專利名稱：在乙萘酚生產(chǎn)中2－萘磺酸鈉鹽制備的改進(jìn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，更具體地說(shuō)，涉及乙萘酚的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
行內(nèi)人士皆知，乙萘酚即2-萘酚，其生產(chǎn)工藝過(guò)程包括磺化、水解、吹萘、中和、冷卻、過(guò)濾、堿熔、稀釋、酸化、煮沸、干燥、蒸餾等工序(科學(xué)出版社1993年出版的精細(xì)有機(jī)化學(xué)品技術(shù)手冊(cè)中有述)，其過(guò)程中磺化物(指萘磺化過(guò)程產(chǎn)物)總酸度的高低直接影響到吹萘物(指吹萘過(guò)程產(chǎn)物)中和時(shí)亞硫酸鈉溶液的加入量，同時(shí)也就決定了中和物液相部分的多少，即中和母液的多少，其多少至關(guān)重要，它是2-萘磺酸鈉鹽流失的主要途徑。總之，萘磺化硫酸的利用率(是指磺化消耗的氫根摩爾量與投入的硫酸中氫根摩爾量的比)越高，萘磺化物的總酸度越低，產(chǎn)出的中和母液越少，2-萘磺酸鈉鹽、乙萘酚的收率就越高，反之，中和母液產(chǎn)出多，2-萘磺酸鈉鹽、乙萘酚的收率就低。同時(shí)，中和母液也是乙萘酚生產(chǎn)中工業(yè)廢水的主要來(lái)源，它的多少直接影響廢水處理運(yùn)行費(fèi)用的多少。硫酸是兩價(jià)酸，磺化時(shí)可直接起磺化作用的酸(指氫根離子以下同)理論上不超過(guò)50％。目前的乙萘酚生產(chǎn)中，磺化過(guò)程中硫酸、萘間的投料摩爾比約在1.085∶1左右，反應(yīng)溫度160～165℃。其磺化硫酸的利用率只有45％。更具體地說(shuō)，以年生產(chǎn)千噸級(jí)乙萘酚裝置為例，2m3磺化鍋，其有1.0MPa壓力蒸汽加熱夾套及錨式攪拌器攪拌，加入115～120℃的100％的熔融萘1153kg于磺化鍋，再加熱到135～145℃，在40～50分鐘向磺化鍋內(nèi)加入98％濃硫酸972kg，在磺化鍋內(nèi)于160～165℃條件下進(jìn)行反應(yīng)，保持2.5～3小時(shí)，其生成物即磺化物總酸度(以硫酸計(jì)，以下同)為25～27％，游離硫酸7～10％，經(jīng)水解，用30％液堿180kg，再經(jīng)吹萘可得到回收萘155kg，用不低于14％亞硫酸鈉溶液4976kg中和吹萘物；中和過(guò)程在中和鍋內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，有法奧里特漿葉式攪拌器攪拌，在真空度不小于-0.053MPa壓力下，溫度為85～95℃條件下保持45～90分鐘；再經(jīng)冷卻分離得含水25％的萘磺酸鈉鹽2185kg、中和母液4948kg，萘磺酸鈉鹽損失率13.5％，收率僅為86％。生產(chǎn)每噸2-萘磺酸鈉鹽產(chǎn)生中和母液3噸，中和母液量大，萘磺酸鈉鹽損失率高，造成乙萘酚生產(chǎn)的消耗定額高，廢水處理量大，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有工藝技術(shù)的不足，提供一種新的工藝方法，將萘磺化過(guò)程中生成的、不在起磺化劑作用的萘磺酸轉(zhuǎn)變?yōu)槟芷鸹腔瘎┳饔玫牧蛩幔馆吝M(jìn)一步被磺化，從而提高硫酸的磺化利用率(可突破50％的理論值)和萘的磺化率，.即而降低磺化物的總酸度，達(dá)到減少中和母液產(chǎn)出量，保證和提高2-萘磺酸鈉鹽質(zhì)量和收率，降低環(huán)保運(yùn)行費(fèi)用，降低乙萘酚生產(chǎn)總成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
