专利名称：一种萘磺酸的制造方法
技术领域：
本发明属有机合成领域，尤其涉及一种萘磺化产品的制造方法。
背景技术：
萘磺酸是制造萘酚(C10H7OH)的原料，也是偶氮染料的合成原料。萘磺酸与甲醛进一步缩合得到的萘磺酸甲醛缩合物是颜料、染料、乳化合成用的分散剂，水泥减水剂等的重要中间体。
萘磺酸通过萘与磺化剂反应制得。传统生产萘磺酸方法是采用浓硫酸工艺，反应时一般需用过量的硫酸，否则，硫酸浓度随着反应进行而降低后，磺化反应会终止，萘磺酸生成率不高。过量的硫酸又必需用大量的碱去中和，增加了烧碱或石灰的消耗，并产生大量废弃物，不经济，又污染环境，而且中和物易混入产品，影响成品质量。
日特许平1-258655，名称为“萘磺酸制造方法”的专利公报公开了一种萘磺酸制造方法，该方法采用细孔无机多孔分离膜选择性地除去硫酸和萘反应中生成的水分，尽量保持硫酸的浓度，利于反应进行，减少过剩的硫酸。但对分离膜孔径要求高，否则选择性降低，达不到理想的效果。且仍有废硫酸产生。
特开昭58-62153号名称为“萘磺酸制造方法”的专利公报公开了在溶剂中用等摩尔硫酸和萘进行反应制造萘磺酸的方法，并以共沸的方法随时去除水分。反应较完全，但共沸时萘也会因升华而损失，反应结束后，还有溶剂余留，分离、脱除溶剂很难，工业上还不可行。
WO91/13864名称为“萘磺酸的制备工艺”的专利公报公开了用萘和气态SO3制备高β-萘磺酸含量产品的工艺。该工艺是将SO3含量为1-40V％的氮气或空气混合气体通入釜式反应器中的熔融(85-100℃)的萘中。萘与SO3之比为1∶0.7-1∶1.5mol，反应结束后再在120-200℃将生成的α萘磺酸异构化为β萘磺酸。该工艺SO3为间隙式通入，反应稳定性差，副产物(二磺酸盐和三磺酸盐)多，用釜式反应器生产反应时间长，加热、冷却能耗大。
发明内容
本发明提供了一种萘磺酸的制造方法，该发明提高了萘转化率，增加了反应稳定性，减少了副产物产生，提高了产品质量，并减少了环境污染，提高了经济效益。
一种萘磺酸的制造方法，将熔融的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，熔融萘沿反应器壁呈膜状流下，与SO3气体接触，在80-170℃温度下瞬间发生反应，得以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。
所述的磺化剂为SO3与氮气或空气的混合气体，混合气体中SO3含量为1-50％(体积百分比)。
所述的萘与SO3加料的摩尔比为1∶1.0-1.2。
所述的其中异构化的工艺条件为异构化温度100-200℃异构化时间1-3小时本发明萘磺酸的制造方法，可用于制备甲基萘磺酸，将甲基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，甲基萘沿反应器壁呈膜状流下，与SO3气体接触，在40-90℃温度下瞬间发生反应，得以α-甲基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-甲基萘磺酸为主要成分的甲基萘磺酸产品。
本发明使用SO3气体作磺化剂，萘与SO3反应充分，反应中无水分产生，无废硫酸产生，反应转化率高，未反应的萘含量低，反应在膜式或列管式反应器中连续进行，反应稳定，副产物少，产品质量好，生产效率高。
本发明中异构化反应是采用连续化工艺进行，反应转化率高且操作稳定。
具体实施例方式
实施例1
将6.3kg/hr熔融的萘和含SO3气体3.0v％的0.16Mpa压力的混合气体以50.1kg/h导入膜式反应器，物料萘沿管壁下降，与导入的SO3气体接触，瞬间发生反应，使用夹套冷却水控制反应温度90-110℃，反应物被连续输送至老化器，异构化温度控制在150-180℃，异构化时间2小时，每小时可以得到β-萘磺酸纯度为90％的萘磺酸产品9.9kg，反应的尾气通入气体处理设施。副产物有未反应的萘、α-萘磺酸、多磺酸等。
实施例2将18.9kg/hr熔融的萘和含SO3气体5.0v％的0.16Mpa压力的混合气体以93.1kg/h导入列管式反应器，物料萘沿管壁下降，与导入的SO3气体接触，瞬间发生反应，使用夹套冷却水控制反应温度90-110℃，反应物被连续输送至老化器，异构化温度控制在150-180℃，异构化时间2小时，每小时可以得到β-萘磺酸纯度为92％的萘磺酸产品29.7kg，反应的尾气通入气体处理设施。副产物有未反应的萘、α-萘磺酸、多磺酸等。
