CN1696110A - 由nts连续制备dns钠盐的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种由NTS连续制备DNS钠盐的方法，属于DNS钠盐制备技术。该方法采用串联的反应器、输入泵和压缩机，相邻两个反应器之间的反应液以溢流方式输送，各个反应器的底部通入的空气或氧气或它们的混合气体。其过程是向第一个反应器中加入一定质量浓度的NTS溶液及催化剂，同时加入氢氧化钠或氢氧化钾或它们的混合物的碱的溶液，使反应体系中碱的浓度为1.6～2.0mol/L，在温度为57～61℃进行反应，然后反应液进入包括至少一个反应器中进行第二步反应，与之同时向该反应器加入总进料体积的1.2～1.8倍的水，在温度为71～73℃继续反应，实现连续化反应过程。本发明的优点在于：反应连续操作，操作条件便于控制，可降低劳动强度，保证了产量与质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种由对硝基甲苯邻磺酸(NTS)连续制备4，4’-二硝基二苯乙烯2，2’-二磺酸(DNS)钠盐的方法，属于DNS钠盐制备技术。
背景技术
DSD酸化学名称为4，4’-二氨基二苯乙烯-2，2’-二磺酸，是重要的精细化工中间体，主要用于合成二苯乙烯型荧光增白剂和芪氏直接染料、活性染料。由DSD酸制造的多种直接染料与活性染料由于无毒性，在人体内无积累而受到广泛重视。
目前已工业化的DSD酸生产工艺流程包括：对硝基甲苯(PNT)磺化制备对硝基甲苯邻磺酸(NTS)，NTS氧化制备4，4′-二硝基二苯乙烯-2，2′-二磺酸(DNS)，DNS用铁粉还原制备DSD酸。其中磺化与还原工艺较简单，收率较高，而氧化过程反应复杂，收率低，一直是研究的重点，有多种合成方法见于报道，如在碱性水介质中，在有机溶剂中以及在水-有机混合溶液中合成的方法，其中在碱性水介质中用空气氧化NTS生产DNS的工艺由于操作简单，成本低而为大多数DSD酸生产厂家接受。然而，在该工艺反应过程中由于生成了4-硝基苯甲醛-2-磺酸钠(NBS)，4-硝基苯甲酸-2-磺酸钠(NSB)以及偶氮类色素物质，致使DNS的收率仅为80％左右。而且反应为间歇操作方式，其缺陷为使用大量劳动力，产品质量与产量难于控制，原料消耗较高，生产能力低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由NTS连续制备DNS钠盐的方法。该方法所制备的产品质量稳定，生产成本低。
本发明是通过下述技术方案加以实现的。一种由NTS连续制备DNS钠盐的方法，该方法采用的装置包括至少两个串联的反应器、输入泵和压缩机，相邻两个反应器之间的反应液以溢流方式输送，各个反应器的底部经分布器通入空气或氧气或它们的混合气体，由压缩机提供。其特征在于向第一个反应器中加入质量浓度为25～40％的NTS溶液，原料液中加入锰盐或钴盐或它们的混和物作为催化剂，其加入量为所加NTS质量的0.06％～0.2％，同时加入氢氧化钠或氢氧化钾或它们的混合溶液，使反应体系中游离碱的浓度为1.6～2.0mol/L，在温度为57～61℃进行反应，然后反应液进入包括至少一个反应器中进行第二步反应，与此同时向该反应器加入总进料体积的1.2～1.8倍的水，在温度为71～73℃继续反应，实现连续化反应过程。
上述的锰盐为硫酸锰或醋酸锰或硝酸锰或它们的混合物。
上述的钴盐为硫酸钴或醋酸钴或硝酸钴或它们的混合物。
本发明的优点在于：反应连续操作，操作条件便于控制，可降低劳动强度，产量与质量稳定；另外生产能力大，碱耗量少，从而降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的以五个串联反应器为实施例的工艺流程示意图。
