一種連續化合成2,4-二硝基-6-氯苯胺的清潔工藝的制作方法
【專利說明】
(一)
技術領域
[0001]本發明涉及一種合成2,4-二硝基-6-氯苯胺的清潔工藝，尤其是一種連續化合成2，4-二硝基-6-氯苯胺的清潔工藝。
(二)
【背景技術】
[0002]2，4_ 二硝基-6-氯苯胺是分散染料的重要中間體，國內外用量都較大。其生產方法一般以2，4_二硝基苯胺為原料，經氯化而得。氯化劑主要有:(1)次氯酸鈉；(2)氯酸鈉；(3)氯氣。
[0003](1)用次氯酸鈉作為氯化劑，在鹽酸介質中進行氯化反應，該方法生產過程較繁雜，反應過程有副產物產生，產品質量差，色澤深，氯化時間較長，設備生產率較低，且后處理比較麻煩。
[0004](2)用氯酸鈉作為氯化劑，在鹽酸介質中進行氯化反應，該方法產品純度超過98%，反應時間較短，單位時間產量高，生產工藝穩定，是一種比較好的生產方法。但是需要大量的鹽酸，并且母液酸度比較低不能連續套用生產，產生大量廢水。
[0005](3)使用氯氣作為氯化劑，可以在水介質中有氯化鐵存在下通入氯氣進行氯化反應，或是在醋酸介質中通入氯氣進行氯化反應。在水介質中有氯化鐵存在下通入氯氣進行氯化反應，該方法生產原料成本較低，但產品雜質含量高熔點低，產品含量低，而且要求2，4-二硝基苯胺研磨的非常細，反應時間長，設備生產率不高;在醋酸介質中通入氯氣進行氯化反應，該方法工藝過程比較簡單，產品晶形較好，色澤好，產品純度高，收率也較好，但需對醋酸進行再生，相對地需增加較大的生產成本。
[0006]專利CN103539680A中介紹一種清潔生產工藝，是將2，4_二硝基苯胺先與氯氣進行氯化反應，再與氯酸鈉進行氯化反應，母液循環套用。由于與氯酸鈉氯化反應會產生含氯化鈉的母液，母液套用到一定次數后，母液中氯化鈉含量太高而不能再套用，而含高濃度的氯化鈉母液很難處理，不能真正做到清潔生產。
(三)
【發明內容】
[0007]為了解決上述問題，本發明提供一種連續化合成2，4_二硝基-6-氯苯胺的清潔工藝，該工藝收率高，得到的產品純度高，并且無廢水產生，真正實現廢水零排放的清潔生產。
[0008]本發明采用的技術方案如下:
[0009]—種連續化合成2,4-二硝基-6-氯苯胺的清潔工藝，所述工藝如下:采用多級串聯的反應釜，按照2，4-二硝基苯胺、鹽酸、氯氣的進料摩爾比為1:(4?12):(0.94?1.00)的配比，連續地將2，4_二硝基苯胺、鹽酸以及氯氣投加至一級反應釜中，攪拌下進行氯化反應，上一級反應釜內的物料通過栗一部分進入自身反應釜內循環，一部分進入下一級反應釜內繼續氯化反應，上一級反應釜產生的尾氣(氯化氫和未反應完的氯氣)進入到下一級反應釜內繼續氯化反應，控制各級反應爸的氯化反應溫度在30°C?60°C，末級反應爸內的物料通過栗一部分進入自身反應釜內循環，經檢測反應完全后，一部分連續出料，經過濾或離心分離，得到2，4_ 二硝基-6-氯苯胺粗產品和母液母液進入母液回收槽，向母液回收槽中的母液鼓空氣，鼓出來的氯化氫尾氣回用，母液鼓空氣到一定酸度時打入到母液儲槽中，母液儲槽中的母液替代鹽酸循環套用。
[0010]進一步，所述的2,4-二硝基苯胺、鹽酸、氯氣的摩爾比優選為1:(7?12):(0.95?0.97)。
[0011]進一步，鹽酸的質量分數為28?35%，優選28%?33%。
[0012]進一步，所述的氯化反應溫度優選為35°C?50°C。
[0013]進一步，2，4_二硝基苯胺和鹽酸先投加到打漿釜中混合，再通過栗連續地投加到一級反應爸中。
[0014]更進一步，所述打漿釜內可以加入陰離子表面活性劑，如分散劑MF、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等，陰離子表面活性劑投入量為2，4-二硝基苯胺質量的0.2 %?2 %。
[0015]進一步，向母液回收槽中的母液鼓空氣，至母液中的鹽酸質量分數為28%?35%(優選為28 %?33 % )時停止鼓氣，母液進入母液儲槽。
