[發(fā)明專(zhuān)利]一種液相法連續(xù)合成蒽醌的工藝及其合成系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910765027.2
• 申請(qǐng)日: 2019-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110590527B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈建洪;鄭明明;馮東;李益珠;佘遠(yuǎn)斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07C46/04
• 分類(lèi)號(hào): C07C46/04;C07C50/18;B01J8/00;B01J4/00
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 陳升華

本發(fā)明公開(kāi)了一種液相法連續(xù)合成蒽醌的工藝及其合成系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有蒽醌生產(chǎn)能耗高等問(wèn)題，一種液相法連續(xù)合成蒽醌的工藝，將精蒽、有機(jī)溶劑和催化劑投入反應(yīng)器中，再往反應(yīng)器中通入氧氣，排走反應(yīng)器內(nèi)的空氣；用蒸汽對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加熱，使反應(yīng)器內(nèi)的溫度升高；當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到70?120℃時(shí)，停止用蒸汽加熱，同時(shí)，按預(yù)設(shè)的比例往反應(yīng)器中補(bǔ)加精蒽、有機(jī)溶劑和催化劑，同時(shí)，打開(kāi)連續(xù)離心分離系統(tǒng)，反應(yīng)器內(nèi)的液體流入連續(xù)離心分離系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)離心分離后，得到濾液和固體產(chǎn)物，回流液回流至反應(yīng)器內(nèi)，將固體產(chǎn)物和回收液排出合成系統(tǒng)。本發(fā)明具有能耗低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液相法連續(xù)合成蒽醌的工藝及其合成系統(tǒng)。

背景技術(shù)

蒽醌一種重要的有機(jī)中間體，廣泛應(yīng)用于染料、造紙、醫(yī)藥、農(nóng)藥的生產(chǎn)。以蒽醌為原料,經(jīng)磺化、氯化、硝化等可得到應(yīng)用范圍很廣的染料中間體,用于生產(chǎn)蒽醌系分散染料、酸性染料、活性染料、還原染料等,形成色譜全、性能好的染料類(lèi)別。蒽醌還可用作造紙制漿蒸煮劑。蒽醌及其衍生物四氫蒽醌對(duì)纖維素在高溫、強(qiáng)堿作用下的分解具有抑制作用,而對(duì)脫木質(zhì)素則有促進(jìn)作用。另外,蒽醌化合物還可用于高濃度過(guò)氧化氫的生產(chǎn)；在化肥工業(yè)中用于制造脫硫劑蒽醌二磺酸鈉；近年來(lái)還發(fā)現(xiàn)了蒽醌及其衍生物對(duì)腫瘤有抑制作用。

目前市場(chǎng)上根據(jù)生產(chǎn)原料不同，有兩種蒽醌產(chǎn)品，一種是氧化蒽醌，一種是合成蒽醌。

目前，氧化蒽醌是以五氧化二釩為催化劑，精蒽經(jīng)加熱氣化后和熱空氣混合，在389±2℃下氧化得到蒽醌，經(jīng)薄壁冷凝后即得產(chǎn)品。該技術(shù)的催化劑五氧化二釩劇毒類(lèi)化學(xué)品，同時(shí)，反應(yīng)溫度非常高，能耗非常大。最主要的問(wèn)題是，蒽醌蒸汽經(jīng)薄壁冷凝器冷凝后直接固化在薄壁上，把產(chǎn)品從冷凝器上取下來(lái)，勞動(dòng)強(qiáng)度非常大。而且，由于設(shè)備溫度分布不均，造成一些產(chǎn)品樣色變深，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

近年來(lái)，利用氧氣在液相中氧化蒽制取蒽醌的報(bào)道較多，鄭箐英等利用混合氫稀土硝酸鹽催化劑，催化氧氣氧化蒽制備蒽醌，取得了不錯(cuò)的效果；張永華采用氧氣液相氧化蒽制取蒽醌，也有較好的效果，但這類(lèi)反應(yīng)對(duì)設(shè)備的要求較高。陳忠秀等在偏釩酸銨存在下用硝酸氧化蒽制蒽醌，收到了較高產(chǎn)率，但由于硝酸的強(qiáng)氧化性和對(duì)設(shè)備的強(qiáng)腐蝕性，使其工業(yè)化受到限制。

合成蒽醌以鄰苯二甲酸酐和苯為原料，無(wú)水三氯化鋁為催化劑，經(jīng)縮合得到中間體(鄰苯甲酰苯甲酸，俗稱(chēng)BB酸)，再經(jīng)濃硫酸脫水生成蒽醌。相對(duì)于煤焦油提煉的精蒽，原料鄰苯二甲酸酐原料成本高，廢水產(chǎn)生量大。因此，目前市場(chǎng)上合成蒽醌的價(jià)格明顯高于氧化蒽醌。

為此，開(kāi)發(fā)一種生產(chǎn)能耗低，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)蒽醌的工藝具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個(gè)目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供了一種液相法連續(xù)合成蒽醌的工藝；本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種實(shí)現(xiàn)上述液相法連續(xù)合成蒽醌的工藝的合成系統(tǒng)。

本發(fā)明的第一個(gè)目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種液相法連續(xù)合成蒽醌的工藝，其特征在于，包括如下步驟：

S01：將精蒽、有機(jī)溶劑和催化劑投入合成系統(tǒng)的反應(yīng)器中，再往反應(yīng)器中通入氧氣，排走反應(yīng)器內(nèi)的空氣；

S02：用蒸汽對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加熱，使反應(yīng)器內(nèi)的溫度升高；

S03：當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度達(dá)到70-120℃時(shí)，停止用蒸汽加熱，同時(shí)，按預(yù)設(shè)的比例往反應(yīng)器中補(bǔ)加精蒽、有機(jī)溶劑和催化劑，同時(shí)，打開(kāi)合成系統(tǒng)的連續(xù)離心分離系統(tǒng)，反應(yīng)器內(nèi)的液體流入連續(xù)離心分離系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)離心分離后，得到濾液和固體產(chǎn)物，濾液分為回收液和回流液，回流液回流至反應(yīng)器內(nèi)，將固體產(chǎn)物和回收液排出合成系統(tǒng)；反應(yīng)溫度保持在70-120℃之間。

步驟S01,步驟SO2和步驟SO3中，通入氧氣使反應(yīng)器的壓力保持在0.3-1Mpa 之間。