一種糖精鈉的生產方法

2023-09-20 19:36:05 9

一種糖精鈉的生產方法
【專利摘要】一種糖精鈉的生產方法，它以苯酐為原料經過醯胺化反應、酯化反應、重氮化反應、置換反應、氯化反應、氨化反應、中和反應，得60℃時波美度為25—40Be的糖精鈉溶液，經脫色、過濾、濃縮、結晶、甩幹、乾燥後得糖精鈉成品，而其中的氨化反應是以液氨為原料與氯化反應得到的鄰磺醯氯苯甲酸甲酯反應，生成鄰磺醯氨苯甲酸甲酯。本生產方法能縮短工藝路線，減少生產環節，降低生產成本，還能降低生產廢水中的氨氮排放量，每生產1moL糖精鈉可減少1moLNH4＋的排放，使生產廢水中氨氮排放量可減少50%，有利於環境保護。
【專利說明】一種糖精鈉的生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種化工產品的生產方法，特別是一種糖精鈉的生產方法。
【背景技術】
[0002]傳統的糖精鈉生產工藝是:以苯酐為原料經過醯胺化反應、酯化反應、重氮反應、置換反應、氯化反應、氨化反應、酸析、中和反應，製得糖精鈉溶液，將該溶液經過脫色、濃縮、結晶、甩幹、乾燥，製得糖精鈉成品。在傳統的糖精鈉生產過程中的氨化反應是以氨水為原料，與氯化反應得到的鄰磺醯氯苯甲酸甲酯反應生成鄰磺醯苯甲醯亞胺銨。該生產方法不僅生產工藝路線長，生產環節多，生產成本高，而且生產廢水中的氨氮排放量高。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於提供一種糖精鈉的生產方法，它能夠有效地降低生產廢水中的氨、氮排放量，並能減少生產環節，縮短工藝路線，可降低生產成本。
[0004]本發明生產方法包括如下工藝步驟:
1、醯胺化反應:將質量濃度約為16%的氨水和水按苯酐與所加氨水的質量比為1:0.1的配比量放入醯胺化反應釜中，開攪拌、排風、冷凝鹽水降溫，當溫度降至0°C左右時，加入按苯酐與氨水質量比為1:0.1的配比量的苯酐，加完苯酐，當溫度升至50-70°C，PH值為7時，緩慢加入質量濃度為30%左右的液鹼，當PH值為9時，停止加液鹼。醯胺化反應的最終溫度在85°C左右時，關閉降溫鹽水，保溫、排氨後得合格醯胺化液；
2、酯化反應:將上述醯胺化液打入酯化反應釜中，開攪拌，開鹽水降溫，當溫度降至30°C時，加入苯酐與所加甲醇的質量比為1:1.5的配比量甲醇，當溫度降至10°C以下時，加入苯酐與所加次氯酸鈉的質量比為`1:5且質量濃度為14%的次氯酸鈉溶液，加次氯酸鈉溶液的過程中，反應溫度不得超過30°C，反應過程中用Kl試劑試色，不褪色，酯化反應達到終點，停止加次氯酸鈉溶液。關閉鹽水，待溫度升至40°C左右時，加入適量約100°C的熱水，關攪拌，靜止、待分層後，將上層鄰氨基苯甲酸甲酯打入甲酯沉降罐中，沉降後得合格鄰氨
基苯甲酸甲酯，該鄰氨基苯甲酸甲酯質量含量應大於98% ；
3、重氮反應:在重氮反應釜中加入甲酯與所加水的質量比為1:2的水，同時開啟 夾層鹽水開始降溫，然後加入甲酯與所加鹽酸的質量比為1:2.7且質量濃度為30%的
鹽酸；
在甲酯混合釜中加入甲酯與所加水的質量比為1:1.5的水，同時開啟夾層蒸汽加熱，開攪拌加入質量含量大於99%左右且甲酯與所加亞硝酸鈉的質量比為1:0.5的亞硝酸鈉，溶
