一种新型环保对位酯生产系统的制作方法

本实用新型涉及对位酯生产系统领域，具体涉及一种新型环保对位酯生产系统。

背景技术：

对位酯，别称对(β-硫酸酯乙基砜)苯胺，是新型活性染料最重要的中间体，用于合成ef型、km型、m型、kn型、me型等活性染料。活性染料由于色谱齐全，牢固耐洗，应用简便，价格低廉且适应性强，已经成为纤维素纤维和部分合成纤维最主要的一类染料，近年来在国内外发展都非常迅速，产量已超过染料总量的20％,是目前我国第二大类染料品种。

据调查，目前对位酯生产企业主要集中在中国和印度两地，国内生产对位酯企业已经有十几家，这些企业目前采用乙酰苯胺路线生产对位酯生产系统，具体为以乙酰苯胺为原料，经氯磺化、氯乙醇作缩合剂缩合、加硫酸水解、酯化得到对位酯。该系统为提高反应收率须用过量的氯磺酸参与反应，产生大量硫酸废水污染环境，且浓度较低、很难回收、设备腐蚀严重；采用氯乙醇作缩合剂，反应温度控制不好就出现副产物多问题；用过量浓硫酸水解后炒干进行酯化，直接火加热干炒法，受热不均，产品质量也因温度不能有效控制而波动很大，出现产品外观不佳和焦化物含量高问题。

现有技术中有一种新型环保对位酯的生产方法，以克服上述的技术问题。其生产方法主要分为四个反应步骤，包括缩合反应、氧化反应、加氢还原反应以及酯化反应。

其中，缩合反应为将原料对硝基氯苯和dmf(二甲基甲酰胺)溶液混合溶解后，加入疏基乙醇和40％氢氧化钠溶液进行缩合反应，得到对硝基苯基-β-羟乙基硫醚以及氯化钠；氧化反应为将对硝基苯基-β-羟乙基硫醚与钨酸钠催化剂溶液混合后，加入双氧水溶液进行氧化反应，得到对硝基苯基-β-羟乙基砜；加氢还原反应单元用于将对硝基苯基-β-羟乙基砜与甲醇溶液混合后，加入氢气以及雷尼镍催化剂溶液进行加氢还原反应，得到对氨基苯基-β-羟乙基砜；酯化反应为将对氨基苯基-β-羟乙基砜与浓硫酸溶液进行酯化反应，得到对位酯。

采用该方法的生成物包括主产品对位酯以及副产品氯化钠，而且其废水中含硫酸量相对较少，有利于保护环境。将该方法运用于企业对位酯生产系统中有重要的实用意义。目前未有专门针对上述生产方法的对位酯生产系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是设计一种新型环保对位酯生产系统，使其满足企业的生产要求，以及实现对位酯生产过程先进可靠、经济合理、绿色环保。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种新型环保对位酯生产系统，依次连接的缩合反应单元、氧化反应单元、加氢还原反应单元以及酯化反应单元。

具体的，各单元的具体结构为：

所述缩合反应单元包括用于容置疏基乙醇的第一原料罐、用于容置dmf溶液的第二原料罐、用于容置对硝基氯苯的第三原料罐、用于容置40％氢氧化钠溶液的第四原料罐；所述第二原料罐与所述第三原料罐连接第一配制罐，所述第一配制罐、所述第一原料罐以及所述第四原料罐的输出端连接缩合釜，所述缩合釜的输出端连接第一离心过滤器；所述第一离心过滤器的固体输出端依次连接过滤洗涤干燥机和氯化钠罐，所述第一离心过滤器的液体输出端依次连接缩合物滤液罐、第一刮膜蒸发器、脱水塔、粗硫醚中间罐、dmf回收塔、粗硫醚罐、水洗釜、固液分离器以及精硫醚罐；

