一種具有高效節(jié)能功效的h-酸的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及染料原料的制備領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種具有高效節(jié)能功效的Η-酸 的制備方法。 【背景技術(shù)】
[0002] Η-酸是染料工業(yè)的重要原料，主要用于生產(chǎn)活性染料、直接染料、酸性染料，也可 以用于生產(chǎn)變色酸等產(chǎn)品。Η-酸的化學(xué)名稱(chēng)為：1_氨基-8-萘酚_3,6_二磺酸。Η-酸的化學(xué)結(jié) 構(gòu)式為：
[0003] ]
[0004] Η-酸的分子式:C1QH9NO7S2，相對(duì)分子質(zhì)量：319.3。!1-酸干品為白色至灰色結(jié)晶粉 末。微溶于冷水，易溶于熱水，溶于純堿或燒堿等堿性溶液，與三氯化鐵作用呈棕紅紫色，溶 于堿性溶液呈深綠色。
[0005] Η-酸制造歷史悠久，但迄今仍為萘系中最重要的中間體。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)Η-酸主 要采用間歇法。間歇法生產(chǎn)Η-酸采用的工藝以精萘為主原料，通過(guò)磺化、硝化、脫硝、中和、 還原、壓濾、離析、過(guò)濾、溶解、堿熔、離析、過(guò)濾、干燥等步驟制得。生產(chǎn)過(guò)程以間歇操作為 主，工藝路線較長(zhǎng)，生產(chǎn)能力低下，且收率較低，三廢排放量大。國(guó)內(nèi)現(xiàn)普遍采用該工藝路 線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種具有高效節(jié)能功效的Η-酸的 制備方法，該制備方法采用連續(xù)生產(chǎn)的方法制成Η-酸，生產(chǎn)效率高，節(jié)約物料，降低經(jīng)濟(jì)成 本。
[0007] 技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案為：
[0008] -種具有高效節(jié)能功效的Η-酸的制備方法，所述的制備方法包括以下過(guò)程：
[0009] 步驟10)進(jìn)行磺化處理，得到磺化物；
[0010] 步驟20)對(duì)步驟10)得到的磺化物進(jìn)行硝化處理，得到硝化物；
[0011] 步驟30)對(duì)步驟20)得到硝化物進(jìn)行脫硝處理，得到脫硝物；
[0012] 步驟40)對(duì)步驟30)得到脫硝物進(jìn)行萃取處理，得到稀硫酸和萃取混合物，并對(duì)萃 取混合物進(jìn)行反萃取，得到硝基Τ酸溶液；
[0013] 步驟50)對(duì)步驟40)得到硝基Τ酸溶液進(jìn)行還原處理，得到氨基Τ酸溶液；
[0014] 步驟60)對(duì)步驟50)得到氨基Τ酸溶液和液堿分別進(jìn)行濃縮處理，得到濃縮后的氨 基Τ酸溶液和液堿；
[0015] 步驟70)對(duì)步驟60)得到的濃縮后的氨基Τ酸溶液和液堿進(jìn)行堿熔處理，并進(jìn)行稀 釋處理，得到稀釋后的堿熔物；
[0016] 步驟80)對(duì)步驟70)得到的稀釋后的堿熔物，進(jìn)行離析和過(guò)濾處理，得到H-酸濾餅；
[0017] 步驟90)對(duì)步驟80)得到的H-酸濾餅進(jìn)行干燥處理，得到H-酸。