实施例3将21.0kg/hr甲基萘和含SO3气体10.0v％的0.16Mpa压力的混合气体以50.4kg/h导入列管式反应器，物料甲基萘沿管壁下降，与导入的SO3气体接触，瞬间发生反应，使用夹套冷却水控制反应温度40-80℃，反应物被连续输送至老化器，异构化温度控制在160-190℃，异构化时间2小时，每小时可以得到β-甲基萘磺酸纯度为70％的β-甲基萘磺酸产品32.1kg，反应的尾气通入气体处理设施。副产物有未反应的甲基萘、α-甲基萘磺酸、多磺酸等。
实施例4将7.0kg/hr的甲基萘和含SO3气体3.0v％的0.16Mpa压力的混合气体以50.1kg/h导入膜式反应器，物料萘沿管壁下降，与导入的SO3气体接触，瞬间发生反应，使用夹套冷却水控制反应温度95-115℃，反应物被连续输送至老化器，异构化温度控制在160-190℃，异构化时间2小时，每小时可以得到β-甲基萘磺酸纯度为95％的β-甲基萘磺酸产品10.5kg，反应的尾气通入气体处理设施。副产物有未反应的甲基萘、α-甲基萘磺酸、多磺酸等。
对照例1将6.3kg熔融的萘和含SO3气体3.0v％的0.16Mpa压力的混合气体以50.1kg分别加入和导入罐式反应器，SO3气体通过罐式反应器中的搅拌器均匀导入熔融的萘中，进行反应，使用夹套冷却水控制反应温度90-110℃，反应物被输送至老化器，采用间歇式老化，老化器温度控制在150-180℃，老化2小时，可以得到β-萘磺酸纯度为87％的萘磺酸产品9.0kg，反应的尾气通入气体处理设施。副产物有未反应的萘、α-萘磺酸、多磺酸等。
对照例2将6.3kg/hr的萘和含SO3气体3.0v％的0.16Mpa压力的混合气体以50.1kg/hr分别泵入和导入罐式反应器，SO3气体通过一个分布器均匀连续导入熔融的萘中(罐式反应器中有搅拌器)，进行反应，使用夹套冷却水控制反应温度95-115℃，反应物被连续输送至老化器，采用间歇式老化，老化器温度控制在160-190℃，老化2小时，每小时可以得到β-甲基萘磺酸纯度为90％的β-萘磺酸产品9.8kg，反应的尾气通入气体处理设施。副产物有未反应的萘、α-萘磺酸、多磺酸等。
对照例3将7.0kg的甲基萘和含SO3气体3.0v％的0.16Mpa压力的混合气体以50.1kg分别加入和导入罐式反应器，SO3气体通过一个分布器均匀导入甲基萘中，进行反应，使用夹套冷却水控制反应温度40-90℃，反应物被输送至老化器，采用间歇式老化，老化器温度控制在160-190℃，老化2小时，可以得到β-甲基萘磺酸纯度为62％的β-甲基萘磺酸产品9.8kg，反应的尾气通入气体处理设施副产物有未反应的甲基萘、α-甲基萘磺酸、多磺酸等。
权利要求
1.一种萘磺酸的制造方法，其特征在于将熔融的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。
2.根据权利要求1所述的一种萘磺的酸制造方法，其特征在于萘与SO3气体在80-170℃下进行反应。
3.根据权利要求1所述的一种萘磺酸的制造方法，其特征在于所述的磺化剂为SO3与氮气或空气的混合气体，混合气体中SO3含量为1-50％(体积百分比)。
4.根据权利要求1所述的一种萘磺酸的制造方法，其特征在于萘与SO3加入量的摩尔比为1∶1.0-1.2。
5.根据权利要求1所述的一种萘磺酸的制造方法，其特征在于其中异构化的工艺条件为异构化温度100-200℃异构化时间1-3小时
6.根据权利要求1所述的一种萘磺酸的制造方法在制备甲基萘磺酸中的应用。
7.根据权利要求5所述的一种萘磺酸的制造方法在制备甲基萘磺酸中的应用，其特征在于将甲基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，甲基萘沿反应器壁呈膜状流下，与SO3气体接触，在40-90℃下瞬间发生反应，得到以α-甲基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-甲基萘磺酸为主要成分的甲基萘磺酸产品。
全文摘要
本发明公开了一种萘磺酸的制造方法，将熔融的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SO
文档编号C07C309/00GK1566083SQ0314159
公开日2005年1月19日 申请日期2003年7月10日 优先权日2003年7月10日
发明者杨新长, 祝红元, 贝澄, 冷晓力 申请人:浙江吉利达化工有限公司