解，而後將步驟2所得的質量含量大於98%的鄰氨基苯甲酸甲酯加入甲酯混合釜內，攪拌，觀察乳化情況，生成甲酯亞硝酸鈉混合液，該混合液的溫度應控制在20~24°C之間；開足重氮反應釜夾層鹽水降溫，待鹽酸溶液溫度降至25°C以下時，開始加入上述所得的甲酯亞硝酸鈉混合液。進行重氮反應，反應過程中溫度應控制在30°C以下，該反應結束後，得澄清透明淺黃色重氮液，用澱粉指KI指示劑測試應顯藍色。
[0005]4、置換反應:將步驟3〉所得的重氮液打入置換反應釜中，開攪拌，開置換反應夾層鹽水降溫，加入質量含量大於94%且甲酯與所加硫酸銅的質量比為1:0.2配比量的硫酸銅，待溫度降至20°C時，通入甲酯與所通二氧化硫的質量比為1:0.8的配比量二氧化硫。通二氧化硫過程中置換反應釜釜壓應在0-0.1MPa，溫度應在30-50°C，通二氧化硫時間應在70-90分鐘，進行置換反應，通二氧化硫結束後，關攪拌、關鹽水，在溫度為45°C左右，壓力為0.1 MPa左右的條件下保溫90分鐘，得鄰亞磺酸苯甲酸甲酯，用H酸試劑測試鄰亞磺酸苯甲酸甲酯，應不顯色；
5、氯化反應:往上述置換反應釜中加入甲酯與所加工業甲苯的質量比為1:2配比量的工業甲苯，開攪拌，開鹽水降溫。待溫度降至20-30°C時，開始通入甲酯與所通液氯的質量比為1:0.3配比量的液氯。通液氯過程中，溫度應在40-50°C，通液氯結束後，用聯苯胺乙醇試劑測試鄰磺醯氯苯甲酸甲酯，應顯橘紅色，關攪拌、鹽水，靜置，待分層後，將酸水放出，得鄰磺醯氯苯甲酸甲酯甲苯溶液，壓入氨化反應釜中；
6、氨化反應:向氯化反應得到的鄰磺醯氯苯甲酸甲酯甲苯溶液中加入為鄰磺醯氯苯甲 酸甲酯甲苯溶液0.6倍的甲苯，攪拌，沉降，將下層酸水分淨，打開攪拌，用鹽水降溫。
當溫度降至10 -20°C時，向氨化反應釜內通入液氨，進行氨化反應，通液氨過程中，溫度不得高於95°C，待反應液變透明時，停止通液氨，測PH值7 - 8時，氨化反應達終點，得鄰磺醯胺苯甲酸甲酯；
7、洗滌、甩幹:停攪拌，靜置，將上層甲苯抽出氨化反應釜，然後加水洗滌鄰磺醯胺苯甲酸甲酯，待洗滌水中NH4+ < 2.5/萬時，甩幹，得甩幹鄰磺醯胺苯甲酸甲酯；
8、中和反應:在中和反應釜中加入水與鄰磺醯胺苯甲酸甲酯的質量比為1:1的水，開攪拌，加入甩幹後得到的甩幹鄰磺醯胺苯甲酸甲酯，在溫度不得超過85°C的條件下，緩慢加入氫氧化鈉溶液，測反應液PH值在6.5 -7.5時，停止加氫氧化鈉溶液，中和反應達到終點，得溫度60°C時的糖精鈉溶液波美`度為25 _40Be，在經過脫色、過濾、濃縮、結晶、甩幹、乾燥得成品糖精鈉。
[0006]本發明採用上述生產方法，它以苯酐為原料經過醯胺化、酯化、重氮化、置換、氯化、氨化、中和、脫色、濃縮、結晶、甩幹、乾燥後得糖精鈉成品，而其中的氨化反應是以液氨為原料與氯化反應得到的鄰磺醯氯苯甲酸甲酯反應生成鄰磺醯氨苯甲酸甲酯的。本生產方法能縮短生產工藝路線，減少生產環節，降低生產成本，還能降低生產廢水中的氨氮排放量，每生產ImoL糖精鈉可減少ImoLNH4+排放，使生產廢水中氨氮排放量可減少50%，有利於環境保護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖為一種糖精鈉的生產方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖詳細描述本發明的【具體實施方式】。
