8羟基喹啉工艺流程
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3.3 生产工艺及物料平衡分析
3.3.1 8-羟基喹啉(825.8t/a,其中自用325.8t/a)
3.3.1.1反应原理及反应方程式
反应原理:将甘油在140℃以上用浓硫酸脱使成为丙稀醛,再与邻氨基酚反应,使成为8-羟基四氯喹啉,再用邻硝基酚使之氧化成8-羟基喹啉。
合成反应式:(以邻氨基酚计,转化率98%)
邻氨基酚+甘油+1/3邻硝基酚--→8-羟基喹啉+1/3邻氨基酚+11/3水
109 92 139/3=46.3 145 36.3 66
1 0.84 0.43 1.33 0.33 0.46
3.3.1.2.工艺流程简述
将150KG邻氨基酚,75KG邻硝基酚,200KG硫酸和匀(搅半小时),保温在60℃以上,慢慢滴入已有200KG甘油并升温到140℃以上的1000L合成釜中(用8小时滴完),滴完保温反应4小时,即达到反应终点.然后边向釜夹套通冷却水边向釜内慢慢加入约400KG水(将釜加满),使物料降温到80℃以下,再将釜内料液用泵打入2000L中和釜中,用约540㎏ 30%的液碱中和(温度≥80℃)到PH=7~8,静置分层,分出下层废盐水,再将上层油料送减压蒸溜,升温到200~220℃,约8小时蒸一釜,经冷凝,破碎,粉碎即得成品8-羟基喹啉约180㎏.废盐水经冷却到常温,结晶出废盐(硫酸钠,约240㎏,可卖30元/吨),分离出的废水送污水处理站.
项目总收率约92%
注意事项:
一.合成:1.滴加时合成釜内温度不能低于140℃,否则会发生垒积反应引起冲料.
2.滴加时不能太快,否则也会冲料.
二.中和:加碱不能太快,否则也会冲料.
三.减压蒸馏:釜上的真空表要灵,系统的管道不能堵,否则釜上出现正压有爆炸危险.
3.325-氨基-8-羟基喹啉(50t/a)
反应方程式:
⑴硝化:(以8-羟基喹啉计,转化率97℅)
8-羟基喹啉+ 硝酸-→硝羟喹啉 + 水
145 63 190 18
1 0.43 1.31 0.12
3.3.2.2 生产工艺流程
⑴硝化反应
将100㎏8-羟基喹啉和400㎏98%浓硫酸导入硝化反应釜,低温条件下缓慢滴加48㎏98%硝酸(约4小时滴完),温度保持在0-5℃,反应4小时后将物料进行抽滤,滤液返回硝化反应釜循环利用,套用多次后排出.滤饼加水和液碱进行中和,将PH调至7-8,然后进行离心甩滤,滤饼经烘干后得中间产物硝羟喹啉;废水中含废盐(硫酸钠.极少量硝酸钠),须经除盐后进入污水处理系统.
注意事项:硝化时料温绝不可高于5℃,若高出10多度,就可能迅速升温
而引起爆炸.
⑵加氢还原反应
加氢反应在专门的加氢车间操作,常温下将80㎏硝羟喹啉和5㎏钯炭颗粒.450㎏乙醇投入1000L压力釜中,然后慢慢升温至50℃,再慢慢通入氢气, 使釜压升至8㎏/㎝2,反应2小时,至不吸氢止,加氢后的物料利用釜压进行压滤,压滤残渣主要为钯炭,钯炭回收重利用;滤液冷却到≤10℃,使产物结晶析出,经离心甩滤得湿粗品,滤液主要为乙醇,经蒸馏后回用至加氢工段.湿粗品用乙醇重结晶一次,即可合格,烘干后再进行粉碎包装,即得产品5-氨基-8-羟基喹啉,约60㎏.
