一種芳香胺的連續(xù)重氮化生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種芳香胺的連續(xù)重氮化生產(chǎn)工藝，所述工藝如下：采用多級(jí)串聯(lián)的重氮反應(yīng)釜，將粉末狀的芳香胺原料投入加料系統(tǒng)的料倉(cāng)內(nèi)，利用稱重裝置對(duì)加料系統(tǒng)及固體原料進(jìn)行整體稱重，通過自動(dòng)給料器，連續(xù)、穩(wěn)定地將芳香胺投加至重氮反應(yīng)釜內(nèi)，采用差量法計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)芳胺原料的投加量，按照芳香胺、硫酸、亞硝酰硫酸的進(jìn)料摩爾比為1：（1~5）：（1.01~1.10）的配比，通過液體計(jì)量和調(diào)節(jié)裝置連續(xù)、穩(wěn)定地將亞硝酰硫酸和硫酸投加至重氮釜中，攪拌下控制溫度在0~40℃下進(jìn)行重氮化反應(yīng)。本發(fā)明使得工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)成為可能，通過改進(jìn)傳統(tǒng)的原料間歇投加方式、精確控制反應(yīng)原料配比、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，提高重氮鹽收率，穩(wěn)定重氮鹽品質(zhì)，減小批差。
【專利說明】一種芳香胺的連續(xù)重氮化生產(chǎn)工藝
(-)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種芳香胺的連續(xù)重氮化生產(chǎn)工藝，尤其是一種用于染料合成的芳香胺的連續(xù)重氮化生產(chǎn)工藝。
(二)【背景技術(shù)】
[0002]芳伯胺在無(wú)機(jī)酸的存在下，與亞硝酸作用生成重氮鹽的反應(yīng)，稱為重氮化反應(yīng)，其產(chǎn)物重氮鹽是合成偶氮化合物的重要中間體，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥、感光材料、染料等有機(jī)合成過程，尤其在染料工業(yè)，有60%以上產(chǎn)品是通過重氮化反應(yīng)生產(chǎn)出來(lái)的。
[0003]傳統(tǒng)的重氮鹽生產(chǎn)工藝通常采用順式加料法進(jìn)行，例如將亞硝酸鈉滴加至重氮組分鹽酸(或硫酸)溶液或懸浮液中進(jìn)行重氮化，上述方法存在鹽酸或硫酸用量大，導(dǎo)致酸性廢水產(chǎn)生量大，治理成本較高，近年來(lái)，隨著節(jié)能減排工作的深入開展，大多數(shù)芳胺的重氮化采用亞硝酰硫酸作為重氮化試劑，提高重氮化效率，其特點(diǎn)是酸的用量相較亞硝酸鈉法大幅減少，但采用間歇釜式反應(yīng)時(shí)，由于酸的使用量大幅減少，固態(tài)的芳胺難以在酸液中攪拌打漿開來(lái)，形成溶液或懸混液，因此，一般采用逆式加料法，即在間歇反應(yīng)釜中，先加入酸液和亞硝酰硫酸液，重氮組分逐步投加的方式，由于逐步加入過程中，人工無(wú)法保證加料均勻恒定，造成局部反應(yīng)溫度不一致、反應(yīng)工況不穩(wěn)定，難以實(shí)現(xiàn)工藝的精確控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和收率受到影響。此外，間歇工藝中存在生產(chǎn)效率不高、作業(yè)環(huán)境不友好等缺點(diǎn)。
[0004]對(duì)此，業(yè)內(nèi)相繼開發(fā)基于亞硝酸鈉法重氮化的連續(xù)重氮偶合反應(yīng)流程和裝備，運(yùn)用自動(dòng)分析等先進(jìn)儀器安裝在連續(xù)重氮化和偶合的設(shè)備上并實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)重氮化反應(yīng)時(shí)亞硝酸鈉加入速率以及控制反應(yīng)的pH及終點(diǎn)。
