專(zhuān)利名稱(chēng)：間苯二胺連續(xù)水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種間苯二胺連續(xù)水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝。
(二)
背景技術(shù)：
間苯二酚(Resorcinol)俗稱(chēng)雷瑣辛，又名1， 3_苯二酚等，是一種重要的有機(jī)化工 原料，廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、染料、涂料、醫(yī)藥、塑料、橡膠、電子化學(xué)品等領(lǐng)域，其中主要用于制 備輪胎簾線用的浸漬劑、合成橡膠用膠粘樹(shù)脂、木材膠合板高性能粘合劑、合成二苯甲酮類(lèi) 紫外線吸收劑、間氨基苯酚等。 目前工業(yè)化合成間苯二酚的路線主要有以苯為原料的磺化堿熔法、以間二異丙苯 為原料的氧化法和間苯二胺水解法。國(guó)內(nèi)主要采用以苯為原料的磺化堿熔法，由于工藝和 設(shè)備原因，在改善生產(chǎn)成本和環(huán)保治理方面存在難以克服的技術(shù)障礙。間苯二胺水解工藝 因原料來(lái)源便利、工藝流程短、環(huán)保性能好而呈現(xiàn)良好的應(yīng)用前景，相應(yīng)的，水解反應(yīng)的高 溫高壓和酸性介質(zhì)工況對(duì)反應(yīng)器材質(zhì)耐腐蝕性提出了較高的要求。 間苯二胺在硫酸、磷酸、鹽酸等無(wú)機(jī)酸存在下的水相介質(zhì)中可以高收率、一步合成 間苯二酚，水解物料降溫后用有機(jī)溶劑萃取，萃取物經(jīng)精餾即可得到間苯二酚。由于間苯二 胺水解反應(yīng)的特性，硫酸、水與間苯二胺的配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等條件對(duì)轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品 收率都存在相互關(guān)聯(lián)的影響，圍繞間苯二胺水解合成間苯二酚的反應(yīng)工藝和設(shè)備，此前一 系列文獻(xiàn)報(bào)道了相應(yīng)的研究 US3462497披露了一種在磷酸或硫酸介質(zhì)中，采用內(nèi)襯蒙乃爾合金的密閉的高壓 攪拌釜中進(jìn)行的間歇水解工藝，實(shí)施例中數(shù)據(jù)顯示，硫酸介質(zhì)下水解生成大量樹(shù)脂狀產(chǎn)物。
US3862245介紹的水解工藝，間苯二胺與加入硫酸的優(yōu)選的摩爾比為1 : 1. 6 1. 8，反應(yīng)溫度220 230°C，反應(yīng)時(shí)間1. 5 6h，反應(yīng)在油浴加熱的鉭管反應(yīng)器中連續(xù)進(jìn) 行，收率達(dá)到67.5%。該工藝存在單程轉(zhuǎn)化率和水解收率較低的問(wèn)題。同樣采用管式反應(yīng)器 進(jìn)行研究的JP74-143979，管材用鉭制造，硫酸與間苯二胺摩爾比1.6 : 1，反應(yīng)溫度22(TC， 停留時(shí)間3h，產(chǎn)品收率僅達(dá)到67. 5% 。 US6531637研究的硫酸與間苯二胺摩爾比為1. 6 2. 1，水與間苯二胺的摩爾比為 50 120 : l，反應(yīng)溫度200 25(TC，優(yōu)選的反應(yīng)停留時(shí)間2 10h。水解反應(yīng)在由鋯和 鋯合金制成或內(nèi)襯鋯和鋯合金的帶攪拌器的反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)過(guò)程持續(xù)攪拌。實(shí)施例數(shù) 據(jù)顯示， 一定的物料配比和反應(yīng)溫度下，單程水解延長(zhǎng)停留時(shí)間可提高收率，進(jìn)一步提高硫 酸配比和反應(yīng)溫度有利于提高反應(yīng)收率和減少反應(yīng)時(shí)間，但也會(huì)增加樹(shù)脂狀副產(chǎn)物生成的 風(fēng)險(xiǎn)，收率并未提高。 