3.3.3 8-羟基喹哪啶(250T/A)
反应方程式:
邻氨基酚+巴豆醛+1/3邻硝基酚-→8-羟基喹哪啶+1/3邻氨基酚+5/3水
109 70 46.3 159 36.3 30
1 0.64 0.4
2 1.46 0.3
3 0.28
3.3.3.2生产工艺流程
工艺流程简述:
将150㎏邻氨基酚和250㎏30%盐酸.75㎏邻硝基酚投入密闭的500L 合成反应釜中,通蒸汽使反应釜温度升至105℃,然后缓慢滴加110㎏巴豆醛,滴加时间约8小时,滴完再保温3小时,合成反应完成后将料液放入中和釜再加入液碱进行中和,调PH约7-8,料温≥80℃,中和毕经静置分层,放出下层油料送减压蒸馏,上层废盐水经除盐后送污水处理.减压蒸馏的
温度200-220℃,8小时蒸一釜,蒸出8-羟基喹哪啶粗品210㎏.再用乙醇重结晶,经烘干.粉碎.包装,得产品约196㎏.
3.3.
4.三合氯喹啉(300t/a)
反应方程式:
100 8-羟基喹啉+ 165 氯→65二氯+ 32 5-氯+ 3.7-氯+ 165 氯化氢
100* 145 165*71 65*214 32*179.5 3*179.5 165*36.5
1 0.81 0.96 0.18 0.04 0.42
3.3.4.2生产工艺流程
工艺流程简述:
将150kg 8-羟基喹啉和150㎏水, 150㎏30%盐酸加入500L氯化釜,降温到15-20℃进行通氯,通氯时间约为8h。
氯化后的物料经抽滤得湿粗品,再加液碱进行中和,使pH达到7-8,所得湿粗品再用工业酒精重结晶,结晶温度≤5℃再甩滤得湿料,经烘干,粉碎,包装得产品三合氯喹林约165kg。
酒精母液可回蒸套用。
3.3.5. 7-(4-乙基-1-甲基辛基)-8-羟基喹啉(100t/a)
(1)合成反应
C6H7NO + C11H22O--→C20H27NO + H2O
145 170 297 18
1 1.17 2.05 0.12
3.3.5.2生产工艺流程:
工艺流程简述:
将300kg 8-羟基喹啉和300kg二甲苯溶剂投入合成釡,搅拌升温至≥80℃,慢慢滴入380㎏5-乙基-2-壬酮(约4小时滴完)。
滴完在80℃下保温反应3h,反应毕将料液冷却至≤50℃出料,送去减压蒸馏。
先蒸出溶剂二甲苯,再在250℃左右,蒸出产物,蒸一釜约10h,得约500kg馏出物,再进行加氢还原:400kg馏出物加400kg工业酒精加20kg Pa/c入1000L压力釜,反应压力为8个大气压,温度80℃,时间6h。
产物经压滤除渣(Pa/c,套用)后,送去精馏,先蒸出溶剂(酒精,套用),再在250℃下蒸出产品7-(4-乙基-1-甲基辛基)-8-羟基喹啉,约410kg。
本项目产品收率为70%.(因蒸馏残渣多,收率不够高)。
溶剂二甲苯采用二级冷凝,冷凝效率97%。
3.3.6 4-氨基间甲酚(400t/a)
(1)硝化反应:
间甲酚 + 硝酸 ---→ 4-硝基间甲酚 + 水
108 63 153 18
1 0.58 1.4
2 0.17
3.3.6.2生产工艺流程
工艺流程简述:
1.将100kg间甲酚和360kg 98%浓硫酸投入硝化釜,搅拌降温至≤0℃.再缓
慢滴加65kg浓硝酸,(约8h滴完),滴完再在5℃以下保温反应4h,然后
抽滤,滤液回收套用,滤饼再加入水和液碱进行中和,ph调至7-8,再离心甩滤,废水经除盐后送进污水处理站,滤饼用乙醇重结晶后即为4-硝基间甲酚。
湿料约180kg,不必烘干,直接送去加氢还原。
乙醇母液蒸出乙醇可套用。
2.180kg湿4-硝基间甲酚同5kg钯炭和300kg乙醇加入500L压力釜中,进行
加氢还原,温度80℃,反应时间约3小时,压力为8个大气压。
反应毕经压滤,去渣(Pa/c,套用),滤液转至结晶釜低温(≤10℃)结晶,再滤出产物,用乙醇重结晶,然后经干燥,粉碎,包装得产品4-氨基间甲酚。
约125kg.母液都回蒸出溶剂套用。
本项目产品总收率90%,溶剂乙醇采用二级冷凝,冷凝效率为95%。