[0005]如美國(guó)專利US4233213提供了一種芳胺的連續(xù)重氮化過程，芳胺、水、反應(yīng)所需總量的50-95%亞硝酸鹽先經(jīng)預(yù)混，通過分析裝置確定亞硝酸鹽的補(bǔ)加量，配制芳胺懸浮液。絕大部分芳胺懸浮液進(jìn)入重氮反應(yīng)器，少量芳胺懸浮液進(jìn)入反應(yīng)停留時(shí)間遠(yuǎn)低于并行的重氮反應(yīng)器的分析裝置，然后分別向分`析裝置和重氮反應(yīng)器中加入無(wú)機(jī)酸進(jìn)行重氮反應(yīng)，通過測(cè)定分析裝置中重氮反應(yīng)后的亞硝酸鹽含量確定前述亞硝酸鹽的補(bǔ)加量，以保證其中的亞硝酸鹽過量廣10%。重氮反應(yīng)器中的停留時(shí)間根據(jù)所使用芳胺的種類不同而異，且分析裝置和重氮反應(yīng)器中的停留時(shí)間相差3或4倍時(shí)，以保持重氮反應(yīng)器中亞硝酸鹽的過量是恒定的。同時(shí)，在重氮反應(yīng)器后也設(shè)置自動(dòng)分析儀，檢測(cè)反應(yīng)后亞硝酸鹽含量，必要時(shí)向重氮反應(yīng)器中補(bǔ)加亞硝酸鹽溶液。分析裝置通過電化學(xué)測(cè)量?jī)x器測(cè)定芳胺懸浮液或重氮反應(yīng)液中的亞硝酸鹽含量。
[0006]汽巴公司在專利US4246171中公開了一種利用兩只串聯(lián)反應(yīng)釜進(jìn)行連續(xù)重氮化的反應(yīng)流程，第一反應(yīng)釜采用外置換熱器、第二反應(yīng)釜通過夾套通入冷凍鹽水控制反應(yīng)溫度，芳胺與無(wú)機(jī)酸攪拌打漿后與水經(jīng)計(jì)量加入第一反應(yīng)釜，同時(shí)計(jì)量加入亞硝酸鹽溶液。第一反應(yīng)釜出料經(jīng)粗過濾器過濾后，未反應(yīng)大顆粒介質(zhì)被截留在第一反應(yīng)釜中繼續(xù)反應(yīng)，濾過液進(jìn)入第二反應(yīng)釜，補(bǔ)加亞硝酸鹽溶液進(jìn)行重氮化反應(yīng)，第二反應(yīng)釜出料設(shè)置循環(huán)回路。兩釜中亞硝酸鈉溶液的加入量通過電位系統(tǒng)控制，反應(yīng)物料中過量亞硝酸鹽的存在會(huì)使電位系統(tǒng)電壓迅速降低，通過電壓變化控制亞硝酸鹽加入量，保證重氮釜內(nèi)反應(yīng)物料中亞硝酸鹽稍過量。
[0007]上述美國(guó)專利均采用亞硝酸鈉重氮流程，由于無(wú)機(jī)酸用量大，廢水發(fā)生量大，目前已為大多數(shù)分散染料品種生產(chǎn)所摒棄。
[0008]上海家化2002年在專利CN1365968中公開了一種連續(xù)化制備伯芳胺重氮鹽的方法和裝置，技術(shù)方案如下:伯芳胺與硫酸或鹽酸的混合溶液與亞硝酸鈉溶液一起連續(xù)輸入帶冷卻夾套的第一管式反應(yīng)器的底部，在該反應(yīng)器中，亞硝酸鈉首先與硫酸或鹽酸進(jìn)行反應(yīng)，生成亞硝酸，然后亞硝酸與伯芳胺進(jìn)行重氮化反應(yīng)，生成伯芳胺重氮鹽，最后反應(yīng)產(chǎn)物從管式反應(yīng)器的頂部流出反應(yīng)器。反應(yīng)溫度一般為(T50°C;第一管式反應(yīng)器的進(jìn)料比為:伯芳胺:硫酸或鹽酸:亞硝酸鈉=1:(廣8):(廣1.1);物料在反應(yīng)器中的停留時(shí)間為0.5飛Os。為提高生產(chǎn)效率，可使流出第一管式反應(yīng)器頂部的反應(yīng)產(chǎn)物通過一個(gè)冷卻器進(jìn)行冷卻、并補(bǔ)充亞硝酸鈉溶液后再進(jìn)入帶有冷卻夾套的第二反應(yīng)器的底部，以使沒有反應(yīng)完的伯芳胺繼續(xù)與補(bǔ)充的亞硝酸進(jìn)行反應(yīng)，以提高反應(yīng)效率。最后，合成的伯芳胺重氮鹽溶液從第二反應(yīng)器的頂部流出，部分回流，與芳胺、硫酸或鹽酸的混合溶液、亞硝酸鈉溶液一起再進(jìn)入第一管式反應(yīng)器，部分作為成品進(jìn)入后續(xù)工段。