所述氧化反应单元包括用于容置钨酸钠催化剂溶液的第五原料罐和用于容置双氧水的第六原料罐；所述精硫醚罐、所述第五原料罐以及所述第六原料罐的输出端连接氧化用回路反应器，所述氧化用回路反应器的输出端依次连接静态混合器、氧化釜、氧化物中间罐、结晶釜、氧化结晶浆料罐以及第二离心过滤器，所述第二离心过滤器的固体输出端依次连接盘式干燥器和氧化物罐；

所述加氢还原反应单元包括用于容置甲醇溶液的第七原料罐、用于容置雷尼镍催化剂溶液的第八原料罐、氢气存储罐以及第二配制罐，所述第七原料罐和所述氧化物罐的输出端连接所述第二配制罐，所述第二配制罐、所述氢气存储罐以及所述第八原料罐的输出端依次连接加氢反应釜和泄压闪蒸罐；所述泄压闪蒸罐的蒸汽输出端依次连接闪蒸冷凝器和甲醇回收罐，所述泄压闪蒸罐的物料输出端依次连接物料静置罐、第二刮膜蒸发器、氨基物中间罐、球形干燥机以及氨基物罐；

所述酯化反应单元包括用于容置浓硫酸的第九原料罐，所述第九原料罐和氨基物罐的输出端连接捏合机，所述捏合机的输出端依次连接酯化水洗罐和第三离心过滤器；所述第三离心过滤器的固体输出端依次连接闪蒸干燥机和对位酯罐。

进一步的，所述缩合釜、所述水洗釜、所述固液分离器、所述氧化釜、所述结晶釜以及所述加氢反应釜均设有若干个。如此设置，确保各反应过程能完全、彻底进行。

进一步的，所述氧化反应单元还设有用于容置8％氢氧化钠溶液的第十原料罐，所述第十原料罐的输出端分别连接所述氧化用回路反应器和所述静态混合器的输入端，以控制所述氧化回路反应器和所述静态混合器内部的ph值为4-7。如此设置，确保氧化反应在合适的ph值条件下进行。

进一步的，所述氧化用回路反应器的顶部通过尾气连接管连接氧化尾气冷凝器，所述氧化尾气冷凝器的冷凝端回流所述氧化用回路反应器，所述氧化尾气冷凝器的排气端直接连接外界。如此设置，通过设置尾气连接管对氧化用回路反应器进行泄压处理，避免氧化用回路反应器内部压强过高导致意外，同时通过设置氧化尾气冷凝器收集尾气中的有用物质，避免其随之排放。

进一步的，所述氧化物罐与所述第二配制罐之间，以及所述氨基物罐与所述捏合机之间，均设有称重计量器。如此设置，通过秤重计量器准确计量投放量，保证对位酯的有效生产。

进一步的，所述加氢反应釜设有溢流口，所述溢流口连接催化剂沉降罐，所述催化剂沉降罐的上层出液端连接所述泄压闪蒸罐，所述催化剂沉降罐的下层出液端连接所述加氢反应釜。如此设置，若加氢反应釜内部物料过多时，可通过溢流至催化剂沉降罐对其进行沉降处理，下层富含催化剂的反应液回流至加氢反应釜中继续反应，上层反应液由于本身已在加氢反应釜中作氢气还原反应，可直接流至泄压闪蒸罐作后续处理。

进一步的，所述第二离心过滤器的液体输出端连接所述结晶釜。如此设置，考虑到从第二离心过滤器的液体输出端中流出的液体由于其内部还有大量的氧化物，直接排发会造成环境污染以及原料浪费，因此将其流回至结晶罐再一次进行结晶处理，实现原料的有效利用。

进一步的，所述固液分离器和所述第三离心过滤器的液体输出端依次连接一效加热器、一效分离器、二效加热器、二效分离器、冷却器、冷凝水罐以及污水处理池。如此设置，对固液分离器以及第三离心过滤器的液体输出端中流出的废水进行多效加热分离处理，进一步降低其废水内含硫酸量后再流至污水处理池，更有利于保护环境。