[0018] 作為優(yōu)選例，所述的步驟10)具體包括:將液萘和硫酸溶液連續(xù)加至磺化爸中，進(jìn) 行第一次磺化，將第一次磺化后的產(chǎn)物經(jīng)緩沖罐后連續(xù)送入轉(zhuǎn)位磺化塔中，進(jìn)行轉(zhuǎn)位反應(yīng)； 將轉(zhuǎn)位反應(yīng)完成的物料、硫酸溶液及發(fā)煙硫酸連續(xù)送入磺化反應(yīng)器中，進(jìn)行第二次磺化;將 第二次磺化完成后的物料和發(fā)煙硫酸送至三次磺化塔，進(jìn)行第三次磺化，生成磺化物，并將 磺化物送入磺化物緩沖罐中存儲(chǔ)。
[0019] 作為優(yōu)選例，所述的步驟10)中，硫酸溶液的質(zhì)量濃度為100%;發(fā)煙硫酸的質(zhì)量濃 度為65% ;第一次磺化時(shí)的溫度為90°C，轉(zhuǎn)位反應(yīng)時(shí)的溫度為150°C ;第二次磺化時(shí)的溫度 為65°C ;第三次磺化時(shí)的溫度為150°C。
[0020] 作為優(yōu)選例，所述的步驟20)具體包括：將步驟10)制得的磺化物和質(zhì)量濃度為 68%的硝酸連續(xù)栗入一級(jí)硝化反應(yīng)器中，并在冷卻水冷卻下于40°C硝化，然后溢流至二級(jí) 硝化釜中，完成硝化反應(yīng)，將反應(yīng)后生成的硝化物送入硝化物緩沖罐中存儲(chǔ)。
[0021] 作為優(yōu)選例，所述的步驟30)具體包括：用栗將水打入脫硝反應(yīng)器中，同時(shí)將步驟 20)制得的硝化物流入脫硝反應(yīng)器，均勻混合物料，生成脫硝物，經(jīng)冷卻后，經(jīng)脫硝物送入脫 硝物緩沖罐中。
[0022]作為優(yōu)選例，所述的步驟40)具體包括:將步驟30)得到的脫硝物、萃取劑和水連續(xù) 栗入萃取反應(yīng)器，經(jīng)四級(jí)逆流萃取反應(yīng)后，得到萃取混合物及稀硫酸;將稀硫酸經(jīng)冷卻、活 性炭吸附處理后存儲(chǔ)在第一稀硫酸緩沖罐中；將萃取混合物用液堿在反萃取反應(yīng)器中進(jìn)行 反萃取，得到萃取劑和硝基T酸溶液，將萃取劑返回萃取反應(yīng)器中，進(jìn)行萃取反應(yīng)，并將硝 基T酸溶液經(jīng)冷卻、活性炭吸附處理后，送至硝基T酸儲(chǔ)罐中。
[0023] 作為優(yōu)選例，所述的步驟50)具體包括:將催化劑、氫氣、硝基T酸溶液預(yù)熱后，送至 加氫反應(yīng)器中，在170°C、20MPa下進(jìn)行加氫還原反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，用水將物料冷卻至90°C， 得到反應(yīng)混合物，熱水用于下步氨基T酸預(yù)熱;將反應(yīng)混合物經(jīng)氣液分離器分離，并卸壓后， 得到氨基T酸溶液和催化劑，將氨基T酸溶液送至氨基T酸儲(chǔ)罐中；利用過(guò)濾系統(tǒng)回收催化 劑，并將回收的催化劑重復(fù)用于加氫反應(yīng)器中。
[0024] 作為優(yōu)選例，所述的步驟60)具體包括:利用步驟50)中物料冷卻至90°C時(shí)得到的 熱水，對(duì)氨基T酸溶液預(yù)熱，經(jīng)5效逆流濃縮至設(shè)定濃度，然后送至濃T酸緩沖罐中；將液堿經(jīng) 2效逆流濃縮至質(zhì)量濃度為72 %的液堿，然后送至濃液堿緩沖罐中。
