一種雙胺法工業(yè)化合成h酸的硝化新工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種H酸的硝化新工藝，具體涉及一種雙胺法工業(yè)化合成H酸的硝化親if工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]H酸是一種制造染料的中間體，廣泛應(yīng)用于印染、紡織、醫(yī)藥等行業(yè)，傳統(tǒng)萘三磺化-堿熔法生產(chǎn)H酸工藝，因廢水量大，處理成本高，已引起各界嚴(yán)重關(guān)切。近幾年來(lái)，人們?cè)诓粩嗵剿鱄酸合成新工藝，其中雙胺法合成H酸工藝引起行業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注，它以萘為原料，在磺化時(shí)引入兩個(gè)磺酸基，再經(jīng)硝化、還原、水解、精制工藝過(guò)程制得精品H酸，該工藝沒(méi)有傳統(tǒng)的三磺化和堿熔步驟，原料消耗少，廢水生成量少，副反應(yīng)少，產(chǎn)品中不含T酸、ω酸等有害雜質(zhì)，雙胺法工藝與傳統(tǒng)的三磺化-堿熔法相比，理論上優(yōu)勢(shì)多，但工業(yè)化生產(chǎn)難度大，重點(diǎn)是提高硝化收率和硝化廢酸的有效處理和套用。現(xiàn)有報(bào)道的雙胺法合成H酸的硝化工藝，用濃硫酸溶解2.7-萘二磺酸，通過(guò)濃縮脫水控制物料的脫水值，后期脫硝后經(jīng)冷凍析出1.8- 二硝基-3.6-萘二磺酸，該工藝前期需要濃縮脫水導(dǎo)致較多異構(gòu)產(chǎn)物生成，硫酸耗用量大，反應(yīng)脫水值低，硝化反應(yīng)慢，該工藝，采用冷凍析出硝化產(chǎn)物，硝化收率較低。針對(duì)硝化所產(chǎn)生大量的廢酸，有報(bào)道將廢酸經(jīng)稀釋后利用溶劑萃取有機(jī)物，所得提濃后有機(jī)物經(jīng)中和再焚燒，萃余相稀酸再經(jīng)濃縮后套用，處理工序冗長(zhǎng)，使用設(shè)備較多，處理成本很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:提供一種工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量和收率高，以解決現(xiàn)有硝化工藝存在的收率低、質(zhì)量差，廢酸無(wú)法有效處理和套用的問(wèn)題雙胺法工業(yè)化合成H酸的硝化新工藝。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種雙胺法工業(yè)化合成H酸的硝化新工藝；其特征在于，它包括以下步驟:
1)溶解:
將2.7-萘二磺酸與98%硫酸加入至反應(yīng)器混合，并攪拌至澄清，硫酸的加入量與折百
2.7-萘二磺酸的摩爾比為1:10 (首批采用新鮮98%硫酸，后期采用65%的發(fā)煙硫酸和氧化濃縮回收硫酸，加料比例不變)；
2)硝化:
將溶解所得物料在30轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下，降溫到10°C以下，緩慢滴加發(fā)煙硝酸，發(fā)煙硝酸的加入量與折百2.7-萘二磺酸的摩爾比為1:2.1—2.4，滴加過(guò)程中控制物料溫度在15°C以下，滴加三分之一發(fā)煙硝酸總量后物料粘度增加，此時(shí)提高攪拌轉(zhuǎn)速至60轉(zhuǎn)/分鐘，并在該攪拌轉(zhuǎn)速條件下，滴加剩余三分之二的發(fā)煙硝酸，發(fā)煙硝酸滴加時(shí)間為8 —12小時(shí)；
3)、熟化將步驟2)所得物料在繼續(xù)攪拌(轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分)的條件下，升溫到80 — 100C，維持1-2小時(shí)進(jìn)行熟化，以加速中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化，提高產(chǎn)物純度；然后取樣，檢測(cè)一硝化物色譜含量小于0.1—0.2%為合格；