CN200510117199B介紹了一種在內(nèi)壁為鉭、鋯或鉭合金、鋯合金的反應(yīng)釜中間歇水 解生產(chǎn)間苯二酚的工藝，反應(yīng)釜可不設(shè)攪拌裝置，配制耗的間苯二胺的硫酸鹽水溶液加入 反應(yīng)釜，通過(guò)自帶的加熱裝置用油浴加熱物料并保溫。水解物料間苯二胺與硫酸的配比為 1 : 1.8 2.4，反應(yīng)溫度230 255t:，反應(yīng)停留時(shí)間3 8h ;實(shí)施例數(shù)據(jù)顯示，采用高溫、 短停留時(shí)間的反應(yīng)例收率水平明顯偏低。
為提高間苯二酚的收率降低反應(yīng)時(shí)間，專(zhuān)利US6531637也提出將一步水解的物料 經(jīng)降溫、萃取移出間苯二酚后繼續(xù)進(jìn)行二步水解反應(yīng)，水解收率可顯著提高，但顯然，二步 水解中間經(jīng)歷了降溫、升溫的間歇過(guò)程，而且第二步水解反應(yīng)物料濃度較低，二步水解物料 升降溫能耗高、設(shè)備效率低，更不具備經(jīng)濟(jì)性。 間苯二胺水解生產(chǎn)間苯二酚的設(shè)備一般采用鋯、鉭等有色金屬材料制造，相關(guān)設(shè) 備造價(jià)較高。由于管式反應(yīng)器由于難以提供較長(zhǎng)反應(yīng)停留時(shí)間，反應(yīng)收率難以達(dá)到理想的 效果。對(duì)于上述采用反應(yīng)釜的水解工藝，由于反應(yīng)釜存在一定的裝料系數(shù)，間歇水解流程的 進(jìn)出料、物料升降溫輔助時(shí)間較長(zhǎng)等，設(shè)備生產(chǎn)效率低，間歇反應(yīng)釜流程需要更大的反應(yīng)體 積，單套設(shè)備產(chǎn)能很低，導(dǎo)致投資過(guò)大。另外間歇過(guò)程物料升降溫周期性交替進(jìn)行，能量無(wú) 法得到合理利用，能耗較大，從工藝整體經(jīng)濟(jì)性考量，大規(guī)模工業(yè)化缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。另外釜式 反應(yīng)器由于反應(yīng)溫度和壓力高、反應(yīng)介質(zhì)對(duì)攪拌槳耐蝕性和密封性能的特殊要求，增加攪 拌器投資增加更多。 為提高間苯二酚收率和設(shè)備生產(chǎn)效率，CN200710019561B提出了一種間苯二胺連 續(xù)化水解制備間苯二酚的方法，該專(zhuān)利采用多釜串聯(lián)的水解工藝，實(shí)施例中采用三個(gè)水解 釜、一個(gè)收料釜，高壓水解釜由蒙乃爾合金或鉭材或鋯材制成。反應(yīng)物料間苯二胺硫酸鹽溶 液分批間歇配料、連續(xù)加入，反應(yīng)產(chǎn)物連續(xù)取出，避免了間歇反應(yīng)器裝卸料等程序，提高了 設(shè)備的利用系數(shù)，與間歇法相比產(chǎn)能提高1 2倍，相對(duì)降低了設(shè)備投資。但顯然，釜式水 解反應(yīng)器內(nèi)物料存在嚴(yán)重的逆向混合釜式反應(yīng)器連續(xù)操作時(shí)，物料由上向下運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散，加 入的濃度較高的原料和鍋內(nèi)物料混合，一方面不同組分的重度差引起的自然對(duì)流，都會(huì)產(chǎn) 生逆向混合；另一方面，由于反應(yīng)釜內(nèi)液體流動(dòng)形態(tài)不同，若不配置攪拌槳，釜內(nèi)物料混合 并不均勻，部分物料在反應(yīng)釜內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)。盡管采用多個(gè)反應(yīng)鍋串聯(lián)操作，相對(duì)抑制了 逆向混合的程度，但每單位反應(yīng)器體積反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率是流動(dòng)反應(yīng)器中最小的這一缺點(diǎn)仍 然無(wú)法避免，因此，為了得到高轉(zhuǎn)化率采用更大的反應(yīng)器或者增加反應(yīng)器級(jí)數(shù)是不可避免 的。