[0009]根據工藝流程圖，本發明生產方法的具體工藝步驟如下:
1、醯胺化反應:在醯胺化反應釜中放入苯酐與所加氨水的質量比為1:0.1配比量的氨水，開攪拌、排風、用溫度為_15°C左右的冷凝鹽水降溫。當溫度降至0°C左右時，打開苯酐料鬥擋板，10分鐘左右加完苯酐，所加苯酐量與氨水的質量比為1:0.1。當溫度升至50-70°C，PH值為7時，緩慢加入質量濃度為30%左右的液鹼氫氧化鈉溶液，當PH值為9時，停止加氫氧化鈉溶液，反應最終溫度在85°C左右。關閉降溫鹽水，保溫20-50分鐘。保溫結束後，排氨I小時左右得合格醯胺化液，醯胺化液游離鹼質量濃度為0.08-0.25%。
[0010]2、酯化反應:將所得合格醯胺化液打入酯化反應釜中，開攪拌，開鹽水降溫，該鹽水溫度為_15°C左右。當溫度降至30°C時，加入苯酐與所加甲醇的質量比為1:1.5配比量的甲醇，甲醇密度為0.791-0.793g/cm3。當溫度降至10°C以下時，加入苯酐與所加次氯酸鈉的質量比為1:5配比量的次氯酸鈉溶液，次氯酸鈉溶液的質量濃度為14%左右。加次氯酸鈉溶液過程中，反應溫度不得超過30°C，反應過程中用KI試劑試色，若不褪色，說明反應已達終點，停止加次氯酸鈉溶 液。關閉鹽水，待溫度升至40°C左右時，加入適量約100°C的熱水，關攪拌，靜置20分鐘左右，待分層後，將上層鄰氨基苯甲酸甲酯打入甲酯沉降罐中，沉降48小時後得合格鄰氨基苯甲酸甲酯，鄰氨基苯甲酸甲酯質量含量應大於98%。
[0011]3、重氮反應:在重氮反應釜中加入甲酯與所加水的質量比為1:2配比量的水，開啟夾層鹽水開始降溫，然後加入質量濃度為30%的鹽酸，甲酯與所加鹽酸的質量比為1:
2.7。
[0012]在甲酯混合反應釜中加入甲酯與所加水的質量比為1:1.5配比量的水，同時開啟夾層蒸汽加熱，開攪拌加入質量含量大於99%左右且甲酯與所加亞硝酸鈉的質量比為1:
0.5配比量的亞硝酸鈉，溶解後將質量含量大於98%的鄰氨基苯甲酸甲酯加入甲酯混合釜內，攪拌10 -20分鐘後取樣觀察乳化程度，乳化程度應維持在I分鐘不分層為宜，得甲酯亞硝酸鈉混合液，該混合液的溫度應控制在20~24°C之間。
[0013]開足重氮反應釜夾層鹽水降溫，待鹽酸溶液溫度降至25°C以下時，開始加入上述所得甲酯亞硝酸鈉混合液。每10分鐘記錄一次溫度，溫度應控制在30°C以下。重氮反應結束後，取樣用KI澱粉指示劑測試應顯藍色，說明重氮反應達到終點，得澄清透明淺黃色重氮液。
[0014]4、置換反應:將上述所得澄清透明淺黃色重氮液打入置換反應釜中，開攪拌，開夾層鹽水降溫，加入質量含量大於94%且甲酯與所加硫酸銅的質量比為1:0.2配比量的硫酸銅，待溫度降至20°C時，通入甲酯與所通二氧化硫的質量比為1:0.8配比量的二氧化硫。通二氧化硫過程中反應釜釜壓應在0-0.1MPa，溫度應在30-50°C，通二氧化硫時間應在70-90分鐘。通二氧化硫結束後，關攪拌、鹽水。在壓力為0.1 MPa左右，溫度為45°C左右的條件下，應保溫90分鐘，保溫結束後，得鄰亞磺酸苯甲酸甲酯。用H酸試劑測試鄰亞磺酸苯甲酸甲酯，應不顯色。
