一種染料的連續(xù)重氮化工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于染料合成領域，具體設及一種染料的連續(xù)重氮化工藝。
【背景技術】
[0002] 染料合成的重氮化反應，一般情況下，芳胺類原料在無機酸存在的條件下，與亞硝 酸鋼進行反應，反應產生的產物重氮鹽是用于偶氮類化合物的重要中間體，運種重氮化反 應被廣泛應用于醫(yī)藥、農藥、染料等有機合成過程，尤其在染料行業(yè)，60%W上的染料是通 過重氮化反應生產出來的。
[0003]目前染料企業(yè)所采用的重氮鹽合成方法基本上都是間歇式工藝，其主要為順式加 料法和逆式加料法，順式加料法例如亞硝酸鋼滴加到芳胺類原料的無機酸溶液或懸浮液中 進行重氮化，逆式加料法例如芳胺類原料緩慢投加到亞硝酷硫酸液中?；赪上的工藝J頓 式加料法廢水產生量大、治理成本高，逆式加料法投入芳胺類原料投料不穩(wěn)定且批次間差 別較大，故都存在不穩(wěn)定因素或對環(huán)境友好性較差。
[0004] 對此，業(yè)內也相繼開發(fā)出多種連續(xù)重氮化的方法。 陽0化]如浙江龍盛集團股份有限公司的公開專利201210355219. 4, 一種芳香胺的連續(xù)重 氮化生產工藝；如浙江工業(yè)大學的授權專利CN102078789B，重氮化連續(xù)管式反應器；如 上海家化（集團）有限公司的授權專利CN1162402C，一種連續(xù)化制備伯芳胺重氮鹽的方 法和裝置；汽己公司的專利US4246171，一種利用兩只串聯(lián)反應蓋進行連續(xù)重氮化的反應 流程；專利US4233213, 一種芳胺的連續(xù)重氮化過程。
[0006] 運些專利普遍存在一個問題，那就是使用了大量的硫酸用W溶解芳胺類原料，使 得后續(xù)生產中會產生大量的低濃度無機酸，環(huán)保治理上成本偏高；另外，重氮化反應對熱量 的變化比較敏感，往往需要使用大量的冷卻設施，如反應鍋內增加盤管且鍋外夾套同時降 溫來控制反應效率，然而因投料不穩(wěn)定、加液體原料不穩(wěn)定、導致降溫不可能很穩(wěn)定，所W 效果仍然不夠理想。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明目的是提供一種染料的連續(xù)重氮化的生產工藝，該生產工藝在保證產品質 量的前提下，大幅度減少了母液廢水的排放。
[0008] 一種染料的連續(xù)重氮化工藝，包括W下步驟：
[0009] (1)向混合鍋中加入重氮液作為底液，然后加入芳胺類原料進行混合分散得到混 合料；
[0010] (2)將步驟（1)得到的混合料和亞硝酷硫酸分別連續(xù)輸入數(shù)級串聯(lián)的回路反應器 中進行重氮化反應得到反應液；
[0011] 其中，混合料從首級回路反應器的入口輸入，亞硝酷硫酸從每級回路反應器的入 口輸入，反應液從末級回路反應器的出口輸出；
[0012] (3)步驟（2)得到的反應液進入中控反應鍋中進行檢測，若重氮化反應完全，直接 進入重氮液成品槽中；若重氮化反應不完全，則在中控反應鍋中繼續(xù)反應至反應完全。
[0013] 本發(fā)明中，在連續(xù)重氮化反應中采用回路反應器進行反應，通過外循環(huán)換熱器換 熱來達到有效的控溫效果，保證了重氮化生產的穩(wěn)定性、均勻性和可控性，提高了連續(xù)重氮 化的傳熱效率，使得染料商品的質量更加穩(wěn)定；同時，W重氮液作為反應底液，能夠提高重 氮液的濃度，減少排出的低濃度無機酸，降低環(huán)保治理成本。
[0014] 作為優(yōu)選，步驟（1)中的底液為步驟（3)中返回的部分重氮液，所述的底液與所述 的芳胺類原料的摩爾比為1.0~3.0:1。此時，能夠W較大的限度減少排出的低濃度無機 酸，并且不影響產品的質量。
[0015] 作為優(yōu)選，步驟（1)中，所述的芳胺類原料為苯胺類化合物，包括2, 4-二硝 基-6-漠苯胺、2,4-二硝基-6-氯苯胺、對硝基苯胺、鄰氯對硝基苯胺或2-氯基-4-硝基苯 胺等化合物，將運些化合物應用到本發(fā)明的重氮化工藝時，都能取得較好的效果。
[0016] 作為優(yōu)選，所述的回路反應器包括反應蓋和連通所述反應蓋頂端和底端的外循環(huán) 管路；
[0017] 所述的外循環(huán)管路上設有循環(huán)累和換熱器；
[0018] 所述的反應蓋側壁上開設有混合料入口，所述的循環(huán)管路靠近反應蓋頂端處開設 有亞硝酷硫酸入口，在外循環(huán)管路上還開設有反應物料出口。