釜式反應(yīng)由于存在物料返混，部分物料在反應(yīng)釜內(nèi)停留時(shí)間很長(zhǎng)，過(guò)度反應(yīng)導(dǎo)致副反應(yīng) 產(chǎn)物的量增加。另外，釜式間歇反應(yīng)在反應(yīng)器不帶攪拌的情況下，依靠外壁盤(pán)管加熱將導(dǎo)致 反應(yīng)釜內(nèi)物料存在較大的溫度梯度，對(duì)水解反應(yīng)工藝條件(主要是溫度)的控制不利，靠近 釜內(nèi)壁過(guò)高的溫度導(dǎo)致副反應(yīng)加劇。 間苯二胺水解物料的配制也是本裝置的重要環(huán)節(jié)。由于間苯二胺水解液物料貯存 過(guò)程極易發(fā)生分解，影響后續(xù)水解產(chǎn)品的收率和質(zhì)量?，F(xiàn)已報(bào)道的工藝均采用機(jī)械攪拌式 混合器間歇配制間苯二胺硫酸鹽水溶液的工藝，如CN200710019561B采用攪拌釜分二步配 置稀硫酸和間苯二胺硫酸鹽水溶液。機(jī)械攪拌式混合器存在混合區(qū)域不均勻性，為了使二 種或多種液體物料在最短時(shí)間內(nèi)充分混合均勻，必須加大混合強(qiáng)度，混合強(qiáng)度增大勢(shì)必導(dǎo) 致外部輸入能耗過(guò)高。間歇配料為保障后續(xù)工序使用，需要同時(shí)配置二套配料裝置或者是 一套較大體積的配料裝置和儲(chǔ)存容器，這都會(huì)導(dǎo)致水解物料儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，原料分解增加，降 低了反應(yīng)收率和產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于有效提高間苯二胺水解生產(chǎn)間苯二酚的生產(chǎn)效率，提供一種設(shè) 備效率高、生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品收率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、工藝控制簡(jiǎn)便的間苯二胺連續(xù)化水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝。 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 —種間苯二胺連續(xù)水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝，所述工藝采用的裝置包括用以配制 間苯二胺水解原料的管道混合器、用以將混合原料加熱的換熱器、以及用以進(jìn)行水解反應(yīng) 的塔式反應(yīng)器，所述管道混合器的出口與所述換熱器的原料進(jìn)口連通，所述換熱器的原料 出口與所述塔式反應(yīng)器的水解原料進(jìn)口連通，所述塔式反應(yīng)器內(nèi)自上而下布置折流板，所 述塔式反應(yīng)器的外壁帶有加熱盤(pán)管；所述工藝包括如下步驟 ①通過(guò)管道混合器連續(xù)配制水解原料間苯二胺硫酸鹽，形成均勻的間苯二胺硫酸 鹽的水溶液； ②配制好的間苯二胺硫酸鹽的水溶液先通過(guò)換熱器預(yù)熱到225 245t:后，從塔 式反應(yīng)器頂部連續(xù)加入到塔式反應(yīng)器中，控制反應(yīng)物料在塔式反應(yīng)器中的反應(yīng)停留時(shí)間為 120-240min，進(jìn)行連續(xù)化水解反應(yīng)，塔式反應(yīng)器底部連續(xù)采出水解反應(yīng)液；水解反應(yīng)過(guò)程中 通過(guò)控制塔式反應(yīng)器外壁的加熱盤(pán)管控制水解溫度在225 245°C ;
③水解反應(yīng)所得水解反應(yīng)液經(jīng)后處理工序得到間苯二酚產(chǎn)品。