[0009]上述方法中，由于管式反應(yīng)器停留時(shí)間短，只能適用于反應(yīng)速度較快的部分芳胺原料，部分重氮鹽回流存在芳胺自偶合的可能，此外，對(duì)于重氮反應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)如何實(shí)現(xiàn)原料配比的準(zhǔn)確控制未述及。
[0010]浙江工業(yè)大學(xué)2011年在專利CN102078789中公開了一種重氮化連續(xù)管式反應(yīng)器，其技術(shù)構(gòu)思如下:用多個(gè)儲(chǔ)液槽分別存儲(chǔ)重氮化反應(yīng)的各種原料，反應(yīng)原料通過管道和流量控制器進(jìn)入混合器，各物料經(jīng)混合器充分混合后進(jìn)入管式反應(yīng)器充分反應(yīng)，產(chǎn)生的高溫重氮化鹽溶液流經(jīng)急冷器噴嘴與循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的低溫高壓CO2氣體噴射混合，冷卻至常溫后，重氮化鹽溶液和CO2混合物進(jìn)入重氮化鹽分離儲(chǔ)罐，經(jīng)分離后，重氮化鹽留在儲(chǔ)罐中，CO2由儲(chǔ)罐頂部的排氣口進(jìn)入氣水分離器，脫除水分后再經(jīng)壓縮冷卻，由管道輸送到介質(zhì)儲(chǔ)罐中，低溫高壓的CO2氣體經(jīng)由節(jié)流閥送到急冷器噴嘴，形成冷卻介質(zhì)的循環(huán)。試驗(yàn)時(shí)，供料系統(tǒng)的流量控制器打開調(diào)節(jié)各反應(yīng)原料的流量，按工藝所需比例供料，打開循環(huán)冷卻系統(tǒng)的節(jié)流閥，反應(yīng)物料源源不斷進(jìn)入管式反應(yīng)器進(jìn)行重氮化反應(yīng)，反應(yīng)生成重氮化鹽溶液經(jīng)冷卻進(jìn)入重氮鹽分離貯槽收集，重氮化鹽溶液由出液管定時(shí)或自動(dòng)排出進(jìn)行后續(xù)分析和利用，冷卻介質(zhì)CO2由循環(huán)冷卻系統(tǒng)重復(fù)利用。
[0011]上述專利更多側(cè)重于重氮反應(yīng)移熱過程，對(duì)連續(xù)重氮化工藝過程控制并未詳細(xì)說明。
[0012]上述連續(xù)化工藝基本圍繞亞硝酸鹽法重氮化流程，與目前分散染料亞硝酰硫酸重氮法生產(chǎn)現(xiàn)狀不符，現(xiàn)行亞硝酰硫酸重氮法多采用間歇逆式加料方式，但該方式存在反應(yīng)工況不穩(wěn)定、生產(chǎn)效率低、作業(yè)環(huán)境差等缺點(diǎn)，而通過連續(xù)化流程解決上述弊端的技術(shù)未見報(bào)道。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明目的是提供一種芳香胺的連續(xù)重氮化生產(chǎn)工藝，克服亞硝酸鹽順式加料間歇法或亞硝酰硫酸逆式加料間歇法重氮工藝的不足，保證重氮化生產(chǎn)過程均勻穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定，同時(shí)降低廢水排放。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0014]一種芳香胺的連續(xù)重氮化生產(chǎn)工藝，所述工藝如下:采用多級(jí)串聯(lián)的重氮反應(yīng)釜，將粉末狀的芳香胺原料(若為顆粒狀，需先經(jīng)粉碎過篩后以粉末進(jìn)行投加)投入加料系統(tǒng)的料倉(cāng)內(nèi)，利用稱重裝置對(duì)加料系統(tǒng)及固體原料進(jìn)行整體稱重，通過自動(dòng)給料器，連續(xù)、穩(wěn)定地將芳香胺投加至一級(jí)重氮反應(yīng)釜內(nèi)，采用差量法計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)芳胺原料的投加量，按照芳香胺、硫酸、亞硝酰硫酸的進(jìn)料摩爾比為1: (I飛):(1.0fl.10)的配比，通過液體計(jì)量和調(diào)節(jié)裝置連續(xù)、穩(wěn)定地將亞硝酰硫酸和硫酸投加至一級(jí)重氮反應(yīng)釜中，攪拌下控制溫度在(T40°C下進(jìn)行重氮化反應(yīng)(可通過夾套或盤管或兩者結(jié)合通入冷媒介質(zhì)方式來(lái)控制反應(yīng)溫度，冷媒可為冷凍鹽水或低溫冷卻水)，上一級(jí)重氮反應(yīng)釜出料溢流至下一級(jí)重氮反應(yīng)釜繼續(xù)重氮化，末級(jí)重氮反應(yīng)釜出料連續(xù)進(jìn)入重氮鹽中間槽中，經(jīng)檢測(cè)反應(yīng)完全后打入重氮鹽儲(chǔ)槽。為達(dá)到反應(yīng)物料的連續(xù)移出，所述重氮鹽中間槽可為多個(gè)并聯(lián)，末級(jí)重氮反應(yīng)釜出料連續(xù)進(jìn)入并聯(lián)的重氮鹽中間槽中的一只，達(dá)到設(shè)定液位時(shí)，切換至其他空槽以保證反應(yīng)過程的連續(xù)；同時(shí)，對(duì)該槽中的重氮鹽取樣，滴入冰水中，若澄清表示重氮反應(yīng)完全，物料打入重氮鹽儲(chǔ)槽備用，若冰水渾濁，則檢測(cè)重氮鹽中芳胺的殘留量，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，在重氮鹽中間槽補(bǔ)加一定量的亞硝酰硫酸至反應(yīng)完全后，再打入重氮鹽儲(chǔ)槽備用。
[0015]所述重氮反應(yīng)釜優(yōu)選2~4級(jí)串聯(lián)。
[0016]所述的重氮鹽中間槽優(yōu)選兩至三只并聯(lián)，更優(yōu)選三只并聯(lián)。
[0017]本發(fā)明芳香胺是指染料行業(yè)中常見用于染料制備的芳香胺，包括苯胺、取代的芳伯胺或雜環(huán)胺，例 如被鹵素(如氯、溴)、硝基、氰基取代的苯胺，特別是鄰氯(溴、氰)對(duì)硝基苯胺、2，6- 二氯(溴、氰)-4-硝基苯胺或2-氯(溴、氰)-4, 6- 二硝基苯胺、6-硝基_2_氨基苯并噻唑、5-硝基-3-氨基苯并異噻唑或2-氨基-5，6- 二氯苯并噻唑等。
[0018]芳胺原料為粉末狀時(shí)，可直接稱重計(jì)量后輸送至重氮反應(yīng)釜中，芳胺原料為顆粒狀時(shí)，需經(jīng)粉碎裝置粉碎過篩后再投加至加料系統(tǒng)料倉(cāng)內(nèi)。所述的加料系統(tǒng)包括料倉(cāng)、給料器、稱重模塊和控制單元，其中給料器可使用常規(guī)的螺旋給料器、皮帶給料器等。所述的粉碎裝置包括固體粉碎機(jī)和篩分裝置，所述的液體計(jì)量裝置為常規(guī)的電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)等。
[0019]本發(fā)明連續(xù)化工藝也可以用于亞硝酸鹽、鹽酸重氮化工藝。
[0020]本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:本發(fā)明所述的芳胺連續(xù)重氮化生產(chǎn)工藝，使得工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)成為可能，通過改進(jìn)傳統(tǒng)的原料間歇投加方式、精確控制反應(yīng)原料配比、反應(yīng)溫度，提高重氮鹽收率，穩(wěn)定重氮鹽品質(zhì)，減小批差。此外，固體芳胺物料經(jīng)高效粉碎后，顆粒變小，表面積顯著增大，可加速溶解、混合和反應(yīng)過程，提高原料的利用率，縮短生產(chǎn)時(shí)間，提聞生廣效率。
(四)【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
(五)【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此:[0023]實(shí)施例1:
[0024]采用兩釜串聯(lián)連續(xù)重氮方式，單釜有效容積為3M3，外帶冷卻夾套、內(nèi)設(shè)冷卻盤管，單釜反應(yīng)液位設(shè)定為有效容積的約90%，反應(yīng)停留時(shí)間約3小時(shí)。