[0015]5、氯化反應:往上述置換反應釜中加入甲酯與所加甲苯的質量比為1:2配比量的工業甲苯，開攪拌，開鹽水降溫。待溫度降至20-30°C時，開始通入甲酯與所通液氯的質量比為1:0.3配比量的液氯。通液氯過程中，溫度應在40-50°C，時間為90分鐘左右，通液氯結束後，用聯苯胺乙醇試劑測試鄰磺醯氯苯甲酸甲酯，應顯橘紅色。關攪拌、鹽水，靜置30分鐘左右，待分層後，將酸水放出，將鄰磺醯氯苯甲酸甲酯甲苯溶液壓入氨化反應釜中。
[0016]6、氨化反應:向裝有鄰磺醯氯苯甲酸甲酯甲苯溶液的氨化反應釜中加入甲苯，所加甲苯的量為鄰磺醯氯苯甲酸甲酯甲苯溶液的0.6倍，攪拌10 -30分鐘，沉降3- 6小時，將氨化反空釜中的下層酸水分淨。
[0017]打開攪拌，開鹽水降溫。當溫度降至10 _20°C時，在溫度不得高於95°C的條件下，向氨化反應釜內通入液氨，待反應液變透明時，停止通液氨，測PH值為7 - 8時,氨化反應達終點，得鄰磺醯胺苯甲酸甲酯。
[0018]7、洗滌、甩幹:停攪拌，靜置30- 50分鐘後，將上層甲苯抽出氨化反應釜，然後加水洗滌鄰磺醯胺苯甲酸甲酯，待洗滌水中NH4+<2.5/萬時，甩幹，得甩幹鄰磺醯胺苯甲酸甲酯。
[0019]8、中和反應:在中和反應釜中加入水與鄰磺醯胺苯甲酸甲酯的質量比為1:1配比量的水，開攪拌，加入甩幹後得到的鄰磺醯胺苯甲酸甲酯，在溫度不得超過85°C的條件下，緩慢加入氫氧化鈉溶液，測反應液PH值在6.5- 7.5時，停止加氫氧化鈉溶液，反應達到終點，得糖精鈉 溶液。糖精鈉溶液60°C時的波美度為25- 40Be。將該糖精鈉溶液按常規方法經過脫色、過濾、濃縮、結晶、甩幹、乾燥等得成品糖精鈉。
【權利要求】
1.一種糖精鈉的生產方法，其特徵在於如下工藝步驟: 1〉、醯胺化反應:將質量濃度約為16%的氨水和水按苯酐與所加氨水的質量比為1:0.1的配比量放入醯胺化反應釜中，開攪拌、排風、冷凝鹽水降溫，當溫度降至0°C左右時，加入按苯酐與氨水的質量比為1:0.1的配比量的苯酐，加完苯酐，當溫度升至50-70°C，PH值7時，緩慢加入質量濃度為30%左右的氫氧化鈉溶液，當PH值為9時，停止加氫氧化鈉溶液，在醯胺化反應的最終溫度在85°C左右時，關閉降溫鹽水，保溫、排氨，得合格醯胺化液； 2〉、酯化反應:將上述醯胺化液打入酯化反應釜中，開攪拌，開鹽水降溫，當溫度降至30°C時，加入苯酐與所加甲醇的質量比為1:1.5配比量的甲醇，當溫度降至10°C以下時，加入苯酐與所加次氯酸鈉的質量比為1:5且質量濃度為14%配比量的次氯酸鈉溶液，加次氯酸鈉溶液的過程中，反應溫度不得超過30°C，反應過程中用Kl試劑試色，不褪色，酯化反應達到終點，停止加次氯酸鈉溶液，關閉鹽水，待溫度升至40°C左右時，加入適量約100°C的熱水，關攪拌，靜置、待分層後，將上層鄰氨基苯甲酸甲酯打入甲酯沉降罐中，沉降後分出母液得合格鄰氨基苯甲酸甲酯，該鄰氨基苯甲酸甲酯質量含量應大於98% ； 