CN115536548B - 一种中间体环保合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中间体环保合成方法，将缩合反应至终点后静置分层，下层溶液回收套用，上层溶液和氯化苄缩合继续进行反应，反应到终点后静置分层，上层为产物，下层经过活性炭脱色后降温结晶析出6水氯化镁晶体，少量滤液作为底水套用。本发明将染料生产过程中产生的母液和气体通过有效的分离，将其中有价值的组分分离出来，作为其它产品生产的原料，减少碳排放，减少对环境的污染。本发明中产生的母液水经过浓缩结晶回收氯化镁，进行资源化利用，提纯出的氯化镁晶体可以外销，增加经济效益；浓缩产生的水可以作为反应过程中的稀释用水和洗涤用水循环利用，实现废水零排放，达到清洁生产，节能减排的目的。

Description

一种中间体环保合成方法

技术领域

本发明属于染料生产技术领域，涉及分散橙288的中间体，尤其涉及一种中间体环保合成方法。

背景技术

分散橙288产品是分散染料产能最大的产品，

N,N-氰乙基苄基苯胺是白色粉末，熔点97.2～102.3℃。N,N-氰乙基苄基苯胺是一个重要的有机中间体，广泛应用于农药、染料等的合成。中国的生产厂家较少，主要依靠从美国，日本等国家进口，N,N-氰乙基苄基苯胺在中国有着良好的前景和巨大的经济效益。

王旗(《染料与染色》，N-氰乙基-N-苄基苯胺的工艺研究，1992(4):20-21)公开了一种制备N,N-氰乙基苄基苯胺的方法，包括：向装有回流冷凝管的250ml三口烧瓶中加入40ml水和74.8g N-氰乙基苯胺，升温至90～100℃，同时滴入67.8g氯化苄和20％的碳酸钠溶液。滴加完毕，在90～100℃反应3小时，加入冰醋酸，搅拌，并慢慢降温至30℃，此时析出白色固体，过滤，水洗得到成品。其方法中后处理需加入冰醋酸，使得母液水中含有醋酸钠、氯化钠等多种物质，增加了后处理难度，除此以外，反应过程中会产生废气二氧化碳。上述方法中碳酸钠一旦投入过量，反应中可能会损耗一部分氯化苄以及N-氰乙基苯胺。

公开号为CN1036974A的中国发明专利文献公开了一种N,N-氰乙基苄基苯胺染料的制造方法，其中涉及一种N,N-氰乙基苄基苯胺的制造方法，包括：在非有机溶剂介质中，将N-氰乙基苯胺与氯化苄在80～130℃下进行融熔反应，加入水打浆，降温后加入氢氧化钠，再经过过滤，水洗，干燥而得到N,N-氰乙基苄基苯胺，收率约为85～92％。该方法反应过程中产物盐酸不断富集，体系pH呈强酸性，从而导致反应不完全，收率相对较低。

中间体N-氰乙基N-苄基苯胺(简称苄基物)在合成中由于氯化苄和N-氰乙基的配比过量，苄基物中都含有残留的氯化苄。在苄基物打浆和288橙合成过程中都有比较难闻的氯化苄气味，不仅废气排放时VOC容易超标，而且对人体还有潜在的致癌性。要想使得产品正常生产，必须消除苄基物中的氯化苄问题。

以上专利文献均未提及该反应产生的母液水的后处理，若直接排放，母液水中盐分含量高以及氯离子对细菌有毒害作用，会严重影响污水处理中的生物处理***的净化效果；也未提及如何消除苄基物中的氯化苄的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种分散橙288的中间体环保合成方法，本发明将染料生产过程中产生的母液和气体通过有效的分离，将其中有价值的组分分离出来，作为其它产品生产的原料。减少碳排放，减少对环境的污染。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种中间体环保合成方法，包括以下步骤：

