甲萘胺生產中產生的廢硫酸循環利用的方法
2023-12-05 18:50:21
專利名稱：甲萘胺生產中產生的廢硫酸循環利用的方法
技術領域：
本發明涉及的是一種廢硫酸循環利用的方法，更具體的說是利用萘硝化製備甲萘胺 生產過程中產生的廢硫酸來製備甲萘胺的方法。
背景技術：
在甲萘胺生產中，通常採用萘與混酸進行硝化，分離出廢酸和硝基萘。硝基萘再經 硫化鹼或加氫還原得到甲萘胺。硝化產生的廢酸由於含硝化副產品等雜質，無法利用， 大多作為三廢處理，既增加生產成本，又增加了汙染物排放。甲萘酚生產一般用濃硫酸
加水與甲萘胺進行加壓水解製備，見中國專利CN99114473.2和CN200610156032.6，
所用硫酸都是98%以上的濃硫酸。由於廢硫酸含有雜質，會對反應的安全和產品質量產 生影響，目前未見使用。水解設備由於腐蝕性強， 一般用搪鉛釜。上世紀90年代常州 農藥廠曾經試驗用襯鋯反應釜進行甲萘胺加壓水解，但由於複合材料設備加工技術不過 關，未能進入規模生產。中國專利CN200610156032.6也提到用襯鋯反應釜進行反應， 使用的是濃硫酸。由於廢硫酸中含有雜質，會對鋯產生明顯的腐蝕，所以國內未有用廢 酸進行水解反應而使用襯鋯設備反應的報導。
發明內容
1. 發明要解決的技術問題
針對現有的甲萘胺生產中產生的廢酸由於含雜質，無法利用，既增加生產成本，又 增加了汙染物排放，本發明提供了甲萘胺生產中產生的廢硫酸循環利用的方法，可以利 用甲萘胺生產中產生的廢硫酸，通過予處理，除去可能影響安全和產品質量主要雜質， 然後將廢硫酸用於甲萘酚生產。生產得到的甲萘酚通過減壓精餾除去增加的雜質得到合 格的產品。
2. 技術方案
本發明的技術方案如下
甲萘胺生產中產生的廢硫酸循環利用的方法，其步驟為(A) 將甲萘胺生產中產生的廢硫酸投入反應釜中，加入處理劑，保持溫度為攝氏20 80度，反應0.1 10小時，然後靜止分層或者過濾，分出廢酸(廢硫酸)；
(B) 在襯鋯反應釜中依次加入水和以上步驟得到的廢酸配成稀廢酸，再加入甲萘胺， 在1.0 2.0Mpa壓力下，180 210度水解反應3 10小時，然後通過分層、水洗、 精餾得到甲萘酚產品。
甲萘胺生產中產生的廢硫酸中硫酸重量百分比含量10 70%，硝基萘300ppm,硝 酸含量0.1 3.0%。上述步驟(A)中處理劑為苯、甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、 二氯乙垸、萘、活性炭或大孔性樹脂。
步驟(B)中稀廢酸重量百分比濃度控制在10 25%,稀廢酸與甲萘胺質量比為2 5: 1。襯鋯反應釜為鋯複合板加工形成的內壁為鋯的壓力反應器。步驟(B)中所述的 甲萘胺重量百分比含量為90 99.99%。
3.有益效果
相對於現有技術，本發明的有益效果體現在(1)經濟效益按50%濃度廢酸計 算，如果當三廢中和處理一噸廢酸需花費1200元，而利用本專利方法扣除處理費用後 盈利400元，每噸廢酸綜合成本下降了 1600元，節約了三廢處理的成本。(2)環境效 益實現廢硫酸的資源化利用，減少了廢棄物排放，是一項環境友好的技術。
具體實施方式
實施例1 :
第一步在10立方的搪瓷釜中，將甲萘胺生產中產生的廢硫酸(硫酸重量百分比
含量60%，硝基萘300ppm ,硝酸含量2.10%) 7000L,加入處理(萃取)劑甲苯1000L， 保持溫度為攝氏30度(以下的溫度均為攝氏)，反應1小時，然後靜止分層或者過濾， 分出酸液。分析廢酸中硝基萘5叩m。硝酸小於0.05%。