进一步的，所述氧化用回路反应釜内设置有温度三取二报警系统。如此设置，当检测到氧化用回路反应釜内部的温度过高触发报警系统时，进料调节阀全关，回路换热器循环水调节阀全开，以及时降低氧化用回路反应釜内部温度。通过温度三取二报警系统作为联锁控制方案，具有生产能力持续稳地，抗故障能力高等优点。

进一步的，所述加氢反应釜内设置有温度压力三取二报警系统。如此设置，当检测到加氢反应釜内部温度或压力过高触发报警系统时，自动联锁关闭氢气进料阀、关闭蒸汽阀，自动联锁打开排空阀泄放至火炬系统；同时原料进料阀、催发剂进料阀、内部搅拌电机关闭。通过温度压力三取二报警系统作为联锁控制方案，具有生产能力持续稳地，抗故障能力高等优点。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

通过本生产系统，以确保企业能对背景技术中所提及的新型环保对位酯进行有效生产，同时对位酯生产先进可靠、经济合理、绿色环保。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构简图；

图2为本实用新型的结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例及其工作原理：

一种新型环保对位酯生产系统，依次连接的缩合反应单元、氧化反应单元、加氢还原反应单元以及酯化反应单元。

具体的，各单元的具体结构为：

所述缩合反应单元包括用于容置疏基乙醇的第一原料罐、用于容置dmf溶液的第二原料罐、用于容置对硝基氯苯的第三原料罐、用于容置40％氢氧化钠溶液的第四原料罐；所述第二原料罐与所述第三原料罐连接第一配制罐，将对硝基氯苯与dmf溶液以1：1.6的比例配制；所述第一配制罐、所述第一原料罐以及所述第四原料罐的输出端连接缩合釜，将疏基乙醇、对硝基氯苯以及氢氧化钠以3.22：1.07：1的比例添加入缩合釜中；所述缩合釜的输出端连接第一离心过滤器；所述第一离心过滤器的固体输出端依次连接过滤洗涤干燥机和氯化钠罐，氯化钠罐中所存储的即为副产品氯化钠；所述第一离心过滤器的液体输出端依次连接缩合物滤液罐、第一刮膜蒸发器、脱水塔、粗硫醚中间罐、dmf回收塔(dmf回收塔的作用是回收粗硫醚中的dmf溶液，使粗硫醚中不含dmf溶液)、粗硫醚罐、水洗釜、固液分离器以及精硫醚罐，精硫醚罐中所储存的即为对硝基苯基-β-羟乙基硫醚；

所述氧化反应单元包括用于容置钨酸钠催化剂溶液的第五原料罐和用于容置双氧水的第六原料罐；所述精硫醚罐、所述第五原料罐以及所述第六原料罐的输出端连接氧化用回路反应器，所述氧化用回路反应器的输出端依次连接静态混合器、氧化釜、氧化物中间罐、结晶釜、氧化结晶浆料罐以及第二离心过滤器，所述第二离心过滤器的固体输出端依次连接盘式干燥器和氧化物罐，氧化物罐中所储存的即为对硝基苯基-β-羟乙基砜；

所述加氢还原反应单元包括用于容置甲醇溶液的第七原料罐、用于容置雷尼镍催化剂溶液的第八原料罐、氢气存储罐以及第二配制罐，所述第七原料罐和所述氧化物罐的输出端连接所述第二配制罐，所述第二配制罐、所述氢气存储罐以及所述第八原料罐的输出端依次连接加氢反应釜和泄压闪蒸罐；所述泄压闪蒸罐的蒸汽输出端依次连接闪蒸冷凝器和甲醇回收罐，所述泄压闪蒸罐的物料输出端依次连接物料静置罐、第二刮膜蒸发器、氨基物中间罐、球形干燥机以及氨基物罐，氨基物罐中所储存的即为对氨基苯基-β-羟乙基砜；

所述酯化反应单元包括用于容置浓硫酸的第九原料罐，所述第九原料罐和氨基物罐的输出端连接捏合机，所述捏合机的输出端依次连接酯化水洗罐和第三离心过滤器；所述第三离心过滤器的固体输出端依次连接闪蒸干燥机和对位酯罐，对位酯罐中所储存的即为主产品对位酯。

