本發(fā)明屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種從2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法。
二、
背景技術(shù):
:
目前,國內(nèi)外橡膠硫化促進(jìn)劑2-硫醇基苯并噻唑的生產(chǎn)工藝大多采用苯胺法。即以苯胺、硫磺和二硫化碳為主要原料,在高溫高壓下合成制得粗產(chǎn)品2-硫醇基苯并噻唑,粗產(chǎn)品2-硫醇基苯并噻唑中2-硫醇基苯并噻唑的含量一般為83~90%,還有未反應(yīng)的物料(苯胺、硫磺、二硫化碳)約占1~2%,中間產(chǎn)物(苯并噻唑)約占5~7%,及其它副產(chǎn)物和結(jié)構(gòu)不明的焦油狀物質(zhì)。
國內(nèi)粗產(chǎn)品2-硫醇基苯并噻唑的精制方法主要是酸堿法,即首先用氫氧化鈉溶液將不溶性的2-硫醇基苯并噻唑生成可溶性的2-硫醇基苯并噻唑鈉鹽;由于粗產(chǎn)品2-硫醇基苯并噻唑中的2-硫醇基苯并噻唑能夠與樹脂相互包溶,為使2-硫醇基苯并噻唑充分溶解,必須將樹脂軟化為液體。然后粗的2-硫醇基苯并噻唑在鼓風(fēng)條件下加入混酸(稀硫酸和雙氧水)進(jìn)行變化,樹脂中的部分不溶或微溶雜質(zhì)如苯并噻唑類懸浮或被溶解在溶液中,但是他們不穩(wěn)定,加酸可以使其酸化還原為不溶或微溶物,以便和2-硫醇基苯并噻唑鈉鹽的溶液進(jìn)行分離;在鼓風(fēng)條件下樹脂小分子氧化耦合成為大分子,從而使樹脂從溶液中析出,過濾分離出樹脂,然后提純得到2-硫醇基苯并噻唑鈉鹽精品,再用稀硫酸經(jīng)過二次變化進(jìn)一步分離出樹脂,將促進(jìn)劑2-硫醇基苯并噻唑析出。該方法分離得到的樹脂含有苯并噻唑及其他副產(chǎn)物,一般直接外售用于生產(chǎn)防水材料,在一定 程度上造成資源浪費(fèi)。因此,研發(fā)一種從橡膠硫化促進(jìn)劑2-硫醇基苯并噻唑中提取苯并噻唑的高收率、高純度的方法,且能夠?qū)⒈讲⑧邕蛑苯佑糜谙鹉z硫化促進(jìn)劑2-硫醇基苯并噻唑的生產(chǎn)具有重要的意義。
三、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:根據(jù)現(xiàn)有橡膠硫化促進(jìn)劑2-硫醇基苯并噻唑中副產(chǎn)物苯并噻唑造成能源浪費(fèi)的難題,本發(fā)明提供了一種從硫化橡膠促進(jìn)劑2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法。本發(fā)明方法操作簡單、收率高、純度好;并且得到的苯并噻唑能夠直接用于橡膠硫化促進(jìn)劑或橡膠硫化促進(jìn)劑2-硫醇基苯并噻唑的制備生產(chǎn)。
為了解決上述問題,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
本發(fā)明提供一種從2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法,所述提取方法包括以下步驟:
a、首先將常規(guī)高壓法合成的2-巰基苯并噻唑粗品即M粗品加入氫氧化鈉溶液中進(jìn)行混合,得到2-巰基苯并噻唑粗品與氫氧化鈉的溶解液,所得溶解液的固含量為20~26%(W/V);
所述M粗品與氫氧化鈉溶液二者加入量的比例為1g:0.5~0.6mL(優(yōu)選0.52mL),所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分濃度為30~35%(優(yōu)選32%);
b、將步驟a得到的2-巰基苯并噻唑粗品與氫氧化鈉的溶解液和萃取劑甲苯加入到反應(yīng)釜內(nèi),所述溶解液和萃取劑甲苯二者之間加入的體積比為1.8~2.2:1;加入后開啟攪拌,升溫至40~55℃,在常壓、此溫度條件下萃取反應(yīng)30~40分鐘;萃取結(jié)束后靜置5~10分鐘,靜置后進(jìn)行分液,得到M-Na鹽和萃取液;
c、將步驟b得到的萃取液進(jìn)行減壓蒸餾,得到餾出液甲苯進(jìn)行循環(huán)利用,底物得到苯并噻唑粗品即BT粗品;
d、將步驟c所得BT粗品進(jìn)行減壓蒸餾,蒸餾后所得初餾分苯胺進(jìn)行回收再利用,所得中餾分為產(chǎn)品苯并噻唑即BT,所得底物作為防水材料應(yīng)用。