下面對(duì)上述工藝步驟進(jìn)行具體說(shuō)明 本發(fā)明步驟①使用管道混合器混配物料，管道混合器內(nèi)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，依靠組裝 在混合管內(nèi)阻流元件，如螺旋片、花瓣形、波紋板、柵條等構(gòu)成的混合單元，使液流通過(guò)混合 單元時(shí)產(chǎn)生對(duì)分流、交叉混合和反向旋流等，使二股液體同時(shí)以一定的流速在混合器管內(nèi) 流動(dòng)時(shí)各自分散彼此混合，物料混合充分。輸送物料的計(jì)量可選用計(jì)量增壓泵或者在選用 普通增壓泵、流量計(jì)和流量調(diào)節(jié)閥，同時(shí)實(shí)現(xiàn)物料連續(xù)增壓輸送和計(jì)量的功能，其中選用普 通增壓泵、流量計(jì)和流量調(diào)節(jié)閥時(shí)，流量計(jì)和流量調(diào)節(jié)閥可以設(shè)置在普通增壓泵前或普通 增壓泵后。 進(jìn)一步，本發(fā)明優(yōu)選所述水解原料間苯二胺硫酸鹽的配制工序采用兩級(jí)管道連續(xù) 混合的方式所述管道混合器為級(jí)聯(lián)式混合器，所述級(jí)聯(lián)式混合器包括一級(jí)混合器和二級(jí) 混合器，所述一級(jí)混合器的出口連接所述二級(jí)混合器的入口，去離子水或蒸餾水、98%硫 酸、熔融的間苯二胺分別用泵輸送，通過(guò)一級(jí)混合器將98%的硫酸和去離子水或蒸餾水配 制成8 22%的稀硫酸，然后將8 22%的稀硫酸與熔融的間苯二胺通過(guò)二級(jí)混合器進(jìn)行 混合，形成均勻的間苯二胺硫酸鹽的水溶液。 本發(fā)明中所述間苯二胺與硫酸、水的摩爾比為1 : 1.6 2. 5 : 50 100，優(yōu)選所 述間苯二胺與硫酸、水的摩爾比為1 : 1.8 2. 2 : 60 90。 本發(fā)明步驟①的工藝具有顯著的優(yōu)點(diǎn)連續(xù)配料，采用在線管道混合器可以瞬間 完成有效混合，水解液料即配即進(jìn)入水解反應(yīng)，解決釜式配料物料儲(chǔ)存過(guò)程的分解變質(zhì)問(wèn) 題；傳質(zhì)效率很高，壓降和能量消耗非常低，節(jié)能省電、減少投資；混合距離和安裝空間非 常小，通過(guò)平行地控制所有組分的流量，不需要提供很大的儲(chǔ)存空間，而且無(wú)需使用專(zhuān)用混 合設(shè)備，避免了傳統(tǒng)的攪拌槽等的缺陷；沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，不存在磨損，幾乎沒(méi)有維護(hù)費(fèi)用，為 生產(chǎn)帶來(lái)很大好處。 本發(fā)明所述換熱器為管殼式換熱器，加熱介質(zhì)采用導(dǎo)熱油。當(dāng)然，也可以選擇其他 類(lèi)型的換熱器，只要將混合原料加熱到設(shè)定的溫度即可。 本發(fā)明中，水解反應(yīng)器由一個(gè)塔式反應(yīng)器構(gòu)成，所述塔式反應(yīng)器的折流板的長(zhǎng)度比所述塔式反應(yīng)器的內(nèi)腔寬度小，相鄰的上下折流板分別安裝在塔式反應(yīng)器的兩側(cè)。
本發(fā)明步驟②中，水解物料由塔上部進(jìn)口加入，下部出料口流出。初始開(kāi)車(chē)時(shí)，塔 式反應(yīng)器和成熟釜內(nèi)先加入去離子水或蒸餾水，用氮?dú)庵脫Q系統(tǒng)，由外壁加熱盤(pán)管加熱升 溫到225 245°C ，然后連續(xù)加入預(yù)熱的物料，進(jìn)料速度根據(jù)間苯二胺與硫酸/水的配比、反 應(yīng)溫度確定的合理的反應(yīng)停留時(shí)間進(jìn)行控制，保證反應(yīng)時(shí)間120-210min，進(jìn)行連續(xù)化水解 反應(yīng)，同時(shí)連續(xù)化采出水解物料。 水解反應(yīng)塔的生產(chǎn)能力取決于塔的有效容積，隨著裝置能力提高，容積加大，長(zhǎng)度 加長(zhǎng)，為了減少物料返混，使塔內(nèi)物料均勻流動(dòng)，設(shè)計(jì)大高徑比的水解反應(yīng)塔，但由于造價(jià) 和制造安裝等因素的限制，可采用帶折流板的塔設(shè)備，高徑比可適當(dāng)減少。