[0025]將上一批已合成好的重氮鹽溶液作為底料加入兩只重氮反應(yīng)釜中，加入量為滿液位的60%，開啟攪拌，往夾套和冷卻盤管中通入冷凍鹽水，粉狀的2，4- 二硝基-6-溴苯胺原料投加至稱重加料系統(tǒng)料倉(cāng)，通過螺旋給料機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制加料速度，經(jīng)失重式稱重傳感器檢測(cè)加入到一級(jí)重氮反應(yīng)釜內(nèi)的給料量為180kg/h，同時(shí)，根據(jù)芳香胺、硫酸、亞硝酰硫酸的進(jìn)料摩爾比為I:2:1.03，確定98%硫酸的加料速度為137.4kg/h、40% (w/w)亞硝酰硫酸溶液的加料速度為224.67kg/h，通過流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥組合實(shí)現(xiàn)控制，保持反應(yīng)溫度15^20°C，反應(yīng)物料量達(dá)到設(shè)定液位時(shí)，反應(yīng)物料即溢流至二級(jí)重氮反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度15~20°C進(jìn)一步重氮化，反應(yīng)物料溢流至重氮鹽中間槽a，達(dá)到設(shè)定液位的90%時(shí)，切換至重氮鹽中間槽b。對(duì)重氮鹽中間槽a物料進(jìn)行取樣，100ml冰水中加入Iml重氮鹽，冰水澄清，則表明重氮化反應(yīng)完全，將中間槽a的物料放至重氮鹽儲(chǔ)槽備用。 [0026]若采用間歇釜式反應(yīng)，反應(yīng)釜的有效容積為5m3，將1811kg濃度為98%的硫酸、2962kg濃度為40%的亞硝酰硫酸置入重氮反應(yīng)釜中，溫度降至15~20°C;在8hr內(nèi)均勻加入2，4-二硝基-6-溴苯胺2373kg，控制鍋內(nèi)溫度為15~20°C，加完后繼續(xù)在此溫度下保溫?cái)嚢?hr，重氮化完成。
[0027]現(xiàn)以單位時(shí)間單位容積內(nèi)的芳胺反應(yīng)能力作為效率比較因素:
[0028]兩釜串聯(lián)的連續(xù)重氮生產(chǎn)工藝，其單位反應(yīng)效率因子計(jì)算如下:
[0029]180/3=60kg/h.m3
[0030]間歇反應(yīng)重氮生產(chǎn)工藝，其單位反應(yīng)效率因子計(jì)算如下:
[0031 ] 2373/1l/5=43kg/h.m3
[0032]由上述計(jì)算出的單位反應(yīng)效率因子可知，本發(fā)明工藝生產(chǎn)效率明顯提高。
[0033]實(shí)施例2:
[0034]采用三釜串聯(lián)連續(xù)重氮方式，單釜有效容積為3m3，一、二級(jí)釜外帶冷卻夾套、內(nèi)設(shè)冷卻盤管；三級(jí)釜外設(shè)夾套；單釜反應(yīng)液位設(shè)定為有效容積的約90%，反應(yīng)停留時(shí)間約2.5小時(shí)。
[0035]將上一批已合成好的重氮鹽溶液作為底料加入三只重氮反應(yīng)爸中，加入量為滿液位的60%，開啟攪拌，往夾套和冷卻盤管中通入冷凍鹽水。粉末狀的2，6- 二氯-4-硝基苯胺原料投加至稱重加料系統(tǒng)料倉(cāng)，通過螺旋給料機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制加料速度，經(jīng)失重式稱重傳感器檢測(cè)加入到一級(jí)重氮反應(yīng)釜內(nèi)的給料量為165kg/h，同時(shí)，根據(jù)芳香胺、硫酸、亞硝酰硫酸的進(jìn)料摩爾比為1:2.5:1.01，確定98%硫酸的加料速度為199kg/h、40%亞硝酰硫酸溶液加料速度為256kg/h，通過流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥組合實(shí)現(xiàn)控制，保持反應(yīng)溫度2(T25°C進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)物料由一級(jí)重氮反應(yīng)釜溢流至二級(jí)重氮反應(yīng)釜，然后再溢流至三級(jí)重氮反應(yīng)釜進(jìn)一步重氮化，二、三級(jí)反應(yīng)釜控制溫度2(T25°C，三級(jí)反應(yīng)釜出來(lái)的物料溢流至重氮鹽中間槽a，達(dá)到設(shè)定液位的85%時(shí)，切換至重氮鹽中間槽b。