第二步在襯鋯反應釜(鋯複合板加工形成的內壁為鋯的壓力反應器)中依次加入 水4500kg、上述處理後的廢酸3000kg配成稀廢酸，再加入含量99.9%的甲萘胺1500 kg,在1.20Mpa壓力下，190度5小時後水解完全，然後通過分層、水洗、精餾得到 甲萘酚產品1420 kg，產品含量99.99%。
以下比較例子只是將以上的一個反應條件進行替換，以比較不同反應條件的影響。比較例1 ，步驟同實施例1 ，只是將加入處理劑甲苯換成乙酸乙酯，最後得到廢
酸分析廢酸中硝基萘小於15ppm。硝酸小於0.08%。
比較例2 ，步驟同實施例1 ，只是將加入萃取劑甲苯換成二氯乙烷，最後得到廢
酸分析廢酸中硝基萘小於12ppm。硝酸小於0.02%。 比較例3 ，步驟同實施例1 ，只是將加入處理劑甲苯換成萘，最後得到廢酸分析 廢酸中硝基萘小於16ppm。硝酸小於0.04%。
比較例4，步驟同實施例1 ,只是將加入處理劑甲苯換成活性炭，最後得到廢酸分 析廢酸中硝基萘小於5ppm。硝酸小於0.07%。
比較例5，步驟同實施例1 ,只是將加入處理劑甲苯換成大孔性樹脂，最後得到廢
酸分析廢酸中硝基萘小於8ppm。硝酸小於0.08%。 比較例6，步驟同實施例1，加入處理劑後，保持溫度30度改為80度，最後得
到廢酸分析廢酸中硝基萘小於2ppm。硝酸小於0.01%。 比較例7，步驟同實施例1，加入處理劑後，保持溫度30度改為20度，最後得
到廢酸分析廢酸中硝基萘小於6ppm。硝酸小於0.06%。 比較例8，步驟同實施例1，加入處理劑後，反應1小時改為0.1小時，最後得到
廢酸分析廢酸中硝基萘小於化ppm。硝酸小於0.09%。 比較例9，步驟同實施例1，加入處理劑後，反應1小時改為10小時，最後得到
廢酸分析廢酸中硝基萘小於5ppm。硝酸小於0.02%。
比較例10，步驟同實施例1，將甲萘胺生產中產生的廢硫酸重量百分比含量由60% 改為10%，硝基萘280ppm ,硝酸含量2.10%)，處理後最後得到廢酸分 析廢酸中硝基萘小於5ppm。硝酸小於0.05%。
實施例2 :
基本步驟同實施例1,在襯鋯反應釜中依次加入水4500kg、處理後的重量百分比60yo 廢酸3000 kg配成稀廢酸，再加入重量百分比含量96%的甲萘胺1500 kg，在1.20Mpa 壓力下，190度5小時後水解完全，然後通過分層、水洗、精餾得到甲萘酚產品1380 kg， 產品含量96.1%。實施例3 :
基本步驟同實施例1 ,加入重量百分比含量為92.9%的甲萘胺，得到甲萘酚產品 1320 kg,產品含量93.1%。
實施例4
在襯鋯反應釜中依次加入水1250kg和按照實施例1中第一步處理後得到的30% (重量百分比含量)廢硫酸6250 kg配成25%稀廢酸，再加入含量99.9%的甲萘胺1500 kg，在1.20Mpa壓力下，190度5小時後水解完全，然後通過分層、水洗、精餾得到 甲萘酚產品1418kg，產品含量99.99%。
實施例5:
在襯鋯反應釜中依次加入水5100kg和按照實施例1中第一步處理後得到的40%廢 硫酸(重量百分比含量)2400 kg配成12.8%稀廢酸，再加入含量99.9%的甲萘胺1500 kg，在1.80Mpa壓力下，210度3小時後水解完全，然後通過分層、水洗、精餾得到 甲萘酚產品1380kg，產品含量99.99%。