塔內(nèi)設(shè)置多個(gè)折 流板，把整個(gè)塔分成若干個(gè)小室，消除反混。所述的水解塔高徑比3 IO，折流板間距為直 徑的1/3 3/4。為了保證間苯二胺水解反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化，控制配制間苯二胺硫酸鹽水溶液的 各物料的量以調(diào)節(jié)進(jìn)水解反應(yīng)器內(nèi)的物料的速度，控制反應(yīng)停留時(shí)間120 240min。
本發(fā)明中，所述塔式反應(yīng)器與反應(yīng)物料的接觸界面以及所述換熱器與水解原料的 接觸界面均需采用相應(yīng)的耐高溫稀硫酸(8 20%)腐蝕的材質(zhì)，具體可選用的材質(zhì)包括金 屬鉭、鋯或其合金。 本發(fā)明所述的后處理工序可采用常規(guī)工序，包括如下步驟水解反應(yīng)液冷卻至室 溫后，用有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，水洗，脫溶劑，精餾制得間苯二酚產(chǎn)品。所述的有機(jī)溶劑優(yōu)選正 丁醇或醋酸丁酯。 本發(fā)明中，由于原料間苯二胺和產(chǎn)品間苯二酚易被氧化，生產(chǎn)系統(tǒng)整體包括間苯 二胺硫酸鹽水溶液配置系統(tǒng)、預(yù)熱器裝置、水解裝置和管線等均需預(yù)先用氮?dú)庵脫Q，使系統(tǒng) 內(nèi)無(wú)空氣，然后開(kāi)始加入間苯二胺物料。 本發(fā)明是一種連續(xù)、高效、穩(wěn)定的間苯二酚生產(chǎn)工藝，裝置集約化程度高，有效降 低了裝置投資，加強(qiáng)了間苯二胺水解生產(chǎn)間苯二酚工藝規(guī)模化運(yùn)行的競(jìng)爭(zhēng)力，其主要優(yōu)勢(shì) 主要體現(xiàn)在以下幾方面 ①采用管道混合、連續(xù)配料，可以瞬間完成有效混合，水解液料即配即進(jìn)入水解反 應(yīng)，解決釜式配料物料儲(chǔ)存過(guò)程的分解變質(zhì)問(wèn)題；在整個(gè)混合過(guò)程中，很快的確定混合物的 組成，并使其保持在任何預(yù)先調(diào)整的數(shù)值上，這樣，不但增加了操作上的靈活性，通過(guò)平行 控制混合物料的流量，流體在整個(gè)截面上的濃度是連續(xù)而平衡的，不僅易于做到混合均勻， 減少能耗，而且也可對(duì)裝置進(jìn)行有效的控制。 ②連續(xù)的水解反應(yīng)工藝運(yùn)行穩(wěn)定。通過(guò)設(shè)置折流板，減少流動(dòng)通道橫截面積，物料 沿塔板徑向流速相對(duì)提高，提高局域物料置換效果，更有利于物料在水解塔內(nèi)均勻流動(dòng)，降 低返混，避免過(guò)度反應(yīng)；物料反應(yīng)溫度依靠預(yù)熱器物料的預(yù)熱溫度進(jìn)行控制，水解塔外部加 熱盤(pán)管僅起保溫作用，塔壁與中心溫差小，塔內(nèi)溫度分布均勻，更有利于反應(yīng)溫度的精確、 穩(wěn)定控制。上述措施均有利于減少副反應(yīng)發(fā)生，提高反應(yīng)收率和產(chǎn)品質(zhì)量；
③物料返混的降低，有效提高了水解設(shè)備的單位空間反應(yīng)效率，降低反應(yīng)停留時(shí) 間，提高單位體積的產(chǎn)能。通過(guò)上述工藝方法，間苯二酚水解收率在90%以上，與間歇法相 比產(chǎn)能提高2 3倍，水解反應(yīng)器單位空間反應(yīng)效率比采用串聯(lián)釜式水解工藝反應(yīng)器提高 20%以上，降低了投資。(四)


圖1是間苯二胺連續(xù)水解制備間苯二酚的工藝流程圖。 圖2是管道混合器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，a_物料1進(jìn)口 ， b-物料2進(jìn)口 ， c-混合物