[0025]作為優(yōu)選例，所述的步驟70)具體包括:將步驟60)濃縮后的液堿經(jīng)換熱器預(yù)熱至 180°C，然后送入堿熔釜中，隨后將甲醇和濃縮后的氨基T酸溶液分別預(yù)熱后栗入堿熔釜，液 堿、甲醇和氨基T酸溶液在200 °C、2.8MPa下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，將物料壓入稀釋釜中加 水稀釋?zhuān)玫较〖状己拖♂尯蟮膲A熔物;冷凝回收蒸出的稀甲醇，稀釋后的堿熔物經(jīng)汽提塔 回收殘余甲醇；將稀甲醇送至甲醇精餾工段回收甲醇，并將回收的甲醇用于下一次的堿熔 反應(yīng)中；將稀釋后的堿熔物送入堿熔物緩沖罐中。
[0026] 作為優(yōu)選例，所述的步驟80)具體包括:進(jìn)行配酸處理:將步驟40)得到的稀硫酸， 與質(zhì)量濃度為98%的硫酸混合、冷卻，配成設(shè)定濃度的稀硫酸，并送入第二稀硫酸緩沖罐 中；進(jìn)行離析處理:將步驟70)稀釋后的堿熔物、H-酸洗水和第二稀硫酸緩沖罐中的稀硫酸， 送至離析釜中進(jìn)行離析處理，產(chǎn)生的二氧化硫經(jīng)冷卻后，液化回收;進(jìn)行冷卻和過(guò)濾處理： 將經(jīng)過(guò)離析處理后的物料，經(jīng)冷卻釜連續(xù)冷卻至50°C，用過(guò)濾器過(guò)濾、水洗，得到H-酸濾餅、 洗水和母液，將洗水存儲(chǔ)在洗水罐中，供下一次離析處理使用；將母液送至廢水處理系統(tǒng) 中。
[0027] 有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例具有以下有益效果:上述實(shí)施例經(jīng)過(guò)磺 化、硝化、脫硝、萃取、加氫還原、濃縮、堿熔、離析、過(guò)濾、干燥等步驟制得H-酸，整個(gè)工藝連 續(xù)化，大大提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)在制備過(guò)程中，將部分原料進(jìn)行回收，重復(fù)利用，大大降低 了經(jīng)濟(jì)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例的一種具有高效節(jié)能功效的H-酸的制備方法，包括以下過(guò)程：
[0030] 步驟10)進(jìn)行磺化處理，得到磺化物；
[0031] 步驟20)對(duì)步驟10)得到的磺化物進(jìn)行硝化處理，得到硝化物；
[0032] 步驟30)對(duì)步驟20)得到硝化物進(jìn)行脫硝處理，得到脫硝物；
[0033] 步驟40)對(duì)步驟30)得到脫硝物進(jìn)行萃取處理，得到稀硫酸和萃取混合物，并對(duì)萃 取混合物進(jìn)行反萃取，得到硝基T酸溶液；
[0034] 步驟50)對(duì)步驟40)得到硝基T酸溶液進(jìn)行還原處理，得到氨基T酸溶液；
[0035]步驟60)對(duì)步驟50)得到氨基T酸溶液和液堿分別進(jìn)行濃縮處理，得到濃縮后的氨 基T酸溶液和液堿；
[0036]步驟70)對(duì)步驟60)得到的濃縮后的氨基T酸溶液和液堿進(jìn)行堿熔處理，并進(jìn)行稀 釋處理，得到稀釋后的堿熔物；
[0037] 步驟80)對(duì)步驟70)得到的稀釋后的堿熔物，進(jìn)行離析和過(guò)濾處理，得到H-酸濾餅； [0038] 步驟90)對(duì)步驟80)得到的H-酸濾餅進(jìn)行干燥處理，得到H-酸。
[0039 ]上述實(shí)施例經(jīng)過(guò)磺化、硝化、脫硝、萃取、加氫還原、濃縮、堿熔、離析、過(guò)濾、干燥等 步驟制得H-酸，整個(gè)工藝連續(xù)化。同時(shí)采用封閉式反應(yīng)，減少?gòu)U氣和廢液的無(wú)組織排放。