1)在DCS***控制下向反应釜中投入N-氰乙基苯胺、氯化苄、对苯二酚、水与缚酸剂，升温后根据反应体系中pH的变化反馈，自动控制缚酸剂的加入量，控制反应体系的pH为7～9，直至HPLC检测N-氰乙基苯胺＜2.5％反应结束，得到物料Ⅰ；

2)将步骤1)中得到的物料Ⅰ的温度夹套水浴降温调整至90-105℃加入苯胺、苯胺回收水以及氯化镁溶液，反应至气相色谱法检测氯化苄＜0.05％时反应结束，开蒸汽分离回收苯胺，至浆料中气相色谱法检测无氯化苄以及HPLC苯胺＜0.05％，得到物料Ⅱ；

3)将步骤2)得到的物料Ⅱ静置分层分离，下层为氯化镁母液，上层为产物N-氰乙基N-苄基苯胺；

4)步骤3)的氯化镁母液经活性炭脱色后降温结晶得6水氯化镁晶体，部分氯化镁溶液套用；上层N-氰乙基N-苄基苯胺液体经过称重计量稀释到分散288洗涤水中合成288橙。

在本发明中，本发明将缩合反应至终点后静置分层，下层溶液回收套用，上层溶液和氯化苄缩合继续进行反应，反应到终点后静置分层，上层为产物，下层经过活性炭脱色后降温结晶析出10水氯化镁晶体，少量滤液作为底水套用。

作为本发明的一种优选方案，步骤1)中，反应体系的温度为80-115℃。

作为本发明的一种优选方案，步骤1)中，反应体系的温度为85-110℃。

作为本发明的一种优选方案，N-氰乙基苯胺、氯化苄、对苯二酚、水与缚酸剂的摩尔比为1：1.0～1.05：0.0015～0.005：8～12:0.5～1.1。

作为本发明的一种优选方案，步骤2)中，苯胺与步骤1)残余的氯化苄的摩尔比为1：0.05～0.6。

作为本发明的一种优选方案，步骤2)中，苯胺与步骤1)残余的氯化苄的摩尔比为1：0.1～0.4。

作为本发明的一种优选方案，步骤3)中，静置分层分离的温度为90-105℃。

作为本发明的一种优选方案，缚酸剂为碳酸镁与氢氧化镁的组合物。

作为本发明的一种优选方案，下层氯化镁母液的处理步骤为：活性炭脱色处理，第一次压滤，滤液结晶，第二次压滤，得到的滤液套用，滤饼备用。

作为本发明的一种优选方案，上层N-氰乙基N-苄基苯胺液体还可以经质量分数为10-18％的氯化钠溶液盐析，压滤，得到的滤液套用，滤饼售出。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明将染料生产过程中产生的母液和气体通过有效的分离，将其中有价值的组分分离出来，作为其它产品生产的原料，减少碳排放，减少对环境的污染。

2)本发明简化了生产工艺，提高了生产效率。

3)本发明中产生的母液水经过浓缩结晶回收氯化镁，进行资源化利用，提纯出的氯化镁晶体可以外销，增加经济效益；浓缩产生的水可以作为反应过程中的稀释用水和洗涤用水循环利用，实现废水零排放，达到清洁生产，节能减排的目的。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，若非特指，所用工艺，设备或原料，均为现有。

参见图1，本发明提供的一种中间体环保合成方法，将染料生产过程中产生的母液和气体通过有效的分离，将其中有价值的组分分离出来，作为其它产品生产的原料，减少碳排放，减少对环境的污染。

本发明的反应方程式为：

主反应

或者是：

副反应

或者是：

实施例1

本实施例提供了一种中间体环保合成方法，包括如下步骤：

1)在DCS***控制下向反应釜中投入N-氰乙基苯胺、氯化苄、对苯二酚、水、缚酸剂(缚酸剂为：碳酸镁、氢氧化镁)摩尔比为1：1.0：0.0015：8:0.5，升温110℃后根据反应体系中pH的变化反馈，自动控制缚酸剂的加入量，控制反应体系的pH为7～9，直至HPLC检测N-氰乙基苯胺＜2.5％反应结束，得到物料Ⅰ。