料出口。 圖3是塔式水解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，a-水解原料進(jìn)口 b-水解物料出口 c-放空口 d-安全閥接口 e-加熱盤(pán)管。
(五)
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù) 范圍不限于此 參照?qǐng)D1 圖3，一種間苯二胺連續(xù)水解制備間苯二酚的裝置，包括用以配制間苯 二胺水解物料的管道混合器1、用以將混合原料加熱的換熱器2、以及用以進(jìn)行水解反應(yīng)的 塔式反應(yīng)器3，所述管道混合器1的出口與所述換熱器2的原料進(jìn)口連通，所述換熱器2的 原料出口與所述塔式反應(yīng)器3的水解原料進(jìn)口連通，所述塔式反應(yīng)器3內(nèi)自上而下布置折 流板4，所述塔式反應(yīng)器3的外壁帶有加熱盤(pán)管。 所述裝置還包括計(jì)量增壓泵5，與所述管道混合器的進(jìn)口連接的管道上安裝所述 計(jì)量增壓泵5。 所述裝置還包括增壓泵5，與所述管道混合器的進(jìn)口連接的管道上安裝流量計(jì)和 調(diào)節(jié)閥。 本發(fā)明的間苯二胺硫酸鹽水溶液配制過(guò)程采用計(jì)量增壓泵輸送或者普通增壓泵+ 流量計(jì)量+閥門(mén)控制。 所述換熱器2為管殼式換熱器，加熱介質(zhì)采用導(dǎo)熱油或蒸汽。當(dāng)然，也可以選擇其 他類(lèi)型的換熱器。 所述折流板4的長(zhǎng)度比所述塔式反應(yīng)器的內(nèi)腔寬度小，相鄰的上下折流板分別安 裝在塔式反應(yīng)器的兩側(cè)。 所述管道混合器內(nèi)包含混合單元5，混合單元5為螺旋片、花瓣形、波紋板或柵條，
具有阻流、混合作用，使液流通過(guò)混合單元時(shí)產(chǎn)生對(duì)分流、交叉混合和反向旋流等，二股液
體同時(shí)以一定的流速在混合器管內(nèi)流動(dòng)時(shí)各自分散彼此混合，物料充分混合。 所述管道混合器1為級(jí)聯(lián)式混合器，所述級(jí)聯(lián)式混合器包括一級(jí)混合器和二級(jí)混
合器，所述一級(jí)混合器的出口連接所述二級(jí)混合器的入口 。 參照附圖l，一級(jí)混合器有兩個(gè)進(jìn)口，其一為水的進(jìn)口，其二為98%硫酸的進(jìn)口， 二級(jí)混合器也有兩個(gè)進(jìn)口，其一與一級(jí)混合器出口連通，其二為間苯二胺的進(jìn)口 ；在水、 98%硫酸和間苯二胺三種原料的進(jìn)口的管道上，可以同時(shí)直接設(shè)置增壓計(jì)量泵，或者同時(shí) 設(shè)置普通增壓泵+流量計(jì)量+閥門(mén)控制；當(dāng)然，也可以選擇某一種或兩種原料的進(jìn)口的管道 上設(shè)置增壓計(jì)量泵，另外原料的進(jìn)口的管道上設(shè)置普通增壓泵+流量計(jì)量+閥門(mén)控制。
實(shí)施例1 水解反應(yīng)及配料系統(tǒng)用氮?dú)庵脫Q系統(tǒng)裝置內(nèi)空氣。 分別用增壓泵連續(xù)輸送經(jīng)計(jì)量的98%硫酸、熔融的間苯二胺和除鹽水(或蒸餾 水)，其中，98%硫酸與水通過(guò)一級(jí)管道混合器配制12%的稀硫酸，稀硫酸與間苯二胺通過(guò)二級(jí)管道混合器配制間苯二胺硫酸鹽溶液，間苯二胺、98%硫酸、水的流量分別為0. 77kg/ min、2. 075kg/min、10. 21kg/min，確定間苯二胺、硫酸、水的摩爾比為1 : 2. 0 : 60。