图中1为碱罐，2为NTS料罐，3为碱泵，4为NTS料泵，5为反应器，6为气体流量计，7为缓冲罐，8为压缩机，9为水泵，10为水罐。
具体实施方式
实施实例一：
以串联的五个反应釜的装置对本发明加以具体的说明如下：
五个反应釜容积皆为3L，前两个反应釜内各预装2mol/L的氢氧化钠溶液2L，加热至60℃，后三个反应釜内各预装1mol/L的氢氧化钠溶液2L，加热至72℃，然后通过料泵4将质量浓度为27％NTS料液以600ml/h的速度加入第一个反应器，同时通过碱泵3将质量浓度为30％的氢氧化钠溶液以250ml/h的速度加入第一个反应器，料液中加入硫酸锰作为催化剂，加入量为NTS质量的0.1％。同时通过水泵9将水以900ml/h的速度加入第三个反应器，保持前两个反应釜的温度为60℃，后三个反应釜的温度为72℃进行反应。反应稳定后，以HPLC检测结果计算NTS转化率为96.52％，DNS收率为91.98％。
实施实例二：
反应历程如实施实例一，所用催化剂为硫酸锰，硫酸锰加入量为所加NTS总质量的0.15％，其它工艺条件不变。反应稳定后，以HPLC检测结果计算NTS转化率为96.77％，DNS收率为92.03％。
实施实例三：
反应历程如实施实例一，所用催化剂为醋酸锰，醋酸锰加入量为所加NTS总质量的0.15％，其它工艺条件不变。反应稳定后，以HPLC检测结果计算NTS转化率为97.08％，DNS收率为92.64％。
实施实例四：
反应历程如实施实例一，所用催化剂为硫酸钴，硫酸钴加入量为所加NTS总质量的0.06％，其它工艺条件不变。反应稳定后，以HPLC检测结果计算NTS转化率为96.85％，DNS收率为92.07％。
实施实例五：
反应历程如实施实例一，所用催化剂为硝酸钴，硝酸钴加入量为所加NTS总质量的0.06％，其它工艺条件不变。反应稳定后，以HPLC检测结果计算NTS转化率为97.13％，DNS收率为92.76％。
实施实例六：
反应历程如实施实例一，所用催化剂为醋酸锰与硝酸钴质量比3∶1的混和物，催化剂总加入量为所加NTS总质量的0.1％，其它工艺条件不变。反应稳定后，以HPLC检测结果计算NTS转化率为97.15％，DNS收率为92.86％。
实施实例七：
反应历程如实施实例一，前两釜反应温度为57℃，其它工艺条件不变。反应稳定后，以HPLC检测结果计算NTS转化率为95.61％，DNS收率为89.87％。
Claims (3)
1.一种连续由NTS制备DNS钠盐的方法，该方法采用的装置包括至少两个串联的反应器、输入泵和压缩机，相邻两个反应器之间的反应液以溢流方式输送，各个反应器的底部通入的空气或氧气或它们的混合气体，由压缩机提供，其特征在于向至少一个反应器中加入质量浓度为25～40％的NTS溶液，及加入锰盐或钴盐或它们的混合溶液为催化剂，其加入量为所加NTS质量的0.06％～0.2％，同时加入氢氧化钠或氢氧化钾或它们的混合物的碱的溶液，使反应体系中碱的浓度为1.6～2.0mol/L，在温度为57～61℃进行反应，然后反应液进入包括至少一个反应器中进行第二步反应，与之同时向该反应器加入总进料体积的1.2～1.8倍的水，在温度为71～73℃继续反应反应，实现连续化反应过程。
2.按权利要求1所述的DNS酸钠盐的制备方法，其特征在于锰盐为硫酸锰或醋酸锰或硝酸锰或它们的混合物。
3.按权利要求1所述的DNS酸钠盐的制备方法，其特征在于钴盐为硫酸钴或醋酸钴或硝酸钴或它们的混合物。
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