[0019] 其中，循環(huán)累使物料在外部循環(huán)管路和反應蓋之間循環(huán)，整個回路反應器的溫度 主要靠換熱器進行控制。
[0020] 作為優(yōu)選，上一級回路反應器的反應物料出口與下一級回路反應器的混合料入口 相連通。此時，首臺回路反應器的混合料入口與混合鍋相連通，混合鍋的混合料從該混合料 入口進入回路反應器系統(tǒng)進行反應；其他回路反應器的混合料入口與前一級回路反應器的 反應物料出口相連通，接收的是前一級回路反應器得到的反應液。
[0021] 作為優(yōu)選，所述的反應蓋中還設有反沖裝置，W保證物料能混合的更加充分。作為 一個具體的實施方式，反沖裝置可W為攬拌葉片。
[0022] 作為優(yōu)選，步驟（2)中，所述的芳胺類原料和亞硝酷硫酸的摩爾比為1:1.0~ 1. 1。
[0023] 作為優(yōu)選，步驟似中，所述的回路反應器的級數(shù)為2~4級；
[0024] 作為優(yōu)選，當回路反應器的反應蓋體積為1000~5000以控制進入首級回路反應 器的混合料的速率為350~400kg/h，進入首級回路反應器的亞硝酷硫酸的速率為40~ 50kg/h，其他回路反應器補加亞硝酷硫酸的速率為25~35kg/h，此時，可W使反應效率更 高，得到的重氮鹽的質量更好。當反應體系穩(wěn)定時，各級回路反應器中的物料保持恒定，即 物料的輸出速率與輸入速率大致相等。
[00巧]步驟（2)中，所述的混合料和亞硝酷硫酸的加料速率一般通過稱重裝置的數(shù)字反 饋，W減量法進行控制，其中，所述的稱重裝置包括稱重模塊、電磁流量計、滿流流量計、轉 子流量計或者質量流量計中的一種或多種。
[00%] 作為優(yōu)選，步驟（2)中，重氮化反應的溫度為0~30°C。
[0027] 作為優(yōu)選，步驟（3)中，所述中控反應鍋為相互串聯(lián)的2~4個，每一個中控反應 鍋獨立地與重氮液成品中轉槽相聯(lián)通。此時，可W根據(jù)反應進行的程度決定是否啟用后一 級的中控反應鍋。
[0028] 同現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0029] (1)采用外循環(huán)換熱器換熱來達到有效的控溫效果，提高了重氮化反應的穩(wěn)定性， 均勻性和可控性，提高了染料商品的質量；
[0030] (2)在獲得了良好控溫效果的條件下，采用重氮液作為反應底液進行反應，反應的 效果良好，可大幅度減少低濃度無機酸的排放。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明的重氮化反應的工藝流程圖；
[0032] 圖2為本發(fā)明的回路反應器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033] 下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的描述。
[0034] 由圖1所示的重氮化反應的工藝流程圖可知，該重氮化反應包括W下工序：
[0035] (1)芳胺類原料和重氮液進入混合鍋發(fā)生混合，得到混合料，其中重氮液一般直接 來自于本工藝的產品；
[0036] (2)由混合鍋輸出的混合料進入數(shù)級串聯(lián)的回路反應器進行重氮化反應，上級回 路反應器得到的粗產品進入下一級回路反應器，每級回路反應器中都補亞硝酷硫酸液；
[0037] (3)從最后一級回路反應器輸出的物料進入中控反應鍋，在中控反應鍋中對反應 物料進行檢測，如果中控反應鍋的反應合格，則反應物料進入重氮液成品槽；否則，進入終 點反應鍋繼續(xù)反應至反應完全，再進入重氮液成品槽；
[0038] (4)重氮液成品槽中的物料可W進入后續(xù)偶合工序，也可W部分進入混合鍋。
[0039] 由圖2所示的回路反應器的結構示意圖可知，該回路反應器包括反應蓋，在反應 蓋的底部開設有物料出口，在反應蓋的頂部和側壁分別開設有物料進口，在底部的物料出 口和頂部的物料進口之間連有外循環(huán)管路，在外循環(huán)管路上設有循環(huán)累和換熱器，循環(huán)累 使物料經(jīng)過外循環(huán)管路由反應蓋的底部流向反應蓋的頂部。
[0040] 其中，側壁的物料進口用于加入前一級設備的產品（包括混合鍋得到的混合料或 者前一級回路反應器得到的粗產品），頂部的物料進口除了接收循環(huán)管路的物料之外，還用 于加入亞硝酷硫酸液，為了便于加料，在頂部的物料入口設有加料管，該加料管為漏斗形， 加料管的側壁帶有用于加入亞硝酷硫酸液支管，循環(huán)物料從加料管的上部加入。
[0041] 在反應蓋內部還設有反沖裝置，用