[發明專利]一種連續催化加氫還原制備CLT酸的方法

有效

• 申請號: 201410674974.8
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104402774A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 尹世英;仇文仲;李明;王曉輝;徐蔚;楊軍浩;謝曉剛
• 申請（專利權）人: 浙江秦燕化工有限公司
• 主分類號: C07C309/48
• 分類號: C07C309/48;C07C303/22
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明屬于有機化學合成領域，具體涉及一種連續催化加氫還原制備CLT酸的方法。

背景技術

CLT酸又名2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸，是一種重要的紅色有機顏料中間體，主要用于制造有機顏料金光紅C、橡膠大紅LG和立索爾大紅等，其廣泛用于配制油墨、油漆和涂料以及塑料和橡膠的著色。目前國內外采作的CLT酸合成方法基本上是甲苯磺化法，即甲苯經磺化、氯化、硝化，還原、酸析、壓濾和干燥后得到CLT酸成品。

對于CLT酸的還原工藝，目前國內外普遍采用的是鐵粉還原工藝，鐵粉還原過程中會消耗大量的鐵粉，勞動強度較大，不但反應中會有大量廢氣排放到空氣中，而且生產過程中會產生大量的鐵泥，存在環境污染問題。由于CLT酸是一種重要的紅色有機顏料中間體，為了該產品的可持續發展，如何利用催化加氫還原替代鐵粉還原成為了目前研發的主要方向。

目前，對催化加氫還原制備CLT酸的研究報導較多，主要有以下幾種方法：一、利用Pd/C做催化劑，在高壓加氫反應釜內采用間歇式反應方式進行催化加氫還原制備CLT酸，該方法存在如下問題：⑴反應釜體積較大，造成設備投資較高。⑵反應穩定性差，產品脫氯較高，選擇性低，造成副產物較多。⑶存在催化劑活性組分流失損耗大，催化劑壽命短，從而造成催化劑成本偏高；二、利用Pt/C做催化劑，在高壓加氫反應釜內采用間歇式反應方式進行催化加氫還原制備CLT酸，該方法存在如下問題：(1)反應釜體積較大，造成設備投資較高。(2)雖然利用Pt/C做催化劑時的催化加氫還原效果很好，產品脫氯較低，但是由于于CLT酸的市場售價只有25000-28000元/噸，而Pt/C的價格較高，在間歇式反應方式中催化劑活性組分流失損耗大，造成催化劑成本偏高。三、利用顆粒型碳負載或三氧化二鋁負載Pt型催化劑，在固定床反應器中，采用連續進料、連續出料和連續通入氫氣的方式，進行連續催化加氫還原制備CLT酸，該方法存在如下問題：(1)反應溫度和壓力較高，對設備的材質和耐壓等級要求也高，從而造成設備投資較高。(2)固定床反應器對原料的純度要求較高，否則由于物料雜質太多會容易造成顆粒型催化劑中毒失效，從而造成大生產中的風險較大，不易控制，此外由于CLT酸硝基物料的純度不是很高，因此不適合進行連續催化加氫還原制備CLT酸。

發明內容

本發明所要解決的問題是針對現有技術的不足而提出的一種連續催化加氫還原制備CLT酸的方法，該方法采用了噴射環路進行反應，實現了CLT酸的連續制備，反應穩定性好，產品脫氯較低，選擇性高，副產物較少。

一種連續催化加氫還原制備CLT酸的方法，該方法通過一套噴射環路反應系統來實現，該噴射環路反應系統包括頂部裝有噴射器的反應釜、循環泵、冷卻器、過濾器、氣液分離器和還原液接受罐；

該方法的步驟如下：

(1)在頂部裝有噴射器的反應釜內，首先加入CLT酸硝化物(2-硝基-4-甲基-5-氯苯磺酸)的水溶液，然后加入負載鎳催化劑，整個反應系統用氮氣置換空氣兩次，再用氫氣置換氮氣兩次后，啟動噴射環路連續反應器循環泵使物料循環，將連續反應器內的物料溫度升至60-65℃，連續通入氫氣，保持反應系統內的氫氣壓力為1.5-2MPa進行反應；

(2)將反應釜內的物料循環反應2-3小時后，保持物料循環的條件下，再用計量泵以穩定的流量向噴射環路連續反應器中泵CLT酸硝化物(2-硝基-4-甲基-5-氯苯磺酸)水溶液，同時控制系統反應溫度在60-65℃；在用計量泵向噴射環路連續反應器中泵入CLT酸硝化物水溶液的同時，開啟噴射環路連續反應系統中在線過濾器的出料自控閥門，將催化加氫還原完成的CLT酸(2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸)水溶液經過在線過濾器過濾后進入氣液分離器內，還原液經過氣液分離后進入還原液貯槽內。

本發明中，該催化加氫還原所用的反應系統包括：

反應釜、安裝在反應釜頂部的噴射器、連通反應釜底部與噴射器入口的外部管路和連通反應釜頂部與噴射器入口的支管道；

所述的外部管路上設有用于輸送物料的循環泵以及用于冷卻物料的冷卻器以及用于導出還原產物的出料口；

所述的出料口依次連接有過濾器、氣液分離器以及還原液接受罐，在出料口和過濾器之間設有控制出料速率的出料閥門。

其中，噴射器的入口可以為一個或者多個。

本發明通過采用噴射環路連續反應器，對CLT酸硝化物進行連續加氫還原，整個反應過程在穩態條件下進行，連續地從反應體系中得到CLT酸，降低了反應釜的體積，并且反應穩定性好，產品脫氯較低，選擇性高，副產物較少。