根據(jù)上述的從2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法,步驟b得到的M-Na鹽按照常規(guī)酸堿法進(jìn)行精制處理,得到產(chǎn)品2-巰基苯并噻唑即M產(chǎn)品。
根據(jù)上述的從2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法,步驟c中減壓蒸餾的條件為:溫度控制110~130℃,壓力控制-85~-88kPa。
根據(jù)上述的從2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法,步驟d中減壓蒸餾的條件為:溫度控制138~146℃,壓力控制-88~-90kPa。
根據(jù)上述的從2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法,步驟d中所述所得初餾分苯胺進(jìn)行回收再利用,是將所得初餾分苯胺作為制備2-硫醇基苯并噻唑的原料進(jìn)行利用。
本發(fā)明的積極有益效果:
1、利用本發(fā)明的方法,經(jīng)過萃取及多次蒸餾大大減少了生產(chǎn)2-硫醇基苯并噻唑過程中產(chǎn)品的損失,并且提高了2-硫醇基苯并噻唑的純度;同時(shí)提取所得的副產(chǎn)物苯并噻唑的純度較高。所得副產(chǎn)品苯并噻唑可以作為產(chǎn)品或下游產(chǎn)品的原料,資源綜合利用。因此,本發(fā)明在很大程度上減少了能源的浪費(fèi),具有顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
2、利用本發(fā)明的方法,避免了2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)過程中臭氣苯并噻唑的排放,不僅減少了污染,有利于環(huán)保,也實(shí)現(xiàn)了廢物再利用的目的。
3、利用本發(fā)明的提取方法,2-硫醇基苯并噻唑的制備與苯并噻唑的提取同時(shí)進(jìn)行,縮短了兩種產(chǎn)品的制備時(shí)間,且操作簡單、安全。
四、附圖說明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)品苯并噻唑的液相色譜圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2所得產(chǎn)品苯并噻唑的液相色譜圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例3所得產(chǎn)品苯并噻唑的液相色譜圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例4所得產(chǎn)品苯并噻唑的液相色譜圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例5所得產(chǎn)品苯并噻唑的液相色譜圖;
圖6是本發(fā)明實(shí)施例6所得產(chǎn)品苯并噻唑的液相色譜圖;
圖7是本發(fā)明實(shí)施例7所得產(chǎn)品苯并噻唑的液相色譜圖。
五、具體實(shí)施方式:
以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明,但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。
實(shí)施例1:
本發(fā)明從2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法,該方法的詳細(xì)步驟如下:
a、首先將常規(guī)高壓法合成的2-巰基苯并噻唑粗品即M粗品加入氫氧化鈉溶液中進(jìn)行混合(氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分濃度為32%),得到2-巰基苯并噻唑粗品與氫氧化鈉的溶解液,所得溶解液的固含量為25%(W/V);
所述M粗品與氫氧化鈉溶液二者加入量的比例為1g:0.52mL;
