一种四氟对苯二甲酸的清洁生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种四氟对苯二甲酸的清洁生产工艺，四氟对苯二甲腈与硫酸反应合成四氟对苯二甲酸，合成毕，加水溶解降温离心得到四氟对苯二甲酸；离心母液加入亚硝酰硫酸后，升温反应得到氮气和稀硫酸残液。该残液升温脱水得到硫酸后，部分套用于四氟对苯二甲酸合成，部分合成亚硝酰硫酸再次套用于用于废水处理；使得硫酸的循环套用、副产亚硝酰硫酸循环，实现高氨氮废水的零排放的清洁化生产工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种四氟对苯二甲酸的清洁生产工艺
本专利技术涉及一种拟除虫菊酯生产中重要中间体，四氟对苯二甲酸合成清洁化生产方法，属于化学合成

技术介绍
四氟对苯二甲酸,,化学名称为2,3,5,6-四氟对苯二甲酸,CAS号:652-36-8,熔点275-278℃,白色固体.它是一种重要的有机化工中间体,特别是拟除虫菊酯类杀虫剂四氟苯菊酯、七氟菊酯、丙氟菊酯、四氟甲醚菊酯、甲氧苄氟菊酯等的重要中间体，具有十分广阔的发展前景。四氟对苯二甲酸的合成报道较多，均以四氟对苯二腈为原料，经过不同条件的酸解制得，最初报道，四氟苯与无CO2反应制得四氟对苯二甲酸，收率为92％以上、含量98％的四氟对苯二甲酸。文献已报道了多种合成四氟对苯二甲酸的方法，但是利用四氟对苯二甲腈为原料合成四氟对苯二甲酸的过程中产生的大量含硫酸氢铵的废水处理未做报道，废水高含盐、高氨氮、高酸值，难生化处理。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种四氟对苯二甲酸的清洁生产工艺；该方法使含有大量的高含盐、高氨氮、高酸的废水转化为90％硫酸，循环利用，并通过90％硫酸合成亚硝酰硫酸，使得废水资源化利用，实现整个工艺的资源的循环利用。实现无废水、废气、废盐排放的清洁生产。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案(如无特别说明，以下％浓度均为质量百分浓度)：一种四氟对苯二甲酸的清洁生产工艺，流程图如图1所示，包括以下步骤：(1)四氟对苯二腈与硫酸混合后升温至回流温度，在回流温度下进行酸解合成反应合成四氟对苯二甲酸，反应完全后加水溶解，降温离心后得到四氟对苯二甲酸和合成废水，该合成废水主要含反应生成的硫酸氢铵和大量未反应的硫酸；(2)向步骤(1)得到的合成废水中加入亚硝酰硫酸，然后缓慢升温，保温反应得到氮气和硫酸，反应液再升温负压浓缩脱水得到硫酸溶液；得到的硫酸溶液部分套用于四氟对苯二甲酸合成，另一部分和浓硝酸及二氧化硫反应，合成亚硝酰硫酸用于废水处理。上述技术方案中，步骤(1)中，所述的硫酸浓度为：70％-100％；上述技术方案中，步骤(1)中，所述的四氯对苯二甲酸、硫酸二者的摩尔比为：1:3-5。上述技术方案中，步骤(1)中，升温至回流温度，回流温度为100-180℃，优选为120-140℃。上述技术方案中，步骤(1)中，在回流温度下进行酸解合成反应，酸解合成反应的时间为6-15h，优选为12-14h。上述技术方案中，步骤(2)中，向合成废水中加入亚硝酰硫酸，二者混合后的混合液中亚硝酰硫酸的质量分数为30-60％。上述技术方案中，步骤(2)中，所述的合成废水中的硫酸氢铵、亚硝酰硫酸的摩尔比为硫酸氢铵：亚硝酰硫酸＝0.5-1：1-4(mol/mol)，优选为1：1.05。上述技术方案中，步骤(2)中，所述的缓慢升温，升温至120-160℃，优选为140-150℃；所述的保温，温度为120-160℃，优选为140-150℃。上述技术方案中，步骤(2)中，所述的保温反应，反应时间为5-12h。上述技术方案中，步骤(2)中，得到的硫酸溶液中，所述的硫酸浓度为：70％-100％，优先为88-92％。上述技术方案中，步骤(2)中得到的硫酸溶液，一部分套用于步骤(1)的四氟对苯二甲酸合成；另一部分用于和浓硝酸及二氧化硫反应合成亚硝酰硫酸(可按照现有的、传统的或常规的方法进行)，合成得到亚硝酰硫酸可再套用于步骤(2)的废水处理。