[发明专利]一种管道式连续化生产CLT酸氯化物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机颜料中间体的合成领域，尤其涉及一种管道式连续化生产CLT酸氯化物的方法。

背景技术

CLT酸(CLT acid)又称C酸，化学名称为6-氯-3-氨基甲苯-4-磺酸，相对分子量为221。CLT酸为白色或微红色固体粉末，基本无毒，略溶于水，易溶于氨水及碱液，是合成红色有机颜料的重要中间体。由CLT酸合成的金光红C和橡胶大红LC主要用于油墨、橡胶以及文教用品的着色，是世界上经久不衰、不可缺少的高档红色有机颜料。

目前，国内外的CLT酸合成方法基本上是甲苯磺化法，合成路线见方程式1：

方程式1

如方程式1所示，甲苯经磺化得到CLT酸磺化物、CLT酸磺化物氯化得到CLT酸氯化物、CLT酸氯化物硝化得到CLT酸硝化物，CLT酸硝化物经还原得到CLT酸成品。该方法原料来源广、操作简单、生产成本低。

目前常用的磺化反应器有釜式、罐组式、膜式、喷射式等。其中，间歇式釜式及罐组式磺化反应器相间接触面积小，传质传热效果差，生产效率低；膜式磺化反应器结构复杂，设备的加工、制造及安装精度要求都较高，投资费用大，操作弹性小，开停车不方便，且换热面积有限，对于三氧化硫磺化甲苯的反应容易产生局部过热，会降低产品的选择性，不利于磺化反应的进行。

公开号为CN1566083A的中国专利文献一种萘磺酸的制造方法，将萘连续定量泵入膜式或列管式反应器中，同时按比例送入含SO₃气体的磺化剂，萘沿反应器壁呈膜状流下，与SO₃气体接触，瞬间发生反应，得到以α-萘磺酸为主的反应产物，将反应产物连续输送至老化器进行异构化，最终得到以β-萘磺酸为主要成分的萘磺酸产品。该方法采用三氧化硫作为磺化剂，反应剧烈，热量不易散发，易导致过磺化、色泽恶化、炭化及爆炸性氧化等缺点。

现有技术中，多通过间歇釜式方式制备CLT酸及其中间体，操作繁琐，目的产物的选择性差，生产效率低。

发明内容

为解决现有CLT酸合成方法的诸多缺陷，本发明提供了一种管道式连续化生产CLT酸及其中间体的方法，同传统的间歇式反应釜相比较，反应设备体积较小、反应稳定性好、产品选择性高。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种管道式连续化生产CLT酸氯化物的方法，包括以下步骤：

步骤(1)：甲苯和硫酸在磺化管道反应器内进行磺化反应；

步骤(2)：步骤(1)得到的磺化反应液连续通入氯化管道反应器内与氯气反应，制得CLT酸氯化物。

和现有间歇釜式反应方法相比，本发明的反应过程可控性好，目的产物选择性高；反应过程无需对中间体进行纯化，有效提高生产效率；此外，还可降低甲苯挥发对环境的污染。

所述的磺化管道反应器优选管道式液液静态混合器。进一步优选为SK型管道式液液静态混合器和/或SV型管道式液液静态混合器。

步骤(1)中，先用蒸汽将磺化管道反应器预热至90℃-100℃；随后分别泵入硫酸和甲苯。进料在所述磺化反应管道内进行磺化反应，由磺化反应管道出口及时采出磺化反应液，所述的磺化反应液为CLT酸磺化物的硫酸溶液。

步骤(1)的反应方程式见方程式2：

方程式2

所述的硫酸的质量百分比浓度大于98％，在进入磺化管道反应器前，先预热至90-100℃。

步骤(1)中，甲苯与硫酸的投料重量比为1:2～3。所述投料重量比可保证甲苯的完全反应，避免未反应的甲苯参与后续的氯化、硝化等反应。

作为优选，甲苯与硫酸的投料重量比为1:2.5。

硫酸的进料流量优选为200-300kg/h。

步骤(1)中，磺化反应的温度为100～130℃。采用自动控温设备调控磺化管道反应器内的温度。

反应过程中，通过HPLC监控连续化反应状态，每1-2h为一个取样周期，所采取的样品为磺化管道反应器出口处的反应液。若所取样品中甲苯的含量大于1％时，暂停进样，通过拼接方式延长磺化管道反应器，从而延长反应时间(在反应器内的停留时间)，直至甲苯含量低于1％。

作为优选，所述的磺化管道反应器的管道长度为80-150m。进一步优选为100m。