蒽醌染料生产工艺

作者: 小晓    日期: 2021-08-04    点击量:     文字大小:      
蒽醌染料生产工艺

蒽醌染料
 
蒽醌染料以其色泽鲜艳、固色率高、染色牢度好等特点,已经成为目前比较重要的一种染料。然而,蒽醌类染料大多数是芳香族化合物,有稳定的共轭结构,结构复杂又难降解,存在潜在毒性。1835年,首次用硝酸氧化蒽制备蒽醌。蒽醌衍生物是有色的,广泛存在于自然界中。天然产物中的蒽醌类化合物大多含有羟基,羟基常以游离态或与糖结合形成糖苷的状态存在。理论上,蒽醌可能有10种异构体,目前只制备了1,2-蒽酯、1,4-蒽醌和9,10-蒽醌,通常称为9,10-蒽醌。第一次世界大战前,蒽醌的产量很少,只有用重铬酸钠将蒽醌氧化成蒽醌一种生产方法。蒽的气相催化氧化是20世纪40年代发展起来的。目前美国普遍采用萘醌法,近年来中国也开始发展萘醌法和苯乙烯法。蒽醌染料常见的生产工艺有四种:蒽气相催化氧化法、苯酐法、萘醌法、苯乙烯法,下面上海精颜化工为您简单介绍一下。
 
一、蒽气相催化氧化法
蒽氧化法是以精制蒽为原料,空气为氧化剂,五氧化二钒为催化剂进行气相催化氧化。有两种类型的反应器,固定床和硫化物床上。国内蒽醌装置多采用固定床反应器,采用含量大于90%的精制蒽。熔融后用300°C左右的热风以1560立方米/h的流量将汽化后的精蒽取出。在热风管中混合后,经过固定床催化氧化管式反应器,总收率达80%-85%。原料消耗定额:精蒽(90%)1260kg/t。用于氧化蒽醌的精制蒽来自煤焦油蒸馏,不含无机离子。氧化蒽醌生产过程主要采用蒸馏和气相催化氧化,不产生废水、废气,不产生大气离子、硫酸根离子和铁离子。因此,氧化蒽醌作为高档染料具有竞争优势,其缺点是原料精制蒽受煤焦油产品的制约。
 
二、苯酐法
用苯酐、苯为原料,以三氯化铝为催化剂,进行付克反应,然后再使用浓硫酸脱水,最后得到蒽醌。苯酐法又可以分为溶剂法、球磨法和气相收缩法。我国多采用溶剂法,即使用用过量的苯作溶剂,这种方法原料易得,可从石油入手。具有反应温度低、设备简单、副反应少等优点。但缺点是污染严重,三氯化铝废酸水处理困难,并且生产成本高。采用苯酐法合成蒽醌原料消耗定额:苯酐768kg/t、纯苯700kg/t、硫酸(98%)1364kg/t、三氯化铝1554kg/t、发烟硫酸1000kg/t。
 
三、萘醌法
以氯化亚铜为催化剂,萘醌和丁二烯脱氢得到蒽醌。由于石化工业的快速发展,提供了大量的原料丁二烯和萘醌,该方法具有消耗低、三废少等优点,在日本和美国已有相当规模,前景看好,日本川崎公司采用这种方法生产。我国科研部门做了大量研究,小型化、中国式虽然取得了成功,但并没有产业化。这种方法的缺点是萘醌和丁二烯的价格比较高,目前由于对反应动力学研究不足,催化剂性能较差,床温烧毁现象时有发生,操作弹性较小。
 
四、苯乙烯法
在苯乙烯法中,苯乙烯先二聚,再氧化成邻苯甲酸,再环合成醌。这种方法的优点是原料易得,又避免了苯酐法铝盐废水造成的污染,色彩成本低。但对反应时的环境要求高、工艺复杂、设备要求高,是德国巴斯夫研究的新成果,但目前尚未扩大到工业生产规模。此外,日本三井化学公司获得了甲苯制取蒽醌的专利,由于其工艺简单,原料便宜,引起了人们的关注。
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