通过本生产系统，以确保企业能对背景技术中所提及的新型环保对位酯进行有效生产，生成物包括主产品对位酯和副产品氯化钠，实现对位酯生产过程先进可靠、经济合理、绿色环保。

作为上述实施例的优选方案，所述缩合釜、所述水洗釜、所述固液分离器、所述氧化釜、所述结晶釜以及所述加氢反应釜均设有若干个。如此设置，确保各反应过程能完全、彻底进行。

作为上述实施例的优选方案，所述氧化反应单元还设有用于容置8％氢氧化钠溶液的第十原料罐，所述第十原料罐的输出端分别连接所述氧化用回路反应器和所述静态混合器的输入端，以控制所述氧化回路反应器和所述静态混合器内部的ph值为4-7。如此设置，确保氧化反应在合适的ph值条件下进行。

作为上述实施例的优选方案，所述氧化用回路反应器的顶部通过尾气连接管连接氧化尾气冷凝器，所述氧化尾气冷凝器的冷凝端回流所述氧化用回路反应器，所述氧化尾气冷凝器的排气端直接连接外界。如此设置，通过设置尾气连接管对氧化用回路反应器进行泄压处理，避免氧化用回路反应器内部压强过高导致意外，同时通过设置氧化尾气冷凝器收集尾气中的有用物质，避免其随之排放。

作为上述实施例的优选方案，所述氧化物罐与所述第二配制罐之间，以及所述氨基物罐与所述捏合机之间，均设有称重计量器。如此设置，通过秤重计量器准确计量投放量，保证对位酯的有效生产。

作为上述实施例的优选方案，所述加氢反应釜设有溢流口，所述溢流口连接催化剂沉降罐，所述催化剂沉降罐的上层出液端连接所述泄压闪蒸罐，所述催化剂沉降罐的下层出液端连接所述加氢反应釜。如此设置，若加氢反应釜内部物料过多时，可通过溢流至催化剂沉降罐对其进行沉降处理，下层富含催化剂的反应液回流至加氢反应釜中继续反应，上层反应液由于本身已在加氢反应釜中作氢气还原反应，可直接流至泄压闪蒸罐作后续处理。

作为上述实施例的优选方案，所述第二离心过滤器的液体输出端连接所述结晶釜。如此设置，考虑到从第二离心过滤器的液体输出端中流出的液体由于其内部还有大量的氧化物，直接排发会造成环境污染以及原料浪费，因此将其流回至结晶罐再一次进行结晶处理，实现原料的有效利用。

作为上述实施例的优选方案，所述固液分离器和所述第三离心过滤器的液体输出端依次连接一效加热器、一效分离器、二效加热器、二效分离器、冷却器、冷凝水罐以及污水处理池。如此设置，对固液分离器以及第三离心过滤器的液体输出端中流出的废水进行多效加热分离处理，进一步降低其废水内含硫酸量后再流至污水处理池，更有利于保护环境。

作为上述实施例的优选方案，所述氧化用回路反应釜内设置有温度三取二报警系统。如此设置，当检测到氧化用回路反应釜内部的温度过高触发报警系统时，进料调节阀全关，回路换热器循环水调节阀全开，以及时降低氧化用回路反应釜内部温度。通过温度三取二报警系统作为联锁控制方案，具有生产能力持续稳地，抗故障能力高等优点。

作为上述实施例的优选方案，所述加氢反应釜内设置有温度压力三取二报警系统。如此设置，当检测到加氢反应釜内部温度或压力过高触发报警系统时，自动联锁关闭氢气进料阀、关闭蒸汽阀，自动联锁打开排空阀泄放至火炬系统；同时原料进料阀、催发剂进料阀、内部搅拌电机关闭。通过温度压力三取二报警系统作为联锁控制方案，具有生产能力持续稳地，抗故障能力高等优点。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。