乙萘酚的生產(chǎn)過(guò)程，歸納起來(lái)可以簡(jiǎn)述成以下步驟1、精萘與硫酸反應(yīng)，即磺化過(guò)程，生成主要有甲、乙萘磺酸和水，反應(yīng)為 從理論上說(shuō)，硫酸(H+)利用率不會(huì)超過(guò)50％，只能達(dá)到45％左右。
2、水解主反應(yīng)為2-萘磺酸水解生成萘 副反應(yīng)為1-萘磺酸水解生成萘 3、吹萘在液堿存在條件下，部分2-萘磺酸轉(zhuǎn)變成鈉鹽，將萘吹出。
4、中和用Na2SO3溶液中和磺化物，主反應(yīng)為副反應(yīng)為
5、堿熔2-萘磺酸鈉與熔融氫氧化鈉反應(yīng)，生成乙萘酚鈉，亞硫酸鈉和水主反應(yīng)為 6、乙萘酚鈉酸化過(guò)程，與二氧化硫反應(yīng)，生成乙萘酚和亞硫酸鈉，主反應(yīng)為；。
7、酸化物經(jīng)煮沸、干燥、蒸餾等過(guò)程制得乙萘酚。
本發(fā)明主要涉及磺化及中和過(guò)程，其基本原理是在磺化過(guò)程中加入助劑，將磺化生成的、不起磺化劑作用的萘磺酸(萘磺酸酸性可與硫酸相比擬)轉(zhuǎn)變?yōu)槟芷鸹腔瘎┳饔玫牧蛩幔馆晾^續(xù)進(jìn)行磺化反應(yīng)，從而提高硫酸利用率和萘的磺化率(是指被硫酸磺化的萘量與投入萘量的比)，可使硫酸(H+)利用率達(dá)50～65％，降低中和母液生成量，減少?gòu)U水排放量，其特征在于所述的磺化過(guò)程中加入一種助劑無(wú)水硫酸鈉；磺化過(guò)程硫酸、萘、硫酸鈉間的投料摩爾比為(0.7～1.05)∶1∶(0.05～0.4)，所加的無(wú)水硫酸鈉一部分可加入準(zhǔn)備進(jìn)入磺化鍋的硫酸內(nèi)，隨硫酸加入磺化鍋，這一部分無(wú)水硫酸鈉的量為加入的硫酸量的0～10％，其余無(wú)水硫酸鈉要在硫酸加完后再加入磺化鍋，此硫酸鈉溫度要預(yù)熱至120～180℃，尤以磺化反應(yīng)過(guò)程的溫度為佳，無(wú)水硫酸鈉要在1～1.5小時(shí)內(nèi)均勻地加入，并要繼續(xù)反應(yīng)30～60分鐘?；腔磻?yīng)溫度160～170℃，在磺化反應(yīng)后期其上限溫度可達(dá)反應(yīng)物料的沸點(diǎn)溫度，錨式攪拌器攪拌，在常壓下，反應(yīng)保持3～4小時(shí)；所述的中和過(guò)程，是指磺化、水解、吹萘后的生成物即吹萘物，同前次生產(chǎn)出的洗滌液進(jìn)行反應(yīng)及用前次生產(chǎn)出的中和母液稀釋。稀釋用的中和母液是前次萘經(jīng)磺化、水解、吹萘，中和和冷卻、分離過(guò)程后分離出的中和母液，其多少以能夠控制中和物冷卻后的液固比(指液固兩相的比)落在在(2～3)∶1范圍內(nèi)為佳；洗滌液是指前次生產(chǎn)中用14％(至飽和)的亞硫酸鈉洗滌萘磺酸鈉鹽過(guò)程分離出的亞硫酸鈉溶液。中和反應(yīng)在中和鍋內(nèi)進(jìn)行，中和鍋內(nèi)有攪拌器攪拌，反應(yīng)溫度為85～95℃，在真空度不小于-0.053MPa壓力下操作，中和反應(yīng)保持45～90分鐘。
采用本發(fā)明生產(chǎn)乙萘酚，可兼容現(xiàn)有的乙萘酚生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)已有的生產(chǎn)裝置來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)設(shè)備不必作大的改動(dòng)，很容易實(shí)現(xiàn)其技術(shù)改造。采用本發(fā)明，可減少中和母液20～70％，減少環(huán)保廢水處理費(fèi)用，2-萘磺酸鈉收率可提高2～6％，乙萘酚生產(chǎn)中可使萘的單耗降至1.1以下，即生產(chǎn)每噸乙萘酚產(chǎn)品可以節(jié)約精萘50kg以上。