3〉、重氮反應:在重氮反應釜中加入甲酯與所加水的質量比為1:2的水，開啟夾層鹽水開始降溫，然後加入甲酯與所加鹽酸的質量比為1:2.7且質量濃度為30%配比量的鹽酸，在甲酯混合釜中加入甲酯與所加水的質量比為1:1.5的水，同時開啟夾層蒸汽加熱，開攪拌，加入質量含量大於99%左右且甲酯與所加亞硝酸鈉的質量比為1:0.5配比量的亞硝酸鈉，溶解，而後將步驟2〉所得的質量含量大於98%的鄰氨基苯甲酸甲酯加入甲酯混合釜內，攪拌，觀察乳化程度，混合過程中，溫度應控制在20~24°C之間； 開足重氮反應釜 鹽水降溫，待鹽酸溶液溫度降至25°C以下時，開始加入上述所得的甲酯與亞硝酸鈉混合液，溫度應控制在30°C以下，進行重氮反應，該反應結束後，得澄清透明淺黃色重氮液，用澱粉KI指示劑測試應顯藍色 4〉、置換反應:將步驟3〉所得的重氮液打入置換反應釜中，開攪拌，開置換反應釜夾層鹽水降溫，加入質量含量大於94%且甲酯與所加硫酸銅的質量比為1:0.2配比量的硫酸銅，待溫度降至20°C時，通入甲酯與所通二氧化硫的質量比為1:0.8配比量的二氧化硫，通二氧化硫過程中置換反應釜壓應在0-0.1MPa，溫度應在30-50°C，通二氧化硫時間應在70-90分鐘，進行置換反應，通二氧化硫結束後，關攪拌、關鹽水，在溫度為45°C左右，壓力為0.1MPa左右的條件下保溫90分鐘，得鄰亞磺酸苯甲酸甲酯，用H酸試劑測試鄰亞磺酸苯甲酸甲酯，應不顯色； 5〉、氯化反應:往上述置換反應釜中加入甲酯與所加工業甲苯的質量比為1:2配比量的工業甲苯，開攪拌，開鹽水降溫，待溫度降至20-30°C時，開始通入甲酯與所通液氯的質量比為1:0.3配比量的液氯，通液氯過程中，溫度應在40-501:，通液氯結束後，用聯苯胺乙醇試劑測試鄰磺醯氯苯甲酸甲酯，應顯橘紅色，關攪拌、鹽水，靜置，待分層後，將酸水放出，得鄰磺醯氯苯甲酸甲酯甲苯溶液，壓入氨化反應釜中； 6〉、氨化反應:向氯化反應得到的鄰磺醯氯苯甲酸甲酯甲苯溶液中加入為鄰磺醯氯苯甲酸甲酯甲苯溶液0.6倍的工業甲苯，攪拌，沉降，將下層酸水分淨，打開攪拌，用鹽水降溫，當溫度降至10 -20°C時，向氨化反應釜內通入液氨，進行氨化反應，通液氨過程中，溫度不得高於95°C，待反應液變透明時，停止通液氨，測PH值7 - 8時，氨化反應達終點，得鄰磺醯胺苯甲酸甲酯；7〉、洗滌、甩幹:停攪拌，靜置，將上層甲苯抽出氨化反應釜，然後加水洗滌鄰磺醯胺苯甲酸甲酯，待洗滌水中NH4+ < 2.5/萬時，甩幹，得甩幹鄰磺醯胺苯甲酸甲酯； 8〉、中和反應:在中和反應釜中加入水與鄰磺醯胺苯甲酸甲酯的質量比為1:1的水，開攪拌，加入甩幹後得到的甩幹鄰磺醯胺苯甲酸甲酯，在溫度不得超過85°C的條件下，緩慢加入氫氧化鈉溶液，測反應液PH值在6.5-7.5時，停止加氫氧化鈉溶液，中和反應達到終點，得溫度60°C時糖精鈉溶液波美度為25-40Be，在經過脫色、過濾、濃縮、結晶、甩幹、乾燥得成品糖 精鈉。
【文檔編號】C07D275/06GK103709118SQ201310703050
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】齊楓楠, 楊國新, 趙利寬, 李建民, 劉輝, 郭勝, 程廣宇, 焦福祿, 高蘭真, 王穎, 王海平, 張瑩, 吳軍甫 申請人:中國平煤神馬集團開封興化精細化工有限公司