600吨/年2-萘酚的车间设计文献综述

 2022-12-02 21:10:09
  1. 课题背景
  2. 萘酚又称beta;-萘酚、乙萘酚 (英文名: 2-Naphthol, CAS号: 135-19-3,分子量:144.17,分子式:C10H8O,2-萘酚常温下为白色有光泽的碎薄片或白色粉末。2-萘酚广泛地应用于染料、香料、油脂、药物和农药的合成与生产,有毒,对皮肤、黏膜有强烈的刺激作用,易于被皮肤吸收。是一种重要的精细化学品的中间体。化学式如图:

2-萘酚为灰白色到浅黄色薄片,或者是白色到黄白色的结晶粉末。单斜小叶晶形微带苯酚气味,放置及暴光则变暗。熔点121-123℃,闪点162℃,沸点285-286℃(标准大气压下),密度1.217g/cm3(25℃).加热生华,能真空蒸馏;遇蒸汽不挥发,但在过热蒸汽中挥发。极难溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯。1g 2-萘酚可溶解在1L冷水或者80mL沸水,或0.8mL乙醇、17mL氯仿中;此外,还溶解于甘油、橄榄油及一些强碱溶液。燃烧热为4980KJ/kg (1190.3kcal/kg)。 2-萘酚作为一种重要的有机原料,可以衍生出多种重要的染料中间体如2,3酸、吐氏酸、J酸、R酸、G酸、氨基J酸等。

萘磺酸碱熔法是目前最为成熟的2-萘酚生产方法,也是目前使用最为广泛的生产方法。该方法的主要工序包括磺化、中和、碱熔、酸化等。具体流程为:

  1. 萘粉装入熔萘锅中加热使之熔化,当温度达到120-125℃时,把熔融的萘压入已经预热好的磺化锅中,再继续升温至163-165℃。然后在此温度下,在一小时内经计量槽均匀加入预热过的硫酸,保温数小时,使反应完成。同时产生10%-15%的副产物1-萘磺酸。

  1. 把磺化液压至水解器中,用少量的水稀释磺化液并升温至140-145℃,此时,1-萘磺酸以比2-萘磺酸快得多的速度水解为萘和硫酸。

  1. 用水蒸气吹出萘蒸气,收集在带有洗涤塔的锅中,重新用于磺化反应。
  2. 经水解除去1-萘磺酸的反应物从水解器压送至贮槽中,然后导入中和器。中和器内先放入一些水,反应物导入后,把经计量槽预热的亚硫酸钠缓缓加入中和器,于是2-萘磺酸生成为相应的钠盐。将中和好的反应液送入结晶器中冷却,使2-萘磺酸钠盐析出,再经离心机与液体分离。得到的2-萘磺酸钠盐则用来进行碱熔反应。

  1. 把熔融的氢氧化钠送入碱熔锅中,搅拌并以烟道气加热,把上道工序制得的2-蔡磺酸钠盐逐渐加入,当游离碱降至规定值以后,停止加料,加热到325-330℃。搅拌数小时,使2-萘磺酸钠生成2-萘酚钠。

  1. 预先在稀释器中装入水,然后在搅拌下速度均匀地把碱熔物放入,再加水稀释并压送至酸化器中,进一步加水稀释至形成一定比重的溶液。冷却后,进行酸化处理,至碱性反应消失为止。此时,2-蔡酚呈沉淀从溶液中析出。

  1. 将酸化物压入洗涤器,加热使2-萘酚熔融,由于2-萘酚层的比重小于亚硫酸钠溶液,故2-蔡酚浮于上层。放出下层亚硫酸钠溶液,并用水洗涤2-蔡酚。把洗涤后的2-蔡酚在熔融状态压送至分离器中。由于2-蔡酚层比重大于水层,故先放掉含亚硫酸钠及2-萘酚钠的水,然后将2-萘酚放入干燥器在搅拌下加热脱水。把干燥后的熔融态粗2-萘酚保温送至蒸馏锅中,在真空下蒸馏。首先蒸出残存的水分,然后在一定温度下蒸出2-蔡酚。
  2. 要解决的问题

本课题将根据2-萘酚的合成工艺及物理化学性质,设计出操作上可行,经济效益高,符合GMP生产规范的标准车间。

  1. 可行性分析

建造可以生产600吨/年的2-萘酚的生产车间是可行的。

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