實施例6:
基本步驟同實施例5 ，在襯鋯反應釜中依次加入水3060kg和按照實施例1中第一 步處理後得到的40% (重量百分比含量)廢硫酸1440 kg配成12.8%稀廢酸，再加入 含量99.9。/。的甲萘胺1500kg，得到甲萘酚產品1390 kg，產品含量99.99%。
實施例7
在襯鋯反應釜中加入按照實施例1中第一步處理後得到的10% (重量百分比含量) 廢硫酸7500 kg配成稀廢酸，再加入含量99.9%的甲萘胺1500 kg，在1.0Mpa壓力下， 180度10小時後水解完全，然後通過分層、水洗、精餾得到甲萘酚產品1418 kg，產 品含量99.99%。
權利要求
1. 一種甲萘胺生產中產生的廢硫酸循環利用的方法，其步驟為(A)將甲萘胺生產中產生的廢硫酸投入反應釜中，加入處理劑，保持溫度為攝氏20～80度，反應0.1～10小時，然後靜止分層或者過濾，分出廢酸；(B)在襯鋯反應釜中依次加入水和以上步驟得到的廢酸配成稀廢酸，再加入甲萘胺，在1.0～2.0Mpa壓力下，180～210度水解反應3～10小時，然後通過分層、水洗、精餾得到甲萘酚產品。
2.根據權利要求1所述的甲萘胺生產中產生的廢硫酸循環利用的方法，其特徵在於步驟 (A)中處理劑為苯、甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、萘、活性炭或 大孔性樹脂。
3. 根據權利要求2所述的甲萘胺生產中產生的廢硫酸循環利用的方法，其特徵在於步 驟(A)中的廢硫酸的重量百分比濃度為10-70%。
4. 根據權利要求3所述的甲萘胺生產中產生的廢硫酸循環利用的方法，其特徵在於步 驟(A)中得到的廢酸中硝基萘濃度小於20ppm,硝酸重量百分比小於0.1%。
5. 根據權利要求1-4中任一項所述的甲萘胺生產中產生的廢硫酸循環利用的方法，其 特徵在於步驟(B)中稀廢酸重量百分比濃度控制在10~25%，稀廢酸與甲萘胺質量 比為2~5: 1。
6. 根據權利要求1-4中任一項所述的甲萘胺生產中產生的廢硫酸循環利用的方法，其 特徵在於步驟(B)中襯鋯反應釜為鋯複合板加工形成的內壁為鋯的壓力反應器。
7. 根據權利要求1-4中任一項所述的甲萘胺生產中產生的廢硫酸循環利用的方法，其 特徵在於步驟(B)中所述的甲萘胺重量百分比含量為90-99.99%。
全文摘要
本發明公開了甲萘胺生產中產生的廢硫酸循環利用的方法。其步驟為將甲萘胺生產中產生的廢硫酸投入反應釜中，加入處理劑，保持溫度為20～80攝氏度，反應0.1～10小時，然後靜止分層或者過濾，分出廢酸(廢硫酸)；在襯鋯反應釜中依次加入水和以上步驟得到的廢酸配成稀廢酸，再加入甲萘胺，在1.0～2.0MPa壓力下，180～210度水解反應3～10小時，然後通過分層、水洗、精餾得到甲萘酚產品。本發明使得每噸廢酸綜合成本下降了1600元，節約了三廢處理的成本，實現了廢硫酸的資源化利用，減少了廢棄物排放，是一項環境友好的技術。
文檔編號C07C39/14GK101544541SQ20091002679
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月30日 優先權日2009年4月30日
發明者豪 周, 張宏偉, 徐光輝, 蘇建華 申請人:江蘇華達化工集團有限公司