水解采用2m3的塔式反應(yīng)器，高徑比4. 2，內(nèi)設(shè)五塊折流板。將計(jì)量增壓后的間苯 二胺、硫酸、水配制的間苯二胺硫酸鹽水溶液經(jīng)經(jīng)換熱器升溫到237t:后，連續(xù)壓入塔式反 應(yīng)器的塔頂進(jìn)料口，進(jìn)料量13. 05kg/min，保持塔式反應(yīng)器反應(yīng)溫度237。C、反應(yīng)停留時(shí)間 為160min，進(jìn)行連續(xù)水解反應(yīng)。同時(shí)，塔底連續(xù)化采出水解反應(yīng)液。 水解反應(yīng)液冷卻到室溫，收集采出的水解反應(yīng)液10kg，用6kg正丁醇分3 5次 萃取，萃取得到的有機(jī)相7. 74g，用lkg水洗滌，得到的有機(jī)相蒸餾脫除溶劑，脫溶結(jié)束， 然后在20mmHg的真空條件下減壓精餾，即得到純度為99. 6%的間苯二酚1. 48kg，收率為 91. 4%。 實(shí)施例2 按照實(shí)施例1所述的方法，不同的是間苯二胺、硫酸、水的摩爾比為 1 : 1.8 : 80，水解反應(yīng)溫度242t:，水解反應(yīng)停留時(shí)間135min。產(chǎn)品純度99.4%，收率 90. 0%。 實(shí)施例3 按照實(shí)施例i所述的方法，不同的是間苯二胺、硫酸、水的摩爾比為i : 2 : ioo，
水解反應(yīng)溫度230°C ，水解反應(yīng)停留時(shí)間200min。產(chǎn)品純度99. 5% ，收率91. 2% 。
實(shí)施例4 按照實(shí)施例i所述的方法，不同的是間苯二胺、硫酸、水的摩爾比為i : 2 : ioo，
水解反應(yīng)溫度226t:，水解反應(yīng)停留時(shí)間235min。產(chǎn)品純度99. 7%，收率92. 1%。
權(quán)利要求
一種間苯二胺連續(xù)水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝，其特征在于所述工藝采用的裝置包括用以配制水解原料的管道混合器、用以將混合原料加熱的換熱器、以及用以進(jìn)行水解反應(yīng)的塔式反應(yīng)器，所述管道混合器的出口與所述換熱器的原料進(jìn)口連通，所述換熱器的原料出口與所述塔式反應(yīng)器的水解原料進(jìn)口連通，所述塔式反應(yīng)器內(nèi)自上而下布置折流板，所述塔式反應(yīng)器的外壁帶有加熱盤(pán)管；所述工藝包括如下步驟①以濃硫酸、去離子水或蒸餾水以及熔融的間苯二胺為原料，通過(guò)管道混合器連續(xù)配制水解原料，形成均勻的間苯二胺硫酸鹽的水溶液；②配制好的間苯二胺硫酸鹽的水溶液先通過(guò)換熱器預(yù)熱到225～245℃后，從塔式反應(yīng)器頂部連續(xù)加入到塔式反應(yīng)器中，控制反應(yīng)物料在塔式反應(yīng)器中的反應(yīng)停留時(shí)間為120-240min，進(jìn)行連續(xù)化水解反應(yīng)，塔式反應(yīng)器底部連續(xù)采出水解反應(yīng)液；水解反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)塔式反應(yīng)器外壁的加熱盤(pán)管控制水解溫度為225～245℃；③水解反應(yīng)所得水解反應(yīng)液經(jīng)后處理工序得到間苯二酚產(chǎn)品。
2. 如權(quán)利要求1所述的間苯二胺連續(xù)水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝，其特征在于所述水解 原料間苯二胺硫酸鹽的配制工序采用兩級(jí)管道連續(xù)混合的方式所述管道混合器為級(jí)聯(lián)式 混合器，所述級(jí)聯(lián)式混合器包括一級(jí)混合器和二級(jí)混合器，所述一級(jí)混合器的出口連接所 述二級(jí)混合器的入口，去離子水或蒸餾水、98%硫酸、熔融的間苯二胺分別用泵輸送，通過(guò) 一級(jí)混合器將98 %的硫酸和去離子水或蒸餾水配制成8 22 %的稀硫酸，然后將8 22 % 的稀硫酸與熔融的間苯二胺通過(guò)二級(jí)混合器進(jìn)行混合，形成均勻的間苯二胺硫酸鹽的水溶 液。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的間苯二胺連續(xù)水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝，其特征在于所述 三種原料在混合前使用計(jì)量增壓泵或者使用普通增壓泵、流量計(jì)和流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行計(jì)量和 輸送。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的間苯二胺連續(xù)水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝，其特征在于所述 間苯二胺與硫酸、水的摩爾比為1 : 1.6 2. 5 : 50 100。
