專(zhuān)利名稱(chēng)：一種氣相磺化法生產(chǎn)間苯二磺酸的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣相磺化法生產(chǎn)間苯二磺酸的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
間苯二酚是一種重要的精細(xì)化工有機(jī)原料，廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料及電子化學(xué)產(chǎn)品。其中主要應(yīng)用于輪胎簾子布浸膠、合成橡膠用膠粘樹(shù)脂、木材膠合板用高性能的粘合劑、有機(jī)中間體氨基酚及二苯甲酮類(lèi)紫外線吸收劑。目前世界上最傳統(tǒng)的生產(chǎn)間苯二酚的工藝為磺化堿熔法，包括中國(guó)、美國(guó)、印度、俄羅斯等國(guó)的大多數(shù)企業(yè)都采用此方法生產(chǎn)，間苯二酚的生產(chǎn)工藝苯和發(fā)煙硫酸在催化劑的作用下磺化、中和、堿熔、酸化，蒸餾得成品。其工藝流程依次為磺化、中和、堿熔、酸化、蒸餾、成品。目前磺化堿熔法生產(chǎn)間苯二酚的工藝主要存在的問(wèn)題老式的磺化反應(yīng)工藝是用苯與65%的發(fā)煙硫酸進(jìn)行磺化，磺化料與25%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，因?yàn)榛腔a(chǎn)物中存在大量的硫酸，需要大量的強(qiáng)堿進(jìn)行中和，同產(chǎn)生大量的無(wú)機(jī)鹽固廢和廢液。每生產(chǎn)1噸間苯二酚需要消耗氫氧化鈉7噸，30%的鹽酸12噸，產(chǎn)生硫酸鈉2噸，亞硫酸鈉5噸，大約排放高濃度含鹽、酚廢水 15M3，這些廢液治理難度較大，處理費(fèi)用比較高，對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重。中國(guó)專(zhuān)利CN1970520公開(kāi)了一種間苯二酚清潔生產(chǎn)方法，在以苯為原料，經(jīng)過(guò)磺化，中和，堿溶，酸化等過(guò)程生產(chǎn)間苯二酚，該方法采用芒硝酸做為硝化劑，耗酸量大，對(duì)設(shè)備要求較高，對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重。專(zhuān)利CN101643391A中公開(kāi)了一種新的間苯二酚清潔生產(chǎn)方法，采用SO3做為磺化劑與苯進(jìn)入到噴射環(huán)形反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，該法用酸量少，得到的副產(chǎn)品NaCl進(jìn)入其它車(chē)間循環(huán)利用，比較經(jīng)濟(jì)，但是該方法采用空氣做為稀釋劑，氧化性高，反應(yīng)體系有爆炸的危險(xiǎn)，從安全角度考慮不可取。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決間苯二酚磺化生產(chǎn)過(guò)程中，大量硫酸的使用帶來(lái)酸處理的問(wèn)題。本發(fā)明還為了解決反應(yīng)裝置設(shè)備龐大，傳熱效率低、生產(chǎn)過(guò)程不連續(xù)等問(wèn)題，提供一種間苯二酚磺化料的工藝。一種氣相磺化法生產(chǎn)間苯二磺酸生產(chǎn)工藝，其步驟如下
(1)三氧化硫計(jì)量罐中的液態(tài)三氧化硫通過(guò)蒸發(fā)器與惰性氣體進(jìn)入到磺化反應(yīng)器，苯計(jì)量罐進(jìn)入到磺化反應(yīng)器與氣態(tài)三氧化硫反應(yīng)，苯與三氧化硫的摩爾比為1 :1 1. 2，溫度為40 90°C，通過(guò)固體加料器的間苯二磺酸鈉為抑制劑；
(2)—磺化產(chǎn)物中通入三氧化硫與惰性氣體的混合氣進(jìn)行二磺化反應(yīng)，摩爾比控制在 1 :1 1. 3，溫度控制在120 180°C，反應(yīng)時(shí)間3 8 h后，反應(yīng)物料進(jìn)入老化反應(yīng)釜；