圖1是本發(fā)明工藝流程方框圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)敘述。
實(shí)施例1，采用2m3的磺化鍋，操作中壓力、溫度、攪拌、夾套加熱，除特別指定的條件外，與目前乙萘酚生產(chǎn)已有裝置情況一致；120℃的100％的熔融萘1211kg，加入磺化鍋，加熱到140℃，在反應(yīng)開始進(jìn)行的45分鐘內(nèi)加入98％濃硫酸878kg，在163℃條件下保持2小時(shí)，將預(yù)熱到165℃的無(wú)水硫酸鈉201kg在1.5小時(shí)內(nèi)均勻地加到磺化鍋內(nèi)，在163℃條件下，保持反應(yīng)45分鐘，得到磺化物總酸度為18.39％，游離硫酸5.25％，生成物即磺化物再經(jīng)吹萘過(guò)程回收得到萘60kg，生成物即吹萘物送至中和鍋內(nèi)，用前次生產(chǎn)出的萘磺酸鈉鹽的洗滌液中和1小時(shí)，然后加進(jìn)前次生產(chǎn)出中和母液800kg稀釋，而后送到冷卻鍋冷卻3.5小時(shí)，溫度為40℃，用真空吸濾分離得到中和母液4210kg，其萘磺酸鈉鹽用14％的亞硫酸鈉溶液4063kg到洗滌鍋內(nèi)攪拌洗滌1小時(shí)，用真空吸濾分離，得含水21％的萘磺酸鈉鹽(2-萘磺酸鈉純度99.1％)2426kg，而洗滌液將送到中和鍋，做下次中和生產(chǎn)用。其結(jié)果為萘磺酸鈉鹽損失率9.9％，每噸萘磺酸鈉鹽相當(dāng)于產(chǎn)生中和母液1.78噸，減少40％，2-萘磺酸鈉收率提高3％，再經(jīng)堿熔，稀釋、酸化、煮沸、干燥、蒸餾，可得99％的乙萘酚1046kg。
實(shí)施例2，除特殊指定外，設(shè)備和操作條件同實(shí)施例1，加入熔融萘1211kg，在145℃條件下不斷攪拌，在反應(yīng)開始進(jìn)行的40分鐘內(nèi)加98％濃硫酸926kg。在160℃條件下磺化2.5小時(shí)，在1小時(shí)內(nèi)將熱炒到140℃的無(wú)水硫酸鈉134kg均勻加到鍋內(nèi)，在164℃條件下保持反應(yīng)半小時(shí)，得到磺化物總酸度為20.7％，游離硫酸5.5％，再經(jīng)吹萘得回收萘56kg，生成物即吹萘物送到中和鍋，用前次生產(chǎn)出的萘磺酸鈉鹽的洗滌液中和1小時(shí)，然后加進(jìn)前次生產(chǎn)出中和母液300kg稀釋，而后送到冷卻鍋冷卻3.5小時(shí)，控制溫度為40℃，用真空吸濾分離得中和母液4164kg，其萘磺酸鈉鹽用14％亞硫酸鈉溶液4532kg到洗滌鍋內(nèi)攪拌洗滌1小時(shí)，再用真空吸濾分離得含水25％的萘磺酸鈉鹽(2-萘磺酸鈉純度99.5％)2582kg，其洗滌液去中和鍋?zhàn)鱿麓沃泻蜕a(chǎn)用。其結(jié)果為萘磺酸鈉鹽損失率11％，相當(dāng)于每噸萘磺酸鈉鹽產(chǎn)生中和母液2.0噸，減少近30％，2-萘磺酸鈉收率提高2％，再經(jīng)堿熔、稀釋、酸化、煮沸、蒸餾，可得99％乙萘酚1020kg。
實(shí)施例3，除特殊指定的外，設(shè)備和操作條件同實(shí)施例1，加入熔融萘1211kg，不斷攪拌下升溫到145℃，在反應(yīng)開始進(jìn)行的40分鐘內(nèi)加入98％濃硫酸831kg，該硫酸事先溶入無(wú)水硫酸鈉50kg，在165℃條件下磺化2小時(shí)，在1小時(shí)內(nèi)均勻加入165℃無(wú)水硫酸鈉178kg，保持在沸點(diǎn)溫度下反應(yīng)半小時(shí)，得磺化物總酸度為16.1％，游離硫酸5.0％，再經(jīng)吹萘得回收萘44kg，吹萘物送到中和鍋，用前次生產(chǎn)的萘磺磺酸鈉鹽的洗滌液中和，然后補(bǔ)加進(jìn)前次生產(chǎn)出的中和母液1100kg稀釋，再送到冷卻鍋冷卻3.5小時(shí)，溫度控制在40℃，用真空吸濾分離得中和母液4054kg，其磺酸鈉鹽用14％亞硫酸鈉溶液3763kg，在洗滌鍋內(nèi)攪拌洗滌1小時(shí)，再用真空吸濾分離得含水25％的萘磺酸鈉鹽(2-萘磺酸鈉純度99％)2666kg。其結(jié)果，萘磺酸鈉鹽損失率為8.0％，每噸2-萘磺酸鈉鹽相當(dāng)于產(chǎn)中和母液1.48噸，減少近50％，2-萘磺酸鈉收率提高4％，再經(jīng)堿熔、稀釋、酸化、煮沸、蒸餾可得99％的乙萘酚1080kg。效益十分明顯。