[0016]進一步，各級反應釜上都連接一個噴射器，反應釜內一部分物料通過栗經由噴射器進行自身反應釜內循環，同時噴射器中產生的負壓可吸入氯氣或上一級產生的尾氣，從而流體和氣體在噴射器中可充分混合后進入反應釜，有利于反應釜內氯化反應的進行。
[0017]進一步，所述反應釜優選2?4級串聯。
[0018]進一步，末級反應釜設有檢測口，用KI試紙檢測無顏色變化則判定反應完全。
[0019]進一步，所述過濾或分離指一般的物理過濾或機械分離，如可以用壓濾機過濾或離心機分離，為達到物料的連續移出，優選壓濾機或離心機為多個并聯，即末級反應釜出來的物料進入并聯的壓濾機或離心機中的一只，當壓濾機或離心機飽和后，切換至其他壓濾機或離心機以保證物料的連續移出。所述壓濾機或離心機優選3?5只并聯。
[0020]進一步，為達到母液的連續移出，所述母液回收槽可為多個并聯，壓濾機濾出或離心機分離出的母液連續進入并聯的母液回收槽中的一只，達到設定液位時，切換至其他空槽以保證母液的連續移出。所述母液回收槽優選2只或3只并聯。
[0021]進一步，所述末級反應釜產生的氯化氫尾氣也可以回用。
[0022]更進一步，末級反應釜產生的氯化氫尾氣和母液回收槽中鼓出來的氯化氫尾氣的回用，具體指的是氯化氫尾氣可用于間氨基乙酰苯胺的合成，如可以按照公開專利CN101328133A中所述的方法或類似方法合成；或是氯化氫尾氣進入尾氣處理系統回收鹽酸，所述尾氣處理系統是采用多級串聯的尾氣吸收塔，氯化氫尾氣進入一級吸收塔被水噴淋吸收，前一級吸收塔里未被吸收的氯化氫尾氣進入下一級吸收塔繼續被水噴淋吸收，吸收液通過栗進入自身吸收塔內循環繼續吸收氯化氫尾氣，末級吸收塔用液堿吸收前一級吸收塔里少量逃逸的氯化氫尾氣，吸收液通過栗進入自身吸收塔內循環，末級吸收塔的尾氣經檢測合格后排放，當一級吸收塔中鹽酸的質量分數達到設定值時，回收鹽酸，將下一級吸收塔(除了末級吸收塔外)中的吸收液栗入前一級吸收塔中，并向倒數第二級吸收塔補充水，當末級吸收塔的吸收液pH值< 10時，進廢水處理系統，并向末級吸收塔補充液堿。
[0023]進一步，所述尾氣吸收塔優選為3?5級串聯。
[0024]進一步，所述第一級吸收塔中鹽酸的質量分數達到設定值，設定值一般是大于或等于25%。進一步，所述液堿質量分數優選為5?15%。
[0025]與現有技術相比，本發明所述的連續化合成2，4_二硝基-6-氯苯胺的清潔工藝，其有益效果體現在:1、采用多級串聯的反應釜，上一級反應釜內的部分物料和尾氣進入到下一級反應釜內繼續氯化反應，實現連續化生產同時也避免了尾氣排放;2、末級反應釜產生的氯化氫尾氣和母液回收槽鼓出來的氯化氫尾氣用于間氨基乙酰苯胺的合成或經尾氣處理系統處理后回收鹽酸，母液替代鹽酸循環套用，無廢水排放同時也減少了鹽酸用量，實現尾氣及廢水的有效處理和資源綜合利用；3、用本發明所述方法制備的2，4_ 二硝基-6-氯苯胺純度2 98%、收率2 96%。
[0026]綜上所述，本發明所述連續化合成2，4-二硝基-6-氯苯胺的清潔工藝，實現尾氣及廢水的有效處理和資源綜合利用，無尾氣及廢水產生，是一種真正的連續化清潔生產工藝，具有顯著的經濟效益和社會效益。
(四)
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明實施例采用的一種連續化合成工藝流程圖，其中1為打漿釜，2、3、4分別為一級、二級、三級反應爸，5、6、7均為噴射器，8、9、10為壓濾器，11、12均為母液回收槽，13為母液儲槽；
[0028]圖2為本發明實施例采用的另一種連續化合成工藝流程圖，其中1為打漿釜，2、3、4分別為一級、二級、三級反應爸，5、6、7均為噴射器，8、9、10為壓濾器，11、12均為母液回收槽，13為母液儲槽；
[0029]圖3為本發明實施例7、8采用的尾氣處理系統流程圖，其中14、15、16、17分別為一級、二級、三級、四級尾氣吸收塔。
(五)
【具體實施方式】
[0030]下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護范圍并不限于此。
[0031]實施例1
[0032]連續化合成:
[0033]如圖1，采用三級串聯的反應釜(2、3、4)、三只并聯的壓濾機(8、9、10