2)将步骤(1)中得到的物料Ⅰ的温度调整至100℃加入苯胺、苯胺回收水以及少量氯化镁溶液(苯胺与步骤1)残余的氯化苄的摩尔比为1：0.1)，反应至蒸馏液体中检测氯化苄＜0.05％反应结束，(否则补加苯胺)，然后开蒸汽分离回收苯胺，至蒸馏液体中检测无氯化苄以及苯胺＜0.05％，(蒸馏出来的苯胺水回收套用合成N-氰乙基苯胺)得到物料Ⅱ。

3)将物料Ⅱ于100℃下静置分层分离，下层为氯化镁母液，上层为产物N-氰乙基N-苄基苯胺。

4)氯化镁母液经活性炭脱色后降温结晶得10水氯化镁晶体，过滤后剩余的氯化镁套用；上层N-氰乙基N-苄基苯胺液体(100℃)经过称重模块计量稀释到分散288洗涤水(或者母液水)中合成288橙(如果外卖则稀释到稀10-18％氯化钠常温盐水中过滤，滤液套用，滤饼外卖)。

实施例2

本实施例提供了一种中间体环保合成方法，包括如下步骤：

1)在DCS***控制下向反应釜中投入N-氰乙基苯胺、氯化苄、对苯二酚、水、缚酸剂(缚酸剂为：碳酸镁、氢氧化镁)摩尔比为1：1.02：0.003：9:1，升温100℃后根据反应体系中pH的变化反馈，自动控制缚酸剂的加入量，控制反应体系的pH为7～9，直至HPLC检测N-氰乙基苯胺＜2.5％反应结束，得到物料Ⅰ。

2)将步骤(1)中得到的物料Ⅰ的温度调整至105℃加入苯胺、苯胺回收水以及少量氯化镁溶液(苯胺与步骤1)残余的氯化苄的摩尔比为1：0.3)，反应至蒸馏液体中检测氯化苄＜0.05％反应结束，(否则补加苯胺)，然后开蒸汽分离回收苯胺，至蒸馏液体中检测无氯化苄以及苯胺＜0.05％，(蒸馏出来的苯胺水回收套用合成N-氰乙基苯胺)得到物料Ⅱ。

3)将物料Ⅱ于105℃下静置分层分离，下层为氯化镁母液，上层为产物N-氰乙基N-苄基苯胺。

4)氯化镁母液经活性炭脱色后降温结晶得6水氯化镁晶体，过滤后剩余的氯化镁母液套用；上层N-氰乙基N-苄基苯胺液体(105℃)经过称重模块计量稀释到分散288洗涤水(或者母液水)中合成288橙(如果外卖则稀释到稀10-18％氯化钠常温盐水中过滤，滤液套用，滤饼外卖)。

实施例3

本实施例提供了一种中间体环保合成方法，包括如下步骤：

1)在DCS***控制下向反应釜中投入N-氰乙基苯胺、氯化苄、对苯二酚、水、缚酸剂(缚酸剂为：碳酸镁、氢氧化镁)摩尔比为1：1.05：0.005：12:1.1，升温85℃后根据反应体系中pH的变化反馈，自动控制缚酸剂的加入量，控制反应体系的pH为7～9，直至HPLC检测N-氰乙基苯胺＜2.5％反应结束，得到物料Ⅰ。

2)将步骤(1)中得到的物料Ⅰ的温度调整至90℃加入苯胺、苯胺回收水以及少量氯化镁溶液(苯胺与步骤1)残余的氯化苄的摩尔比为1：0.4)，反应至蒸馏液体中检测氯化苄＜0.05％反应结束，(否则补加苯胺)，然后开蒸汽分离回收苯胺，至蒸馏液体中检测无氯化苄以及苯胺＜0.05％，(蒸馏出来的苯胺水回收套用合成N-氰乙基苯胺)得到物料Ⅱ。