對(duì)重氮鹽中間槽a物料進(jìn)行取樣，100ml冰水中加入Iml重氮鹽，冰水渾濁，表明芳胺過量，取樣經(jīng)色譜分析測(cè)定芳胺殘留量為(0.006mol過量)，補(bǔ)加40%的亞硝酰硫酸2kg，攪拌反應(yīng)40min，取樣冰水測(cè)試，澄清則表明反應(yīng)完全，打入儲(chǔ)槽備用。[0036]若采用間歇釜式反應(yīng)，反應(yīng)釜的有效容積為5M3，將1784kg濃度為98%的硫酸、2288kg濃度為40%的亞硝酰硫酸置入重氮反應(yīng)釜中，溫度降至2(T25°C;在6hr內(nèi)均勻加入2，6-二氯-4-硝基苯胺1477kg，控制鍋內(nèi)溫度為2(T25°C，加完后繼續(xù)在此溫度下保溫?cái)嚢?br> 4.5hr，重氮化完成。
[0037]現(xiàn)以單位時(shí)間單位容積內(nèi)的芳胺反應(yīng)能力作為效率比較因素:
[0038]三釜串聯(lián)的連續(xù)重氮生產(chǎn)工藝，其單位反應(yīng)效率因子計(jì)算如下:
[0039]I 65/3=55kg/h.m3
[0040]間歇反應(yīng)重氮生產(chǎn)工藝，其單位反應(yīng)效率因子計(jì)算如下:
[0041 ] 1477/10.5/5=28kg/h.m3
[0042]由上述計(jì)算出的單位反應(yīng)效率因子可知，本發(fā)明工藝生產(chǎn)效率明顯提高。
[0043]實(shí)施例3:
[0044]顆粒狀的對(duì)硝基苯胺先經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，過50目震動(dòng)篩備用；
[0045]采用兩釜串聯(lián)連續(xù)重氮方式，單釜有效容積為3m3，外帶冷卻夾套、內(nèi)設(shè)冷卻盤管，單釜反應(yīng)液位設(shè)定為有效容積的約90%，反應(yīng)停留時(shí)間約2.5小時(shí)。
[0046]將上一批已合成好的重氮鹽溶液作為底料加入兩只重氮反應(yīng)釜中，加入量為滿液位的58%，開啟攪拌，往夾套和冷卻盤管中通入冷凍鹽水。粉碎后的對(duì)硝基苯胺原料投加至稱重加料系統(tǒng)料倉(cāng)，通過螺旋 給料機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制加料速度，經(jīng)失重式稱重傳感器檢測(cè)加入到一級(jí)重氮反應(yīng)釜內(nèi)的給料量為120kg/h，同時(shí)，根據(jù)芳香胺、硫酸、亞硝酰硫酸的進(jìn)料摩爾比為1:2.5:1.05，確定98%硫酸的加料速度為217kg/h、40%亞硝酰硫酸溶液的加料速度為289kg/h，通過流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥組合實(shí)現(xiàn)控制，保持反應(yīng)溫度1(T15°C進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)物料溢流至二級(jí)重氮反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度1(T15°C進(jìn)一步重氮化，反應(yīng)物料溢流至重氮鹽中間槽a，達(dá)到設(shè)定液位的90%時(shí)，切換至重氮鹽中間槽b。對(duì)重氮鹽中間槽a物料進(jìn)行取樣，100ml冰水中加入Iml重氮鹽，冰水澄清，則表明重氮化反應(yīng)完全，將中間槽a的物料放至重氮鹽儲(chǔ)槽備用。若采用間歇釜式反應(yīng)，反應(yīng)釜的有效容積為1.5m3，將353kg濃度為98%的硫酸加入反應(yīng)釜，開冷凍鹽水降溫至10°C，慢慢加入對(duì)硝基苯胺195kg，加入過程溫度控制在10-15°C。約1.5小時(shí)加畢，加完后攪拌打漿I小時(shí)。在10-15°C下慢慢滴加471kg濃度為40%的亞硝酰硫酸，嚴(yán)格控制溫度及流速，約4小時(shí)加畢。加完后攪拌打漿1.5小時(shí)，檢查料液是否澄清，在冰水混合物中有無(wú)料析出。若物料滴加在冰水混合液中澄清透明，則終點(diǎn)到。