b、將步驟a得到的固含量為25%(W/V)的溶解液220mL和萃取劑甲苯110mL加入到玻璃反應(yīng)釜內(nèi),加入后開啟攪拌,升溫至40℃,在常壓、此溫度條件下萃取反應(yīng)30分鐘;萃取結(jié)束后靜置5分鐘,靜置后進(jìn)行分液,得到M-Na鹽和萃取液;
c、將步驟b得到的萃取液投入250mL蒸餾瓶中進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制為110~130℃,壓力控制為-85~-88kPa),蒸餾后得到餾出液甲苯進(jìn)行循環(huán)利用,得到底物10.1g苯并噻唑粗品即粗品BT;
d、將101g粗品BT投入125mL蒸餾瓶進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制138~146℃,壓力控制-88~-90kPa),蒸餾后所得初餾分苯胺22.1g進(jìn)行回收再利用,所得中餾分為產(chǎn)品苯并噻唑36.5g即BT,所得底物作為防水材料應(yīng)用。
本實(shí)施例步驟b中得到的M-Na鹽按照常規(guī)酸堿法進(jìn)行精制處理,得到產(chǎn)品2-巰基苯并噻唑即M產(chǎn)品。
經(jīng)測定,所得產(chǎn)品苯并噻唑的純度為98.73%。
實(shí)施例2:
本發(fā)明從2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法,該方法的詳細(xì)步驟如下:
a、首先將常規(guī)高壓法合成的2-巰基苯并噻唑粗品即M粗品加入氫氧化鈉溶液中進(jìn)行混合(氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分濃度為32%),得到2-巰基苯并噻唑粗品與氫氧化鈉的溶解液,所得溶解液的固含量為25%(W/V);
M粗品與氫氧化鈉溶液二者加入量的比例為1g:0.52mL;
b、將步驟a得到的固含量為25%(W/V)的溶解液220mL和萃取劑甲苯110mL加入到玻璃反應(yīng)釜內(nèi),加入后開啟攪拌,升溫至50℃,在常壓、此溫度條件下萃取反應(yīng)30分鐘;萃取結(jié)束后靜置5分鐘,靜置后進(jìn)行分液,得到M-Na鹽和萃取液;
c、將步驟b得到的萃取液投入250mL蒸餾瓶中進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制為110~130℃,壓力控制為-85~-88kPa),蒸餾后得到餾出液甲苯進(jìn)行循環(huán)利用,得到底物10.14g苯并噻唑粗品即粗品BT;
d、將101.4g粗品BT投入125mL蒸餾瓶進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制138~146℃,壓力控制-88~-90kPa),蒸餾后所得初餾分苯胺22.2g進(jìn)行回收再利用,所得中餾分為產(chǎn)品苯并噻唑36.7g即BT,所得底物作為防水材料應(yīng)用。
本實(shí)施例步驟b中得到的M-Na鹽按照常規(guī)酸堿法進(jìn)行精制處理,得到產(chǎn)品2-巰基苯并噻唑即M產(chǎn)品。
經(jīng)測定,所得產(chǎn)品苯并噻唑的純度為98.54%。
實(shí)施例3:
本發(fā)明從2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法,該方法的詳細(xì)步驟如下:
a、首先將常規(guī)高壓法合成的2-巰基苯并噻唑粗品即M粗品加入氫氧化鈉溶液中進(jìn)行混合(氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分濃度為32%),得到2-巰基苯并噻唑粗品與氫氧化鈉的溶解液,所得溶解液的固含量為25%(W/V);
所述M粗品與氫氧化鈉溶液二者加入量的比例為1g:0.52mL;
b、將步驟a得到的固含量為25%(W/V)的溶解液220mL和萃取劑甲苯120mL加入到玻璃反應(yīng)釜內(nèi),加入后開啟攪拌,升溫至40℃,在常壓、此溫度條件下萃取反應(yīng)30分鐘;萃取結(jié)束后靜置5分鐘,靜置后進(jìn)行分液,得到M-Na鹽和萃取液;