3)将物料Ⅱ于90℃下静置分层分离，下层为氯化镁母液，上层为产物N-氰乙基N-苄基苯胺。

4)氯化镁母液经活性炭脱色后降温结晶得6水氯化镁晶体，过滤后剩余的氯化镁母液套用；上层N-氰乙基N-苄基苯胺液体(103℃)经过称重模块计量稀释到分散288洗涤水(或者母液水)中合成288橙(如果外卖则稀释到稀10-18％氯化钠常温盐水中过滤，滤液套用，滤饼外卖)。

对比例1，常规的N-氰乙基N-苄基苯胺的生产方法的N-氰乙基N-苄基苯胺。

实施例1-3制得的N-氰乙基N-苄基苯胺与对比例1制得的N-氰乙基N-苄基苯胺，在30℃与对硝基苯胺重氮盐偶合或者N-氰乙基N-苄基苯胺单独打浆时，检测其尾气的VOC指标，结果见表1。

表1.检测结果

	尾气VOC指标	国家标准
			实施例1	30	≤60
实施例2	25	≤60
			实施例3	20	≤60
对比例1	500	≤60

由表1可见，本发明的合成方法得到的中间体中消除了氯化苄的问题，本发明将染料生产过程中产生的母液和气体通过有效的分离，将其中有价值的组分分离出来，作为其它产品生产的原料，减少碳排放，减少对环境的污染。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种环保合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在DCS***控制下向反应釜中投入N-氰乙基苯胺、氯化苄、对苯二酚、水与缚酸剂，升温后根据反应体系中pH的变化反馈，自动控制缚酸剂的加入量，控制反应体系的pH为7～9，直至HPLC检测N-氰乙基苯胺＜2.5% 反应结束，得到物料Ⅰ；

2）将步骤1)中得到的物料Ⅰ的温度调整至90-105℃加入苯胺、苯胺回收水以及氯化镁溶液，反应至气相色谱法检测氯化苄＜0.05% 时反应结束，开蒸汽分离回收苯胺，至浆料中气相色谱法检测无氯化苄以及HPLC检测苯胺＜0.05%，得到物料Ⅱ；

3）将步骤2）得到的物料Ⅱ静置分层分离，下层为氯化镁母液，上层为产物N-氰乙基N-苄基苯胺；

4)步骤3）的氯化镁母液经活性炭脱色后降温结晶得六水氯化镁晶体，部分氯化镁溶液套用；上层N-氰乙基N-苄基苯胺液体经过称重计量稀释到分散288洗涤水中合成288橙。

2.根据权利要求1所述的一种环保合成方法，其特征在于，步骤1）中，反应体系的温度为80-115℃。

3.根据权利要求2所述的一种环保合成方法，其特征在于，步骤1）中，反应体系的温度为85-110℃。

4.根据权利要求1所述的一种环保合成方法，其特征在于，N-氰乙基苯胺、氯化苄、对苯二酚、水与缚酸剂的摩尔比为1：1.0～1 .05：0 .0015～0.005：8～12:0.5～1.1。

5.根据权利要求1所述的一种环保合成方法，其特征在于，步骤2）中，苯胺与氯化苄的摩尔比为1：0.05～0.6。

6.根据权利要求5所述的一种环保合成方法，其特征在于，步骤2）中，苯胺与氯化苄的摩尔比为1：0.1～0.4。

7.根据权利要求1所述的一种环保合成方法，其特征在于，步骤3）中，静置分层分离的温度为90-105℃。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种环保合成方法，其特征在于，缚酸剂为碳酸镁与氢氧化镁的组合物。

9.根据权利要求1所述的一种环保合成方法，其特征在于，下层氯化镁母液的处理步骤为：活性炭脱色处理，第一次压滤，滤液结晶，第二次压滤，得到的滤液套用，滤饼备用。

10.根据权利要求1所述的一种环保合成方法，其特征在于，上层N-氰乙基N-苄基苯胺液体还可以经质量分数为10-18%的氯化钠溶液盐析，压滤，得到的滤液套用，滤饼售出。