權(quán)利要求
1.在乙萘酚生產(chǎn)中2-萘磺酸鈉鹽制備的改進(jìn)工藝，包括磺化、水解、吹萘、中和、冷卻分離、洗滌分離過(guò)程。其特征在于，所述的磺化過(guò)程中加入一種助劑無(wú)水硫酸鈉，其硫酸、萘、硫酸鈉間的投料摩爾比為(0.7～1.05)∶1∶(0.05～0.4)，磺化反應(yīng)溫度160～170℃，有錨式攪拌器攪拌，在常壓下，反應(yīng)保持2.5～3.5小時(shí)；所述的中和過(guò)程，是指吹萘物和前次生產(chǎn)中洗滌過(guò)程分離出的亞硫鈉溶液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，而加入前次生產(chǎn)出的中和母液是在冷卻前，反應(yīng)在中和鍋內(nèi)進(jìn)行，中和鍋有攪拌器進(jìn)行攪拌，反應(yīng)溫度85～95℃，在真空度不小于-0.053MPa壓力下操作，中和反應(yīng)保持30～60分鐘。
2.按照權(quán)利要求1所述的在乙萘酚生產(chǎn)中2-萘磺酸鈉鹽制備的改進(jìn)工藝，其特征在于，所述的中和過(guò)程中稀釋用的中和母液是前次生產(chǎn)萘經(jīng)磺化、水解、吹萘、中和、冷卻分離后得到的中和母液，其量以能夠控制中和物冷卻后的液固比落在(2～3)∶1范圍內(nèi)為佳。
3.按照權(quán)利要求1所述的在乙萘酚生產(chǎn)中2-萘磺酸鈉鹽制備的改進(jìn)工藝，其特征在于，所述的磺化過(guò)程中加入無(wú)水硫酸鈉鹽，有一部分可加在準(zhǔn)備進(jìn)入磺化鍋的硫酸中，這部分無(wú)水硫酸鈉的數(shù)量是加入的硫酸量的0～10％。其余的無(wú)水硫酸鈉直接加入磺化鍋。
4.按照權(quán)利要求1、3所述的在乙萘酚生產(chǎn)中2-萘磺酸鈉鹽制備的改進(jìn)工藝，其特征在于，所述直接加入磺化鍋的無(wú)水硫酸鈉，此硫酸鈉要預(yù)熱至120～180℃，加入磺化鍋的無(wú)水硫酸鈉要在1-2小時(shí)內(nèi)均勻加入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在乙萘酚生產(chǎn)中2－萘磺酸鈉鹽制備的改進(jìn)工藝，其特征在于，在精萘的磺化過(guò)程中加入一種助劑，使在磺化過(guò)程中硫酸的利用率(理論上不超過(guò)50％)提高到50～65％，同時(shí)也提高了萘的磺化率，即而降低了磺化物總酸度(10～20％)，減少中和母液生成量，減少了萘磺酸鈉鹽流失量，保證質(zhì)量，提高其收率和乙萘酚收率，減少?gòu)U水排放量，從而降低生產(chǎn)成本，采用本發(fā)明，對(duì)已有的乙萘酚生產(chǎn)裝置來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)設(shè)備不必作大的改動(dòng)，很容易實(shí)現(xiàn)其技術(shù)改造，采用本發(fā)明，可減少中和母液20～70％，使2－萘磺酸鈉收率提高2～6％，使萘的單耗降至1.1以下。
文檔編號(hào)C07C303/32GK1557807SQ200410010659
公開日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月18日
發(fā)明者李陽(yáng), 李 陽(yáng) 申請(qǐng)人:李陽(yáng), 李 陽(yáng)