上述技术方案中，合成的亚硝酰硫酸中，溶质的含量为30-60％；优先为40-45％。本专利技术技术方案的优点在于：(1)本专利技术中合成的废水可回收硫酸并套用于合成，整个工艺不产生任何高含盐废水；不产生高氨氮高含盐废水，副产亚硝酰硫酸溶液；(2)本专利技术中合成的废水中的未反应的硫酸实现回收利用，回收率达到99％以上；(3)本专利技术提供一种拟除虫菊酯中间体四氟对苯二酸的资源化利用方法，该方法使得反应产生的高含盐废水通过处理后回收硫酸，硫酸制备亚硝酰硫酸，并且整个工艺实现无废水、废气、废盐排放的清洁生产。附图说明图1为本专利技术方法的工艺流程图。具体实施方式以下对本专利技术技术方案的具体实施方式详细描述，但本专利技术并不限于以下描述内容：实施例1：一种四氟对苯二甲酸的清洁生产工艺，包括以下步骤：(1)135g四氟对苯二腈与88％硫酸366g混合后升温至125℃，在此温度进行酸解合成反应合成四氟对苯二甲酸，反应时间为8h，保温毕，加250g水溶解降温离心得到四氟对苯二甲酸150g和合成废水600g；(2)向步骤(1)得到的合成废水600g中加入480g亚硝酰硫酸后缓慢升温，升温至140℃，且在此温度下保温反应6h得到氮气和硫酸；硫酸升温负压脱水得到88％硫酸900g溶液；(3)步骤(2)得到的88％硫酸366g套用于步骤(1)的四氟对苯二甲酸合成；(4)步骤(2)得到的88％硫酸288g用于合成亚硝酰硫酸，合成得到亚硝酰硫酸质量分数为45％，用于步骤(2)的废水处理。上述实例只是为说明本专利技术的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四氟对苯二甲酸的清洁生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)四氟对苯二腈与硫酸混合后升温至回流温度，在回流温度下进行酸解合成反应合成四氟对苯二甲酸，反应完全后加水溶解，降温离心后得到四氟对苯二甲酸和合成废水，该合成废水主要含反应生成的硫酸氢铵和大量未反应的硫酸；/n(2)向步骤(1)得到的合成废水中加入亚硝酰硫酸，然后缓慢升温，保温反应得到氮气和硫酸，反应液再升温负压浓缩脱水得到硫酸溶液；得到的硫酸溶液部分套用于四氟对苯二甲酸合成，另一部分和浓硝酸及二氧化硫反应，合成亚硝酰硫酸用于废水处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种四氟对苯二甲酸的清洁生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)四氟对苯二腈与硫酸混合后升温至回流温度，在回流温度下进行酸解合成反应合成四氟对苯二甲酸，反应完全后加水溶解，降温离心后得到四氟对苯二甲酸和合成废水，该合成废水主要含反应生成的硫酸氢铵和大量未反应的硫酸；
(2)向步骤(1)得到的合成废水中加入亚硝酰硫酸，然后缓慢升温，保温反应得到氮气和硫酸，反应液再升温负压浓缩脱水得到硫酸溶液；得到的硫酸溶液部分套用于四氟对苯二甲酸合成，另一部分和浓硝酸及二氧化硫反应，合成亚硝酰硫酸用于废水处理。


2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述的硫酸浓度为：70％-100％；所述的四氯对苯二甲酸、硫酸二者的摩尔比为：1:3-5。


3.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，升温至回流温度，回流温度为100-180℃；在回流温度下进行酸解合成反应，酸解合成反应的时间为6-15h。


4.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：何红军，汪国庆，郭玉波，朱晋，
申请(专利权)人：江苏优士化学有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32