5. 如權(quán)利要求4所述的間苯二胺連續(xù)水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝，其特征在于所述間苯 二胺與硫酸、水的摩爾比為1 : 1.8 2. 2 : 60 90。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的間苯二胺連續(xù)水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝，其特征在于所述 折流板的長(zhǎng)度比所述塔式水解反應(yīng)器的內(nèi)腔寬度小，相鄰的上下折流板分別安裝在塔式水 解反應(yīng)器的兩側(cè)。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的間苯二胺連續(xù)水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝，其特征在于所述 塔式反應(yīng)器與反應(yīng)物料的接觸界面以及所述換熱器與水解原料的接觸界面各自采用下列 材質(zhì)之一 金屬鉭、鋯或其合金。
8. 如權(quán)利要求1或2所述的間苯二胺連續(xù)水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝，其特征在于所述 的后處理工序包括如下步驟水解物料冷卻至室溫后，用有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，水洗，脫溶劑， 精餾制得間苯二酚產(chǎn)品。
9. 如權(quán)利要求8所述的間苯二胺連續(xù)水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝，其特征在于所述的有 機(jī)溶劑為正丁醇或醋酸丁酯。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種間苯二胺連續(xù)水解生產(chǎn)間苯二酚的工藝，所述工藝采用的裝置包括管道混合器、換熱器、塔式反應(yīng)器，所述塔式反應(yīng)器內(nèi)自上而下布置折流板，所述塔式反應(yīng)器的外壁帶有加熱盤(pán)管；所述工藝包括如下步驟①通過(guò)管道混合器連續(xù)配制水解原料，形成均勻的間苯二胺硫酸鹽的水溶液；②間苯二胺硫酸鹽的水溶液先通過(guò)換熱器預(yù)熱到225～245℃后，從塔式反應(yīng)器頂部連續(xù)加入到塔式反應(yīng)器中，控制反應(yīng)物料在塔式反應(yīng)器中的反應(yīng)停留時(shí)間為120-240min，進(jìn)行連續(xù)化水解反應(yīng)；③水解反應(yīng)所得水解反應(yīng)液經(jīng)后處理工序得到間苯二酚。本發(fā)明具有設(shè)備效率高、生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品收率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、工藝控制簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C37/00GK101735019SQ20091015665
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者何旭斌, 孟明, 張桂香, 朱敬鑫, 王新武, 陶建國(guó) 申請(qǐng)人:浙江龍盛化工研究有限公司;浙江鴻盛化工有限公司