c、將步驟b得到的萃取液投入250mL蒸餾瓶中進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制為110~130℃,壓力控制為-85~-88kPa),蒸餾后得到餾出液甲苯進(jìn)行循環(huán)利用,得到底物10.15g苯并噻唑粗品即粗品BT;
d、將101.5g粗品BT投入125mL蒸餾瓶進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制138~146℃,壓力控制-88~-90kPa),蒸餾后所得初餾分苯胺22.3g進(jìn)行回收再利用,所得中餾分為產(chǎn)品苯并噻唑36.8g即BT,所得底物作為防水材料應(yīng)用。
本實(shí)施例步驟b中得到的M-Na鹽按照常規(guī)酸堿法進(jìn)行精制處理,得到產(chǎn)品2-巰基苯并噻唑即M產(chǎn)品。
經(jīng)測定,所得產(chǎn)品苯并噻唑的純度為98.78%。
實(shí)施例4:
本發(fā)明從2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法,該方法的詳細(xì)步驟如下:
a、首先將常規(guī)高壓法合成的2-巰基苯并噻唑粗品即M粗品加入氫氧化鈉溶液中進(jìn)行混合(氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分濃度為32%),得到2-巰基苯并噻唑粗品與氫氧化鈉的溶解液,所得溶解液的固含量為25%(W/V);
所述M粗品與氫氧化鈉溶液二者加入量的比例為1g:0.52mL;
b、將步驟a得到的固含量為25%(W/V)的溶解液220mL和萃取劑甲苯120mL加入到玻璃反應(yīng)釜內(nèi),加入后開啟攪拌,升溫至50℃,在常壓、此溫度條件下萃取反應(yīng)30分鐘;萃取結(jié)束后靜置5分鐘,靜置后進(jìn)行分液,得到M-Na鹽和萃取液;
c、將步驟b得到的萃取液投入250mL蒸餾瓶中進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制為110~130℃,壓力控制為-85~-88kPa),蒸餾后得到餾出液甲苯進(jìn)行循環(huán)利用,得到底物10.13g苯并噻唑粗品即粗品BT;
d、將101.3g粗品BT投入125mL蒸餾瓶進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制138~146℃,壓力控制-88~-90kPa),蒸餾后所得初餾分苯胺22.2g進(jìn)行回收再利用,所得中餾分為產(chǎn)品苯并噻唑36.7g即BT,所得底物作為防水材料應(yīng)用。
本實(shí)施例步驟b中得到的M-Na鹽按照常規(guī)酸堿法進(jìn)行精制處理,得到產(chǎn)品2-巰基苯并噻唑即M產(chǎn)品。
經(jīng)測定,所得產(chǎn)品苯并噻唑的純度為98.57%。
實(shí)施例5:
本發(fā)明從2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法,該方法的詳細(xì)步驟如下:
a、首先將常規(guī)高壓法合成的2-巰基苯并噻唑粗品即M粗品加入氫氧化鈉溶液中進(jìn)行混合(氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分濃度為32%),得到2-巰基苯并噻唑粗品與氫氧化鈉的溶解液,所得溶解液的固含量為24%(W/V);
所述M粗品與氫氧化鈉溶液二者加入量的比例為1g:0.53mL;
b、將步驟a得到的固含量為24%(W/V)的溶解液229mL和萃取劑甲苯110mL加入到玻璃反應(yīng)釜內(nèi),加入后開啟攪拌,升溫至40℃,在常壓、此溫度條件下萃取反應(yīng)30分鐘;萃取結(jié)束后靜置5分鐘,靜置后進(jìn)行分液,得到M-Na鹽和萃取液;
c、將步驟b得到的萃取液投入250mL蒸餾瓶中進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制為110~130℃,壓力控制為-85~-88kPa),蒸餾后得到餾出液甲苯進(jìn)行循環(huán)利用,得到底物9.9g苯并噻唑粗品即粗品BT;
