一种循环利用氯化氢的对位酯合成工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备氯磺酸；将氯磺化环节产生的氯化氢气体经过原HCl吸收塔吸收后，解析产出纯的氯化氢气体；所述氯化氢气体与纯三氧化硫气体在一次反应塔中反应得到气态氯磺酸；所述气态氯磺酸经过冷凝后进入二次反应塔，并使得所述一次反应塔中的副反应产物与过量三氧化硫与氯化氢充分反应，进一步生成氯磺酸；(2)制备对位酯；磺化反应釜中制备氯磺化物；稀释抽滤后进行还原反应、缩合反应及酯化反应，制备得到所述对位酯。本发明专利技术回收氯磺化环节产生的氯化氢与三氧化硫气体反应制备氯磺酸，作为氯磺化环节的原料，进一步制备对位酯，实现循环利用。

A synthesis process of para ester by recycling hydrogen chloride

【技术实现步骤摘要】
一种循环利用氯化氢的对位酯合成工艺
本专利技术属于对位酯合成工艺
，更具体地，涉及一种循环利用氯化氢的对位酯合成工艺。
技术介绍
对位酯，也称“对氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯”，是生产活性染料的重要中间体，主要用于制造KM或M系列活性染料料。适用于活性翠蓝(KN-G)、活性黑(KN-B)、活性嫩黄(M-5G)、活性金黄(KM-G)、活性艳红(KM-2B、KM-8B)等品种。近年来，我国乙烯砜型活性染料的生产比例逐年大幅上升，已发展成为活性染料中产量最大的一类。在活性染料中，对位酯既具有作为重氮化组分的氨基，又有可发生化学反应生成染料-纤维共价键的反应性基团，故能大大提高染料的利用率，其经济性也得到了大幅度提高。目前对位酯的合成方法主要有三类：1、乙酰苯胺路线，2、对硝基氯苯路线，3、硝基苯路线。在以上合成路线中，硝基苯路线收率不高，工业价值不大。对硝基氯苯路线成本低，但目前处于技术探索阶段。乙酰苯胺路线是目前生产对位酯的主要路线。而在目前在对位酯的生产过程中，氯磺化工艺往往必不可少，因而使得氯磺酸的使用十分普遍。在实际生产时，所需的氯磺酸往往需要直接制备，而在氯磺酸的制备过程中，往往会利用氯化氢来参与制备，反应后排出的废气中往往还含有大量的盐酸气体；同时，在氯磺酸参与的氯磺化反应中，也会对应产生一定量的盐酸气体。而现有的对位酯合成工艺中，要么是将盐酸气体排出，要么是收集后用于制备其他产品还没有将盐酸，往往无法实现氯化氢的合理回收与利用，使得排出的废气中往往含有较多的氯化氢，这样不仅会造成资源的浪费，还会极大地造成环境的污染，无法实现资源的可循环利用。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，回收氯磺化环节产生的氯化氢进入解析塔，通过盐酸解析后生产纯HCl气体，与纯三氧化硫气体反应制备氯磺酸，作为氯磺化环节的原料，进一步制备对位酯，实现循环利用。为实现上述目的，提供一种循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，包括如下步骤：(1)制备氯磺酸；S11：磺化反应釜中氯磺化环节，产生的氯化氢气体经过原HCl吸收塔吸收后，预热进入解析塔，产出纯的氯化氢气体；S12：盐酸解析出的所述氯化氢气体与纯三氧化硫气体在一次反应塔中反应得到气态氯磺酸；S13：所述气态氯磺酸经过冷凝后进入二次反应塔，并使得所述一次反应塔中的副反应产物与过量三氧化硫与氯化氢充分反应，进一步生成氯磺酸，剩余的氯化氢尾气吸收后重新进入所述原HCl吸收塔；(2)制备对位酯；向所述磺化反应釜中加入设定量的氯磺酸和乙酰苯胺，反应得到磺化物，并添加氯化亚砜，反应制备得到氯磺化物；稀释抽滤后进行还原反应、缩合反应及酯化反应，最后将酯化反应后的产物粉碎包装，制备得到所述对位酯。进一步地，所述一次反应塔中的反应温度为110～230℃。进一步地，步骤S12中，一次反应对应的公式如下：SO3+HCl＝HSO3Cl+热量2HSO3Cl+SO3＝S2O5Cl2+H2SO4S2O5Cl2+H2SO4＝HS2O5Cl2++HSO4-其中，HS2O5Cl2+和HSO4-为所述副产物。进一步地，步骤S13中，所述副产物与氯化氢气体继续反应生成氯磺酸，二次反应对应的公式如下：HS2O5Cl2++HSO4-＝3HSO3Cl。进一步地，所述乙酰苯胺、氯磺酸及氯化亚砜的摩尔比为0.45～0.46:1:0.46～0.47。进一步地，所述氯磺化物的制备包括如下步骤：向低温磺化锅中加入设定的氯磺酸和乙酰苯胺反应得到磺化物；投料温度控制在25-35℃，投料时间为4～5小时；投料完成后，维持4～5小时，温度控制在25～35℃；将所述低温磺化锅中制备得到的所述磺化物转入高温磺化锅中进行高温磺化；所述高温磺化的温度为45～48℃，维持1～2小时；加入氯化亚砜进行反应，时间控制在4～5小时，所述氯化亚砜添加完后，维持温度在55～60℃并保持2～3小时，再降温至40～50℃放料。进一步地，所述缩合反应包括如下步骤：将所述还原液打入缩合反应装置中，抽真空，关闭真空阀，充入氮气，锅内压力为正即可，并升温至55～60℃，投入设定量的磷酸钠；加入环氧乙烷，控制反应温度在45～50℃，加入环氧乙烷的时间控制在3～4小时；所述环氧乙烷添加完毕后，升温至50℃维持3～4小时，维持完毕取样分析，合格后开循环水降温至25～30℃时放料。进一步地，还原液：环氧乙烷：磷酸钠的摩尔比，1：0.52～0.53：0.0014。进一步地，所述酯化反应中，包括如下步骤：向所述缩合物中缓慢加入硫酸，200-210℃下搅拌8～16分钟，当物料将成干粉时，开始计时维持2～3小时后放料；进一步地，所述缩合物与硫酸的摩尔比为1:1.03～1.06。