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1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽加氫還原方法

文檔序號(hào):3546469閱讀:267來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽加氫還原方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽加氫還原方法,屬于含有連接同一碳架的硝基萘二磺酸的加氫反應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
I, 8- 二硝基-3,6-萘二磺酸鹽加氫還原得到1,8- 二氨基_3,6_萘二磺酸鹽,通過(guò)酸性單水解,制備活性染料重要中間體H酸。該方法制備H酸,污染少、收率高、成本低、產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)三磺酸法,徹底改變傳統(tǒng)還原法產(chǎn)生的固廢、廢水問(wèn)題,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。傳統(tǒng)的還原方法有鐵粉、鋅粉一鹽酸還原法。工業(yè)上如:傳統(tǒng)的H酸還原,熒光增白劑DSD酸等重要的、市場(chǎng)需求量大的有機(jī)中間體,都采用鐵粉、鋅粉一鹽酸還原方法,該還原方法技術(shù)成熟,反應(yīng)進(jìn)行徹底,產(chǎn)品質(zhì)量也較理想,但產(chǎn)生大量的固廢,企業(yè)無(wú)法處理。使產(chǎn)品失去成本優(yōu)勢(shì)和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。硫化堿還原法也是傳統(tǒng)還原的方法之一,適合在堿性條件下進(jìn)行還原。該法較鐵粉-鹽酸法減少了固廢的產(chǎn)生,但產(chǎn)生大量的高色度,高COD的深藍(lán)紫色廢水。嚴(yán)重影響該還原方法的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,目前工業(yè)上分散藍(lán)2BLN、1-氨基蒽醌,均采用該法進(jìn)行還原。有基于此,做出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是采用催化加氫還原技術(shù)制備1,8-二氨基-3,6-萘二磺酸,在酸性條件下水解得到高品質(zhì)的H酸 ,該法使得H酸生產(chǎn)更環(huán)保。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)該目的采取的技術(shù)方案如下:
I,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽的催化加氫還原方法,包括1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽的制備、催化加氫還原和酸析,其中,
(1)1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽的制備:用極性溶劑將原料1,8- 二硝基-3,6-萘二磺酸溶解,配置成的反應(yīng)溶液的濃度為1%_60% (質(zhì)量百分比),優(yōu)選為10%-40%,再采用堿性溶液調(diào)整pH值7-10,將1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽。其中,所述的極性溶劑為水、C1-C5醇、C1-C5醚中一種或者幾種的混合物;所述的堿性溶液為NaOH溶液、KOH溶液、Ca (OH)2溶液或NH4OH中的一種或幾種,堿性溶液的濃度為10%_50% (質(zhì)量百分比);
(2)催化加氫還原:將步驟(I)的1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽轉(zhuǎn)入高壓加氫釜,添加催化劑,密封升溫至20°C -20(TC,通入氫氣,進(jìn)行保溫保壓催化加氫還原反應(yīng)0.lh-20h后,開(kāi)啟冷卻水,降溫至常溫,卸壓。其中,所述的催化劑為骨架鎳、雷尼鎳以及負(fù)載型鈀、鉬、鎳、釕、銠中一種或幾種構(gòu)成的混合型催化劑;其中,負(fù)載型鈀、鉬、鎳、釕、銠催化劑的載體為硅膠、分子篩、炭、金屬氧化物如三氧化二鋁中的一種或幾種,催化劑的添加量為原料質(zhì)量的0.1%_30%,優(yōu)選為原料質(zhì)量的0.3%-1.0% ;所述的保溫保壓催化加氫還原的反應(yīng)時(shí)間為0.1-20小時(shí),優(yōu)選為1-5小時(shí);反應(yīng)溫度為20-200°C,優(yōu)選為40-100°C;反應(yīng)壓力控制在0.l-20MPa,優(yōu)選為0.1-1.0MPa,過(guò)濾,并回收催化劑重復(fù)使用,而濾液則進(jìn)行進(jìn)一步處理;