d、將99g粗品BT投入125mL蒸餾瓶進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制138~146℃,壓力控制-88~-90kPa),蒸餾后所得初餾分苯胺21.8g進(jìn)行回收再利用,所得中餾分為產(chǎn)品苯并噻唑36.1g即BT,所得底物作為防水材料應(yīng)用。
本實(shí)施例步驟b中得到的M-Na鹽按照常規(guī)酸堿法進(jìn)行精制處理,得到產(chǎn)品2-巰基苯并噻唑即M產(chǎn)品。
經(jīng)測定,所得產(chǎn)品苯并噻唑的純度為98.64%。
實(shí)施例6:
本發(fā)明從2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法,該方法的詳細(xì)步驟如下:
a、首先將常規(guī)高壓法合成的2-巰基苯并噻唑粗品即M粗品加入氫氧化鈉溶液中進(jìn)行混合(氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分濃度為31%),得到2-巰基苯并噻唑粗品與氫氧化鈉的溶解液,所得溶解液的固含量為24%(W/V);
所述M粗品與氫氧化鈉溶液二者加入量的比例為1g:0.52mL;
b、將步驟a得到的固含量為24%(W/V)的溶解液229mL和萃取劑甲苯110mL加入到玻璃反應(yīng)釜內(nèi),加入后開啟攪拌,升溫至50℃,在常壓、此溫度條件下萃取反應(yīng)30分鐘;萃取結(jié)束后靜置5分鐘,靜置后進(jìn)行分液,得到M-Na鹽和萃取液;
c、將步驟b得到的萃取液投入250mL蒸餾瓶中進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制為110~130℃,壓力控制為-85~-88kPa),蒸餾后得到餾出液甲苯進(jìn)行循環(huán)利用,得到底物10.1g苯并噻唑粗品即粗品BT;
d、將101g粗品BT投入125mL蒸餾瓶進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制138~146℃,壓力控制-88~-90kPa),蒸餾后所得初餾分苯胺22.1g進(jìn)行回收再利用,所得中餾分為產(chǎn)品苯并噻唑36.5g即BT,所得底物作為防水材料應(yīng)用。
本實(shí)施例步驟b中得到的M-Na鹽按照常規(guī)酸堿法進(jìn)行精制處理,得到產(chǎn)品2-巰基苯并噻唑即M產(chǎn)品。
經(jīng)測定,所得產(chǎn)品苯并噻唑的純度為98.57%。
實(shí)施例7:
本發(fā)明從2-硫醇基苯并噻唑生產(chǎn)副產(chǎn)物中提取苯并噻唑的方法,該方法的詳細(xì)步驟如下:
a、首先將常規(guī)高壓法合成的2-巰基苯并噻唑粗品即M粗品加入氫氧化鈉溶液中進(jìn)行混合(氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分濃度為32%),得到2-巰基苯并噻唑粗品與氫氧化鈉的溶解液,所得溶解液的固含量為25%(W/V);
所述M粗品與氫氧化鈉溶液二者加入量的比例為1g:0.52mL;
b、將步驟a得到的固含量為25%(W/V)的溶解液220mL和萃取劑甲苯110mL加入到玻璃反應(yīng)釜內(nèi),加入后開啟攪拌,升溫至40℃,在常壓、此溫度 條件下萃取反應(yīng)40分鐘;萃取結(jié)束后靜置5分鐘,靜置后進(jìn)行分液,得到M-Na鹽和萃取液;
c、將步驟b得到的萃取液投入250mL蒸餾瓶中進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制為110~130℃,壓力控制為-85~-88kPa),蒸餾后得到餾出液甲苯進(jìn)行循環(huán)利用,得到底物10g苯并噻唑粗品即粗品BT;
d、將100g粗品BT投入125mL蒸餾瓶進(jìn)行減壓蒸餾(溫度控制138~146℃,壓力控制-88~-90kPa),蒸餾后所得初餾分苯胺22g進(jìn)行回收再利用,所得中餾分為產(chǎn)品苯并噻唑36g即BT,所得底物作為防水材料應(yīng)用。
本實(shí)施例步驟b中得到的M-Na鹽按照常規(guī)酸堿法進(jìn)行精制處理,得到產(chǎn)品2-巰基苯并噻唑即M產(chǎn)品。
經(jīng)測定,所得產(chǎn)品苯并噻唑的純度為98.63%。