羟乙基砜硫酸酯,此时产品纯度最高可以达到97%,从而使得染料中间体磺化对位酯的制备方法能保证磺化对位脂纯度。

2、该染料中间体磺化对位酯的制备方法,通过对原液废水中加入活性炭粉、活性炭胶、硅藻土、膨润土中的至少一种处理物后,可对原液废水进行吸附,冷却后得到结晶,然后进行分离,可得到稀硫酸和固体硫酸钾,从而方便工作人员进行回收利用与统一收集,保证了资源可重复使用,大大降低了资源的浪费,从而达到了实用性强的目的。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一:一种染料中间体磺化对位酯的制备方法,包括以下步骤:

1)高温磺化处理:以4-β-硫酸酯乙基砜基苯胺(对位酯)为原料,向装有温度计和搅拌装置的500ml四口烧瓶中加入发烟硫酸,经25%的发烟硫酸直接磺化,然后将反应温度缓慢升至130℃,反应温度为10小时,得到850g磺化物。

2)中和处理:得到磺化物后通过2-氨基萘-1-磺酸在用发烟硫酸三磺化水解掉1-位磺基后,氢氧化钠部分中和,磺化物温度降到80℃,氢氧化钠为110g,即可析出磺化出对位酯反应液。

3)稀释处理:向对位酯反应液加入400g碎冰或者400g水倒入3000ml的烧杯中,搅拌均匀,温度控制在15℃,此过程保证料液中始终有冰或水,然后慢慢加入150g碳酸钙以除去大部分酸,大约40分钟内加完,加完后继续搅拌30分钟,过滤、抽干,将滤饼(硫酸钙)用200ml冰水打浆,再抽滤,并用100ml冰水洗,将所得料液合并,用碳酸钠饱和溶液中和至ph=6左右。

4)盐析处理:向稀释液中加入氯化钠85g,使磺化对位酯析出进行盐析结晶,5分钟后有大量固体析出,继续搅拌11小时,再将析出结晶加到固液分离器中,进行分离、收集,稀释温度保持在25℃,得到纯度为91%的磺化对位酯和1035g原液废水。

5)收集包装:将所得的磺化对位酯进行含量测定,测试完毕合格后可对所得磺化对位酯进行包装。

6)废水处理:将原液废水降温过滤,过滤完毕后可加入活性炭粉8g进行吸附,然后冷却结晶、分离后得到750g稀硫酸和285g固体硫酸钾。

实施例二:一种染料中间体磺化对位酯的制备方法,包括以下步骤:

1)高温磺化处理:以4-β-硫酸酯乙基砜基苯胺(对位酯)为原料,向装有温度计和搅拌装置的500ml四口烧瓶中加入发烟硫酸,经35%的发烟硫酸直接磺化,然后将反应温度缓慢升至130℃,反应温度为10小时,得到799g磺化物。

2)中和处理:得到磺化物后通过2-氨基萘-1-磺酸在用发烟硫酸三磺化水解掉1-位磺基后,氢氧化钠部分中和,磺化物温度降到80℃,氢氧化钠为110g,即可析出磺化出对位酯反应液。

3)稀释处理:向对位酯反应液加入400g碎冰或者400g水倒入3000ml的烧杯中,搅拌均匀,温度控制在15℃,此过程保证料液中始终有冰或水,然后慢慢加入150g碳酸钙以除去大部分酸,大约40分钟内加完,加完后继续搅拌30分钟,过滤、抽干,将滤饼(硫酸钙)用200ml冰水打浆,再抽滤,并用100ml冰水洗,将所得料液合并,用碳酸钠饱和溶液中和至ph=6左右。

4)盐析处理:向稀释液中加入氯化钠85g,使磺化对位酯析出进行盐析结晶,5分钟后有大量固体析出,继续搅拌11小时,再将析出结晶加到固液分离器中,进行分离、收集,稀释温度保持在25℃,得到纯度为94%的磺化对位酯和972g原液废水。

5)收集包装:将所得的磺化对位酯进行含量测定,测试完毕合格后可对所得磺化对位酯进行包装。

6)废水处理:将原液废水降温过滤,过滤完毕后可加入活性炭粉8g进行吸附,然后冷却结晶、分离后得到705g稀硫酸和267g固体硫酸钾。

实施例三:1)高温磺化处理:以4-β-硫酸酯乙基砜基苯胺(对位酯)为原料,向装有温度计和搅拌装置的500ml四口烧瓶中加入发烟硫酸,经50%的发烟硫酸直接磺化,然后将反应温度缓慢升至130℃,反应温度为12小时,得到510g磺化物,此时收率低于65%。

2)中和处理:得到磺化物后通过2-氨基萘-1-磺酸在用发烟硫酸三磺化水解掉1-位磺基后,氢氧化钠部分中和,磺化物温度降到80℃,氢氧化钠为66g,即可析出磺化出对位酯反应液。

3)稀释处理:向对位酯反应液加入400g碎冰或者400g水倒入3000ml的烧杯中,搅拌均匀,温度控制在15℃,此过程保证料液中始终有冰或水,然后慢慢加入150g碳酸钙以除去大部分酸,大约40分钟内加完,加完后继续搅拌30分钟,过滤、抽干,将滤饼(硫酸钙)用200ml冰水打浆,再抽滤,并用100ml冰水洗,将所得料液合并,用碳酸钠饱和溶液中和至ph=6左右。

4)盐析处理:向稀释液中加入氯化钠85g,使磺化对位酯析出进行盐析结晶,5分钟后有大量固体析出,继续搅拌11小时,再将析出结晶加到固液分离器中,进行分离、收集,稀释温度保持在25℃,得到纯度为96%的磺化对位酯和676g原液废水。

5)收集包装:将所得的磺化对位酯进行含量测定,测试完毕合格后可对所得磺化对位酯进行包装。

6)废水处理:将原液废水降温过滤,过滤完毕后可加入活性炭粉8g进行吸附,然后冷却结晶、分离后得到390g稀硫酸和291g固体硫酸钾。

本发明的有益效果是:该染料中间体磺化对位酯的制备方法,通过4-β-硫酸酯乙基砜基苯胺(对位酯)为原料,制备过程中将反应温度缓慢升至130℃-150℃,反应10小时,然后将温度降至60℃,经历磺化后,生成了二磺酸基-4-(b-乙基砜基硫酸酯)苯胺,加入50%的硫酸使之水解,使与苯环相连的一个磺酸基脱落,50%硫酸过多时,与苯环相连的另一个磺酸基也將水解脱落,生成对氨基萃基-β-羟乙基砜硫酸酯,此时产品纯度最高可以达到97%,从而使得该染料中间体磺化对位酯的制备方法能保证磺化对位脂纯度,通过对原液废水中加入活性炭粉、活性炭胶、硅藻土、膨润土中的至少一种处理物后,可对原液废水进行吸附,冷却后得到结晶,然后进行分离,可得到稀硫酸和固体硫酸钾,从而方便工作人员进行回收利用与统一收集,保证了资源的可在利用性,大大降低了资源的浪费,从而达到了实用性强的目的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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