(3)酸析:收集步驟(2)的濾液進(jìn)行酸析,采用鹽酸、硫酸、磷酸等調(diào)整濾液的pH值<3,整體濾液呈酸性環(huán)境,酸析結(jié)束后過(guò)濾洗滌濾餅;濾餅烘干稱重。采用本發(fā)明的催化加氫還原方法,與傳統(tǒng)還原方法相比,既沒(méi)有固廢,也沒(méi)有高色度,高COD等廢水的產(chǎn)生,反應(yīng)產(chǎn)物是水和目標(biāo)產(chǎn)物,該發(fā)明中目標(biāo)主產(chǎn)物為1,8- 二氨基-3,6-萘二磺酸,也可能包括1-硝基-8-氨基-3,6萘二磺酸、I, 8- 二硝基-3,6-萘二磺酸一種或幾種混合物;反應(yīng)過(guò)程中無(wú)碳損失,碳原子利用更經(jīng)濟(jì),屬于低碳技術(shù),該技術(shù)是未來(lái)還原單元反應(yīng)的發(fā)展趨勢(shì);該發(fā)明中目標(biāo)主產(chǎn)物的最終收率> 97.5%,目標(biāo)主產(chǎn)物的純度彡98.5%ο采用本發(fā)明技術(shù)方案,可制得純度較高的1,8_ 二氨基-3,6-萘二磺酸,繼而生產(chǎn)H酸,徹底改變傳統(tǒng)方法制備H酸廢水量大,固廢多情況,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本發(fā)明中的常溫是指20-25°C。


圖1為本發(fā)明技術(shù)方案的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施案例I
在60g甲醇溶液中,加入40g的1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸,同時(shí)用氨水調(diào)整pH到7-10轉(zhuǎn)換成磺酸銨鹽,穩(wěn)定后,轉(zhuǎn)移到高壓加氫釜中,加入釕-硅膠負(fù)載型催化劑0.lg,密封保壓,氮?dú)庵脫Q3次,開(kāi)始升溫70°C,溫度到后,開(kāi)始通入氫氣,保持壓力1.0MPa,維持溫度反應(yīng)5h后,并開(kāi)啟冷 卻水,冷卻降到常溫,卸壓后,過(guò)濾去除催化劑,得到濾液酸析。過(guò)濾烘干濾餅。目標(biāo)主產(chǎn)物得量36.25g,收率97.66%,目標(biāo)主產(chǎn)物純度98.76%。實(shí)施案例2
在80g水溶液中,加入20g的1,8- 二硝基-3,6-萘二磺酸,然后用30%液堿調(diào)整pH值到7-10轉(zhuǎn)化成磺酸鈉鹽,其他操作同實(shí)施例1。采用本實(shí)施例,目標(biāo)主產(chǎn)物得量18.24g,收率98.27%,目標(biāo)主產(chǎn)物純度99.03%。實(shí)施案例3
將案例I中催化劑改為鈀炭催化劑0.02g,其余同案例I。最后目標(biāo)主產(chǎn)物得量36.12g,收率97.32%,目標(biāo)主產(chǎn)物純度98.47%。實(shí)施案例4
將案例2中催化劑改為鉬炭催化劑0.04g,其余同案例2。最后目標(biāo)主產(chǎn)物得量18.1Og,收率97.53%,目標(biāo)主產(chǎn)物純度98.55%。實(shí)施案例5
在95g甲醇溶劑中,加入5g的1,8- 二硝基-3,6-萘二磺酸,用10%氫氧化鉀溶液,調(diào)整PH值7-10,轉(zhuǎn)化為萘二磺酸鉀鹽,轉(zhuǎn)入高壓加氫釜內(nèi),加入銠-三氧化二鋁催化劑
0.03g,密封保壓,用氮?dú)庵脫Q3次,升溫到50°C,通入氫氣,控制壓力1.5MPa,保溫反應(yīng)3h,反應(yīng)時(shí)間到后,開(kāi)啟冷卻水,冷卻到常溫,卸去壓力,過(guò)濾去除催化劑,得到濾液,濾液酸析,過(guò)濾得濾餅并烘干,最后目標(biāo)主產(chǎn)物得量4.53g,收率97.64%,目標(biāo)主產(chǎn)物純度99.21%。
實(shí)施案例6
在80g乙醇溶劑中,加入20g的1,8- 二硝基-3,6-萘二磺酸,10%氨水溶液,調(diào)整pH值7-10,轉(zhuǎn)化為1,8- 二硝基-3,6-萘二磺酸銨鹽,將溶液轉(zhuǎn)入高壓加氫釜內(nèi),加入鉬-炭催化劑0.06g,密封保壓,升溫到80°C,壓力控制在0.8MPa,保壓反應(yīng)4h,開(kāi)啟冷卻水冷卻到常溫,卸去壓力,過(guò)濾出催化劑,濾液進(jìn)行酸析,過(guò)濾,濾餅烘干,最后目標(biāo)主產(chǎn)物得量18.18g,收率97.95%,目標(biāo)主產(chǎn)物純度98.79%。實(shí)施案例7
將實(shí)施案例5中,溫度調(diào)整到90°C,壓力控制在1.0MPa,反應(yīng)時(shí)間調(diào)整到7h,其他同實(shí)施案例5相同,最后目標(biāo)主產(chǎn)物得量4.55g,收率98.05%,目標(biāo)主產(chǎn)物純度98.35%。實(shí)施案例8