(3)反應(yīng)物料在老化反應(yīng)釜中繼續(xù)反應(yīng)2 12h后得間苯二磺酸。所述的抑制劑間苯二磺酸鈉加入量是苯和三氧化硫重量的2 16%。步驟(1)中苯和三氧化硫的摩爾比例為1 :2 2. 5。通氣完成的物料需要繼續(xù)反應(yīng)2 12小時(shí)。步驟(1)反應(yīng)溫度為50 70°C ；步驟(2)反應(yīng)溫度140 160°C。
所述的惰性氣體為氮?dú)?、二氧化碳、稀有氣體中的一種或者幾種的混合氣。采用的惰性氣體與三氧化硫的混合比例為1 1 48:1。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種連續(xù)化氣相磺化法生產(chǎn)間苯二磺酸的生產(chǎn)工藝，解決現(xiàn)有間苯二磺酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量高濃度廢酸等問(wèn)題，用氣態(tài)三氧化硫做磺化劑和苯進(jìn)行磺化反應(yīng)，總摩爾比例控制在1:2 2. 5之間。具體過(guò)程是用氣態(tài)三氧化硫做磺化劑與苯進(jìn)入新型磺化反應(yīng)器中進(jìn)行一磺化反應(yīng)，苯與三氧化硫的摩爾比控制在1 1 1. 2，溫度控制在20 100°C ； 一磺化料中繼續(xù)通入氣態(tài)的三氧化硫進(jìn)行二磺化反應(yīng)， 摩爾比控制在1 :1 1. 3，溫度控制在120 180°C，抑制劑間苯二磺酸鈉的加入量是苯和三氧化硫重量的2 16%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)用三氧化硫取代了原有的發(fā)煙硫酸，使生產(chǎn)的磺化料不含有大量強(qiáng)酸，節(jié)約了堿原材料的使用量。(2)利用物料的循環(huán)套用，減少的物料的投料量，實(shí)現(xiàn)了一磺化、二磺化的連續(xù)化生產(chǎn)，自動(dòng)化生產(chǎn)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)力。(3)間苯二磺酸的轉(zhuǎn)化率為96-98%。(4)用間苯二磺酸鈉代替硫酸鈉做抑制劑，降低了中和反應(yīng)過(guò)程中硫酸鈉的產(chǎn)量， 極大的降低了固體廢棄物的產(chǎn)生。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖
圖中1-苯計(jì)量罐 2-苯泵 3- —級(jí)磺化反應(yīng)器 4- 一級(jí)磺化反應(yīng)釜
5_—級(jí)磺循環(huán)泵 6-三氧化硫計(jì)量罐7-蒸發(fā)器8-三氧化硫計(jì)量罐
9_蒸發(fā)器10-二級(jí)磺化反應(yīng)器 11-二級(jí)磺化反應(yīng)釜 12-二級(jí)磺循環(huán)泵
13-老化反應(yīng)釜 14-固體加料器
具體實(shí)施例方式
下列實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本工藝
實(shí)施例1
向3000L —級(jí)磺化反應(yīng)釜4中加入800L磺化料，調(diào)固體加料器14間苯二磺酸鈉的加入量為3 kg/h，加入開(kāi)攪拌和循環(huán)泵5，控制一級(jí)磺化反應(yīng)器3溫度在40°C，調(diào)一級(jí)磺循環(huán)泵5流量為0. 65m3/h,由苯計(jì)量罐1向一級(jí)磺化反應(yīng)器3中加入苯，調(diào)整苯泵2使苯流量為89L/h，磺化料對(duì)苯進(jìn)行稀釋?zhuān)蝗趸蛴?jì)量罐6中的液態(tài)三氧化硫進(jìn)蒸發(fā)器7汽化，與氮?dú)饣旌显龠M(jìn)入磺化反應(yīng)器3，混合氣體中SO3含量為10%，流量為224L/h。5小時(shí)后開(kāi)始溢流到二級(jí)磺化反應(yīng)釜11中，4小時(shí)后，控制二級(jí)磺化反應(yīng)器10溫度在120°C，開(kāi)二級(jí)磺化反應(yīng)釜11攪拌和二級(jí)磺循環(huán)泵12，三氧化硫計(jì)量罐8中的液態(tài)三氧化硫進(jìn)蒸發(fā)器9汽化后與氮?dú)饣旌?，混合氣體中SO3含量為10%，，SO3流量為224L/h，4. 5h后溢流進(jìn)老化反應(yīng)釜13，繼續(xù)運(yùn)行15 20小時(shí)，取樣分析產(chǎn)品質(zhì)量。分析結(jié)果老化釜取樣