4)、脫硝
將熟化所得的物料緩慢加入到硝化餅洗水(首批采用清水，加入量為2.7-萘二磺酸摩爾數(shù)的22— 24倍)中進(jìn)行脫硝操作，同時(shí)開(kāi)啟攪拌降溫，用少量空氣吹脫，溫度控制在小于1200C，整個(gè)加料過(guò)程在-0.03MPa下操作，耗時(shí)I一3小時(shí)，加料完成后在該條件下繼續(xù)維持反應(yīng)I一2小時(shí)，直至抽出氣體不能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀變藍(lán)為脫硝終點(diǎn)，尾氣進(jìn)入NOx處理系統(tǒng)，達(dá)標(biāo)排放；
5)、鹽析
將脫硝所得物料降溫到70—90°C，在攪拌條件下，加入I倍折百2.7-萘二磺酸摩爾數(shù)的工業(yè)硫酸鈉(首批加入1.1倍2.7-萘二磺酸摩爾數(shù)的工業(yè)鹽硫酸鈉)，攪拌I小時(shí)，轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分鐘，然后將物料緩慢降溫到32—35°C，在該溫度下維持I一2小時(shí)，過(guò)濾，所得濾餅為1.8_ 二硝基-3.6-蔡二橫酸納鹽粗品，濾液為硝化廢酸，然后將1.8- 二硝基-3.6-蔡二磺酸鈉鹽粗品加入22—24倍折百2.7-萘二磺酸摩爾數(shù)清水進(jìn)行洗滌，所得濾餅為1.8- 二硝基-3.6-萘二磺酸鈉鹽，色譜98%，含固量為40— 42%，以2.7-萘二磺酸計(jì)收率為98%，濾液為硝化洗水；
6)、鹽析所得的硝化廢酸經(jīng)氧化濃縮處理，硝化洗水可循環(huán)使用，1.8-二硝基-3.6-萘二磺酸鈉鹽經(jīng)后續(xù)還原、水解等工序制得成品H酸；
7)、廢酸的氧化濃縮處理
在氧化反應(yīng)釜一次性加入0.3倍硝化廢酸重量的98%硫酸(首次需加入，后期不需要加)，升溫到325°C — 328°C，恒溫，將鹽析所得硝化廢酸連續(xù)緩慢加入到氧化反應(yīng)釜中，同時(shí)將0.01—0.03倍廢酸重量98%發(fā)煙硝酸均勻滴加到氧化反應(yīng)釜中，有機(jī)物在釜內(nèi)分解成CO2, NOx, 302氣體和硫酸鈉，水份被大量蒸發(fā)，氣體被真空抽入吸收系統(tǒng)，處理合格后，達(dá)標(biāo)排放；在連續(xù)加料的同時(shí)，從氧化反應(yīng)釜溢流管經(jīng)冷卻換熱后連續(xù)采出合格回收硫酸，回收硫酸質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為95%以上。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明采用65%發(fā)煙硫酸和回收硫酸替代濃硫酸溶解2.7-萘二磺酸，直接硝化，不再進(jìn)行脫水濃縮，物料經(jīng)硝化、熟化、脫硝后，套用廢酸氧化濃縮處理所得回收鹽進(jìn)行鹽析結(jié)晶，過(guò)濾得1.8- 二硝基-3.6-萘二磺酸鈉潮品。廢酸經(jīng)高溫氧化濃縮后，循環(huán)套用到硝化崗位，與原有工藝相比，本發(fā)明可減少2.7-萘二磺酸硝化副產(chǎn)物的生成，減少硫酸消耗，增加熟化步驟并采用鹽析工藝提高硝化產(chǎn)物1.8- 二硝基-3.6-萘二磺酸鈉收率3%。本發(fā)明采用高溫氧化濃縮工藝處理硝化廢酸，同時(shí)完成有機(jī)物的氧化分解和廢酸的濃縮，回收硫酸套用到硝化崗位，解決了雙胺法合成H酸路線中硝化工藝存在的硫酸消耗高、母液無(wú)法有效處理套用的問(wèn)題，同時(shí)提高硝化產(chǎn)品質(zhì)量和收率，為最終提高H酸產(chǎn)品質(zhì)量、收率及清潔工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造條件；同時(shí)具有處理硝化廢酸工藝簡(jiǎn)捷，成本低的特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0006]實(shí)施例1