將實(shí)施案例6中,催化劑調(diào)整為雷尼鎳,加入量0.lg,其余同實(shí)施案例6相同。最后目標(biāo)主產(chǎn)物得量18.13g,收率 97.68%,目標(biāo)主產(chǎn)物純度98.47%。
權(quán)利要求
1. 1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽加氫還原方法,其特征在于,包括1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽的制備、催化加氫還原和酸析,其中, (1) 1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽的制備:用極性溶劑將原料1,8- 二硝基-3,6-萘二磺酸溶解,配置成濃度為1-60%的溶液,再調(diào)整溶液pH值為7-10,將1,8- 二硝基-3,6-萘二磺酸轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽; (2)催化加氫還原:將步驟(I)的1,8-二硝基_3,6-萘二磺酸鹽轉(zhuǎn)入高壓加氫釜,添加催化劑,密封升溫至20°C -200℃,并通入H2,進(jìn)行保溫保壓催化加氫還原反應(yīng)0.lh-20h后,開(kāi)啟冷卻水,降溫至常溫,卸壓,過(guò)濾回收催化劑,濾液留用; (3)酸析:收集濾液進(jìn)行酸析,酸析結(jié)束后過(guò)濾,過(guò)濾所得濾餅洗滌并烘干,即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽加氫還原方法,其特征在于:步驟(I)中,所述的極性溶劑為 水、C1-C5醇、C1-C5醚中一種或者幾種的混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽加氫還原方法,其特征在于:所述的調(diào)整PH值是 采用堿性溶液調(diào)整,該堿性溶液為NaOH溶液、KOH溶液、Ca (OH) 2溶液或NH4OH溶液中的一種或幾種,堿性溶液的濃度為10%-50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽加氫還原方法,其特征在于:步驟(2)中,所述的催化劑為雷尼鎳、骨架鎳以及負(fù)載型鈀、鉬、釕、鎳、銠中一種催化劑或幾種構(gòu)成的混合型催化劑,催化劑的添加量為原料質(zhì)量的0.1%-30%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽加氫還原方法,其特征在于:所述的催化劑的添加量為原料質(zhì)量的0.3%-1.0%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽加氫還原方法,其特征在于:所述的負(fù)載型鈀、鉬、釕、鎳、銠催化劑的載體為硅膠、分子篩、炭或金屬氧化物中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽加氫還原方法,其特征在于:步驟(2)中,所述的保溫保壓催化加氫還原的反應(yīng)時(shí)間為1-5小時(shí),反應(yīng)溫度為40-100°C,反應(yīng)壓力控制在0.l-20MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽加氫還原方法,其特征在于:所述的保溫保壓催化加氫還原的反應(yīng)時(shí)間為2-5小時(shí),反應(yīng)溫度為40-100°C,反應(yīng)壓力0.1-1.0MPa0
全文摘要
本發(fā)明涉及一種1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽加氫還原方法,屬于含有連接同一碳架的硝基萘二磺酸的加氫反應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域。將1,8-二硝基-3,6-萘二磺酸鹽催化加氫還原成1,8-二氨基-3,6-萘二磺酸鹽,再通過(guò)酸性水解得到染料工業(yè)中重要的中間體H酸,具體包括如下步驟溶解1,8-二硝基-3,6萘二磺酸,調(diào)整pH值到7-10,并轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的鹽;將溶液轉(zhuǎn)移到高壓加氫釜,加催化劑,密封升溫保壓,反應(yīng)1-20h后;冷卻到常溫,卸壓,回收催化劑后,反應(yīng)液通過(guò)酸析、過(guò)濾,濾餅烘干即為1,8-二氨基-3,6-萘二磺酸。本發(fā)明技術(shù)方案,具有制備過(guò)程無(wú)污染,產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C303/22GK103113269SQ201310024049
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者李學(xué)坤, 胡啟木 申請(qǐng)人:紹興奇彩化工有限公司
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