權(quán)利要求
1.一種氣相磺化法生產(chǎn)間苯二磺酸生產(chǎn)工藝，其特征在于(1)在一級(jí)磺化反應(yīng)釜(4)中加入磺化料，抑制劑間苯二磺酸鈉通過(guò)固體加料器(14) 加入，磺化反應(yīng)釜(4)中的磺化料通過(guò)一磺化泵(5)循環(huán)與苯計(jì)量罐(1)中的苯、氣態(tài)三氧化硫混合后再進(jìn)入磺化反應(yīng)釜(4)中反應(yīng)；(2)—級(jí)磺化反應(yīng)釜(4)中的產(chǎn)物進(jìn)入到二級(jí)磺化反應(yīng)釜(11)中，產(chǎn)物通過(guò)二磺化泵 (12)循環(huán)，與氣態(tài)三氧化硫、惰性氣體混合進(jìn)入到二級(jí)磺化反應(yīng)釜(11)反應(yīng)；(3)反應(yīng)物料在老化反應(yīng)釜(13)中繼續(xù)反應(yīng)2 12h后得間苯二磺酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟(1)中苯與三氧化硫的摩爾比為 1 :1 2. 5，溫度為40 90°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟(1)中的溫度為50 70°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的抑制劑間苯二磺酸鈉加入量是苯和三氧化硫重量的2 16 %。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟(2)—磺化產(chǎn)物與惰性氣體的的摩爾比控制在1 :1 1. 3，溫度為120 180°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟(2)的溫度為140 160°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的惰性氣體為氮?dú)?、二氧化碳?稀有氣體中的一種或者幾種的混合氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于采用的惰性氣體與三氧化硫的混合比例為1:1 48:1。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種氣相磺化法生產(chǎn)間苯二磺酸的生產(chǎn)工藝，涉及一種連續(xù)化氣相磺化法生產(chǎn)間苯二磺酸的生產(chǎn)工藝，解決現(xiàn)有間苯二磺酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量高濃度廢酸等問(wèn)題，具體過(guò)程是用氣態(tài)三氧化硫做磺化劑與苯進(jìn)入新型磺化反應(yīng)器中進(jìn)行一磺化反應(yīng)，苯與三氧化硫的摩爾比控制在11～1.2，溫度控制在20～100℃;一磺化料中繼續(xù)通入氣態(tài)的三氧化硫進(jìn)行二磺化反應(yīng)，摩爾比控制在11～1.3，溫度控制在120～180℃,抑制劑間苯二磺酸鈉的加入量是苯和三氧化硫重量的2～16%。取代了原有的發(fā)煙硫酸，使磺化料不含有大量強(qiáng)酸，節(jié)約堿原材料；實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，自動(dòng)化生產(chǎn)；用間苯二磺酸鈉代替硫酸鈉做抑制劑，降低了中和反應(yīng)過(guò)程中硫酸鈉的產(chǎn)量，降低了固體廢棄物的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)C07C303/06GK102180815SQ201110071149
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者丁龍軍, 吳有軍, 李凱, 李留德, 陳捷 申請(qǐng)人:江蘇中丹化工技術(shù)有限公司, 江蘇中丹藥物研究有限公司, 江蘇中丹集團(tuán)股份有限公司