將潮品2.7-萘二磺酸4032Kg (其中2.7-萘二磺酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%，硫酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%，其余為水)與98%硫酸5765Kg加入至反應(yīng)器混合溶解，攪拌、澄清。將溶解的物料在30轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下，降溫到10°C以下，緩慢滴加98%的發(fā)煙硝酸990Kg，滴加過(guò)程中控制物料溫度在15°C以下，滴加三分之一發(fā)煙硝酸總量后物料粘度增加，此時(shí)提高攪拌轉(zhuǎn)速至60轉(zhuǎn)/分鐘，并在該攪拌轉(zhuǎn)速條件下，滴加剩余三分之二的發(fā)煙硝酸，滴加發(fā)煙硝酸時(shí)間為8小時(shí)。
[0007]將上述所得物料在攪拌(轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分)的條件下，升溫到100°C，維持2小時(shí)進(jìn)行熟化操作，然后取樣，檢測(cè)一硝化物色譜含量小于0.1%為合格。將熟化所得的物料緩慢加入到3000Kg清水中進(jìn)行脫硝處理，同時(shí)開(kāi)啟攪拌降溫，用0.0lMpa空壓鼓泡，溫度控制在小于120°C，整個(gè)加料過(guò)程在-0.03MPa下操作，耗時(shí)I小時(shí)，加料完成后在該條件下繼續(xù)維持反應(yīng)2小時(shí)，直至抽出氣體不能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀變藍(lán)為脫硝終點(diǎn)，尾氣進(jìn)入NOx處理系統(tǒng)，達(dá)標(biāo)排放。將脫硝所得物料降溫到85°C，在攪拌條件下，加入1104Kg 99%的的工業(yè)硫酸鈉，攪拌I小時(shí)，轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分鐘，然后將物料緩慢降溫到32°C，在該溫度下維持I小時(shí)，過(guò)濾，得1.8- 二硝基-3.6-萘二磺酸鈉鹽粗品7767Kg，硝化廢酸7048Kg，然后將
1.8- 二硝基-3.6-萘二磺酸鈉鹽粗品加入到3000Kg清水中進(jìn)行打漿操作，過(guò)濾得1.8- 二硝基-3.6-萘二磺酸鈉鹽潮品7061Kg，色譜98%，含固量為41%，以2.7-萘二磺酸計(jì)收率為98%，硝化洗水3706Kg。鹽析所得的硝化廢酸經(jīng)氧化濃縮處理后可返回溶解步驟套用，硝化洗水可返回脫硝步驟套用；1.8- 二硝基-3.6-萘二磺酸鈉鹽經(jīng)后續(xù)還原、水解，得H酸成品O
[0008]在氧化反應(yīng)釜一次性加入2690Kg 98%硫酸，升溫到325 °C，恒溫，將鹽析所得硝化廢酸連續(xù)緩慢加入到氧化反應(yīng)釜中，同時(shí)將89.67Kg 98%發(fā)煙硝酸均勻滴加到氧化反應(yīng)釜中，有機(jī)物在釜內(nèi)分解成C02，NOx, SO2氣體和硫酸鈉，水份被大量蒸發(fā)，氣體被真空抽入吸收系統(tǒng)，處理合格后，達(dá)標(biāo)排放。在連續(xù)加料的同時(shí)，從氧化反應(yīng)釜溢流管連續(xù)采出合格回收硫酸，產(chǎn)出的合格回收硫酸經(jīng)冷卻換熱、沉淀、過(guò)濾，得95%回收硫酸4294Kg，回收硫酸可返回溶解步驟循環(huán)使用，濾餅為回收鹽，可返回鹽析步驟循環(huán)使用。
[0009]實(shí)施例2
將潮品2.7-萘二磺酸4032Kg (其中2.7-萘二磺酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%，硫酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%，其余為水)與實(shí)施例1所得的4294Kg 95%回收硫酸及1368Kg65%發(fā)煙硫酸加入至反應(yīng)器混合溶解，攪拌、