[0040] 本實(shí)施例采用溶劑萃取技術(shù)取代原鹽析工藝，不僅節(jié)約了大量中和氨水，而且減 少了 T-酸離析廢水的產(chǎn)生。萃取產(chǎn)生的的稀硫酸還可用于H-酸離析工序，也減少了 H-酸離 析的硫酸使用量;僅此一步即可使收率提高約10%，同時(shí)節(jié)約大量的資源消耗。本實(shí)施例采 用加氫還原清潔生產(chǎn)技術(shù)代替鐵粉還原，產(chǎn)品收率提高約3%，徹底去除了鐵泥的產(chǎn)生，每 年可減少約6萬(wàn)噸以上鐵泥的產(chǎn)生。
[0041] 在上述實(shí)施例中，作為優(yōu)選方案，所述的步驟10)具體包括：
[0042] 將液萘和質(zhì)量濃度為100 %的硫酸溶液連續(xù)加至磺化釜中，將磺化釜中溫度升為 90°C，進(jìn)行第一次磺化，將第一次磺化后的產(chǎn)物經(jīng)緩沖罐后連續(xù)送入轉(zhuǎn)位磺化塔中，將轉(zhuǎn)位 磺化塔中的溫度升為150Γ，進(jìn)行轉(zhuǎn)位反應(yīng)；
[0043]將轉(zhuǎn)位反應(yīng)完成的物料、質(zhì)量濃度為100%的硫酸溶液及質(zhì)量濃度為65%的發(fā)煙 硫酸連續(xù)送入磺化反應(yīng)器中，磺化反應(yīng)器內(nèi)的溫度為65°C，進(jìn)行第二次磺化；
[0044]將第二次磺化完成后的物料和質(zhì)量濃度為65 %的發(fā)煙硫酸送至三次磺化塔，三次 磺化塔中的溫度升為150Γ，進(jìn)行第三次磺化，生成磺化物，并將磺化物送入磺化物緩沖罐 中存儲(chǔ)。磺化物為硝化處理備用。
[0045] 在本優(yōu)選例中，步驟10)用化學(xué)反應(yīng)式表達(dá)如下：
[0046]
[0047] 在步驟10)中，液萘的制備可采用下述方法：固體精萘用蒸汽加熱熔化后，經(jīng)過(guò)濾 除雜質(zhì)后，制成液萘。
[0048]作為優(yōu)選方案，所述的步驟20)具體包括:將步驟10)制得的磺化物和質(zhì)量濃度為 68%的硝酸連續(xù)栗入一級(jí)硝化反應(yīng)器中，并在冷卻水冷卻下于40°C硝化，然后溢流至二級(jí) 硝化釜中，完成硝化反應(yīng)，將反應(yīng)后生成的硝化物送入硝化物緩沖罐中存儲(chǔ)。
[0049] 在本優(yōu)選例中，步驟20)用化學(xué)反應(yīng)式表達(dá)如下：
[0050]
[0051] 作為優(yōu)選方案，所述的步驟30)具體包括：用栗將水打入脫硝反應(yīng)器中，同時(shí)將步 驟20)制得的硝化物流入脫硝反應(yīng)器，均勻混合物料，生成脫硝物，經(jīng)冷卻后，經(jīng)脫硝物送入 脫硝物緩沖罐中。脫硝反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氧化氮?dú)怏w，經(jīng)冷凝后用堿液，例如氫氧化鈉吸 收，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后排入大氣。
[0052] 2HN〇3^H〇2+NO+〇2+H20
[0053] N02+N0+2Na0H^2NaN02+H20
[0054] 作為優(yōu)選方案，所述的步驟40)具體包括:將步驟30)得到的脫硝物、萃取劑和水連 續(xù)栗入萃取反應(yīng)器，經(jīng)四級(jí)逆流萃取反應(yīng)后，得到萃取混合物及稀硫酸;將稀硫酸經(jīng)冷卻、