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术的循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，回收氯磺化环节产生的氯化氢进入解析塔，通过盐酸解析后生产纯HCl气体，与纯三氧化硫气体反应制备氯磺酸，作为氯磺化环节的原料，进一步制备对位酯，实现循环利用。(2)本专利技术的循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，采用气相合成法，生产的氯磺酸纯度高，由于一次反应塔有分离作用，可以得到纯度很高的氯磺酸，可达到99.5％以上；且气体利用率高尾气少，不含二氧化硫，只需要用盐酸尾气吸收就能达至要求。(3)本专利技术的循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，系统电耗少，由于直接采用纯三氧化硫气体，气体量大幅度下降，氯磺酸的电耗下降50％以上。(4)本专利技术的循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，优化了乙酰苯胺、氯磺酸、氯化亚砜的摩尔比，相比现有技术中对于三者的配比，减少了氯磺酸的用量，用氯化亚砜替换部分的氯磺酸，通过配比的优化，使对位酯收率得以提升。(5)本专利技术的循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，对位酯合成方法的缩合反应环节中，加入磷酸钠作为缓冲剂，稳定pH值，抑制环氧乙烷的水解，从而减少环氧乙烷的使用量，降低成本。且通过调整还原产物、环氧乙烷及磷酸盐的质量摩尔比，进一步提高了收率。(6)本专利技术的循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，在氯磺酸基础上添加氯化亚砜，提高了收率(原75％提高到82％)，使磺化反应的速率加快，反应平稳，磺化反应效率高，副反应少，环境效果好，以有效的提高磺化反应的收率，减少副广物的产生，进而减少了废水排放量，降低材料消耗，提高产品质量。附图说明图1为本专利技术实施例一种循环利用氯化氢的对位酯合成工艺涉及的氯化氢回收制备氯磺酸工艺流程图；图2为本专利技术实施例一种循环利用氯化氢的对位酯合成工艺涉及的氯磺酸合成环节物料衡算图；图3为本专利技术实施例一种循环利用氯化氢的对位酯合成工艺涉及的氯化氢解析环节物料衡算图；图4为本专利技术实施例一种循环利用氯化氢的对位酯合成工艺流程图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)制备氯磺酸；/nS11：磺化反应釜中氯磺化环节，产生的氯化氢气体经过原HCl吸收塔吸收后，预热进入解析塔，产出纯的氯化氢气体；/nS12：盐酸解析出的所述氯化氢气体与纯三氧化硫气体在一次反应塔中反应得到气态氯磺酸；/nS13：所述气态氯磺酸经过冷凝后进入二次反应塔，并使得所述一次反应塔中的副反应产物与过量三氧化硫与氯化氢充分反应，进一步生成氯磺酸，剩余的氯化氢尾气吸收后重新进入所述原HCl吸收塔；/n(2)制备对位酯；/n向所述磺化反应釜中加入设定量的氯磺酸和乙酰苯胺，反应得到磺化物，并添加氯化亚砜，反应制备得到氯磺化物；稀释抽滤后进行还原反应、缩合反应及酯化反应，最后将酯化反应后的产物粉碎包装，制备得到所述对位酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备氯磺酸；
S11：磺化反应釜中氯磺化环节，产生的氯化氢气体经过原HCl吸收塔吸收后，预热进入解析塔，产出纯的氯化氢气体；
S12：盐酸解析出的所述氯化氢气体与纯三氧化硫气体在一次反应塔中反应得到气态氯磺酸；
S13：所述气态氯磺酸经过冷凝后进入二次反应塔，并使得所述一次反应塔中的副反应产物与过量三氧化硫与氯化氢充分反应，进一步生成氯磺酸，剩余的氯化氢尾气吸收后重新进入所述原HCl吸收塔；
(2)制备对位酯；
向所述磺化反应釜中加入设定量的氯磺酸和乙酰苯胺，反应得到磺化物，并添加氯化亚砜，反应制备得到氯磺化物；稀释抽滤后进行还原反应、缩合反应及酯化反应，最后将酯化反应后的产物粉碎包装，制备得到所述对位酯。


2.根据权利要求1所述的循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，其特征在于，所述一次反应塔中的反应温度为110～230℃。


3.根据权利要求1或2所述的循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，其特征在于，步骤S12中，一次反应对应的公式如下：
SO3+HCl＝HSO3Cl+热量
2HSO3Cl+SO3＝S2O5Cl2+H2SO4
S2O5Cl2+H2SO4＝HS2O5Cl2++HSO4-
其中，HS2O5Cl2+和HSO4-为所述副产物。


4.根据权利要求1-3任一项所述的循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，其特征在于，步骤S13中，所述副产物与氯化氢气体继续反应生成氯磺酸，二次反应对应的公式如下：
HS2O5Cl2++HSO4-＝3HSO3Cl。


5.根据权利要求1-4任一项所述的循环利用氯化氢的对位酯合成工艺，其特征在于，所述乙酰苯胺、氯磺酸及氯化亚砜的摩尔比为0.45...

【专利技术属性】
技术研发人员：张松鹏，夏光林，黄胜勇，
申请(专利权)人：荆门市丽康源纺织科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42