[0047]現(xiàn)以單位時(shí)間單位容積內(nèi)的芳胺反應(yīng)能力作為效率比較因素:
[0048]兩釜串聯(lián)的連續(xù)重氮生產(chǎn)工藝，其單位反應(yīng)效率因子計(jì)算如下:
[0049]120/3=40kg/h.m3
[0050]間歇反應(yīng)重氮生產(chǎn)工藝，其單位反應(yīng)效率因子計(jì)算如下:
[0051 ] 195/8/1.5=16.25kg/h.m3
[0052]由上述計(jì)算出的單位反應(yīng)效率因子可知，本發(fā)明工藝單位生產(chǎn)效率明顯提高。
【權(quán)利要求】
1.一種芳香胺的連續(xù)重氮化生產(chǎn)工藝，所述工藝如下:采用多級(jí)串聯(lián)的重氮反應(yīng)釜，將粉末狀的芳香胺原料投入加料系統(tǒng)的料倉(cāng)內(nèi)，利用稱重裝置對(duì)加料系統(tǒng)及固體原料進(jìn)行整體稱重，通過自動(dòng)給料器，連續(xù)、穩(wěn)定地將芳香胺投加至一級(jí)重氮反應(yīng)釜內(nèi)，采用差量法計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)芳胺原料的投加量，按照芳香胺、硫酸、亞硝酰硫酸的進(jìn)料摩爾比為1:0-5):(1.01~?.10)的配比，通過液體計(jì)量和調(diào)節(jié)裝置連續(xù)、穩(wěn)定地將亞硝酰硫酸和硫酸投加至一級(jí)重氮反應(yīng)釜中，攪拌下控制溫度在(T40°c下進(jìn)行重氮化反應(yīng)，上一級(jí)重氮反應(yīng)釜出料溢流至下一級(jí)重氮反應(yīng)釜繼續(xù)重氮化，末級(jí)重氮反應(yīng)釜出料連續(xù)進(jìn)入重氮鹽中間槽中，經(jīng)檢測(cè)反應(yīng)完全后打入重氮鹽儲(chǔ)槽。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述重氮反應(yīng)釜為2~4級(jí)反應(yīng)釜。
3.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的重氮鹽中間槽為兩至三只并聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的加料系統(tǒng)包括料倉(cāng)、給料器、稱重模塊和控制單元，其中給料器為螺旋給料器或皮帶給料器等；所述的粉碎裝置包括固體粉碎機(jī)和篩分裝置；所述的液體計(jì)量裝置為電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)或質(zhì)量流量計(jì)。
5.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于通過夾套或盤管或兩者結(jié)合通入冷媒介質(zhì)方式來(lái)控制反應(yīng)溫度，冷媒為冷凍鹽水或低溫冷卻水。
【文檔編號(hào)】C07C245/20GK103664683SQ201210355219
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月21日
【發(fā)明者】何旭斌, 陶建國(guó), 孟明, 朱敬鑫, 楊偉軍, 李建勛, 黃洪松 申請(qǐng)人:浙江龍盛集團(tuán)股份有限公司, 浙江龍盛染料化工有限公司, 浙江龍盛化工研究有限公司