一种连续蒸馏提纯1-氨基蒽醌的方法 所属技术领域
本发明涉及一种连续蒸馏提纯1-氨基蒽醌的方法
背景技术
1-氨基蒽醌是染料工业的重要中间体，合成的蒽醌染料具有很高的耐牢度和耐洗度，尤其是高纯度的蒽醌系列染料色光好、纯正。而生产高纯度的蒽醌染料需要高纯度的1-氨基蒽醌，而传统1-氨基蒽醌提纯工艺均采用化学精制法，精制过程中产生大量废水，污染环境，加工成本高。为了解决此问题，人们一直在努力寻找既经济又无污染的纯化工艺。人们发现当温度高于250℃时，在实用的压力范围内，汽、液二相均可稳定存在，且1-氨基蒽醌的蒸汽压与其它组分的蒸汽压相差二倍以上，而且不存在不利于分离的共沸关系，作为塔底的组分2-氨基及二氨基蒽醌的混合物在此条件下保持着较好的流动性，从而确定了用真空蒸馏分离的方法。蒸馏法可以克服上述化学精制法的弊端。专利DE2334276报道用间歇蒸馏法在245℃-316℃利用真空蒸馏将1-氨基蒽醌从氨基蒽醌混合物中分离出来。专利DE234379分别介绍在温度260℃-310℃，压力为1.33-6.65kpa情况下，用真空蒸馏将1-氨基蒽醌分离。由于间歇蒸馏法，物料是一次性投入，物料在蒸馏釜内高温状态下停留时间长，1-氨基蒽醌等物料在高温下容易发生分解焦化，造成产率低；其次是单位容积产量低。为此专利DE3029302A1报道采用连续真空蒸馏分离1-氨基蒽醌的方法。此方法介绍，1-氨基蒽醌粗品经熔融后，用泵输送到蒸馏塔，塔内汽体先经冷凝器冷凝，部分冷凝液作为回流入塔；离开冷凝器未冷凝的气体再进入分部冷凝器冷凝，部分冷凝下来的液体通过压力平衡管到絮凝固化器，然后粉碎作为产品。此过程可得到约37％纯度为98.2％的1-氨基蒽醌；未冷凝的气体再进入真空转鼓冷却机，在转鼓冷却机内将低沸点物冷却成固体。由于此工艺是塔顶同时采出1-氨基蒽醌和蒽醌及低沸物。为了保证1-氨基蒽醌地纯度，必须将蒽醌及低沸物从1-氨基蒽醌中分离出来，这样带走的1-氨基蒽醌相对多，造成高品位的1-氨基蒽醌产率低；而且在产品分离过程中需多次冷凝收集，冷凝设备多致使系统阻力增加，稍有不慎容易堵塞管道及设备。另外投料泵需长期运转在高温绝热状态下，要保证泵性能完好不泄漏也有相当难度。
【发明内容】
本发明针对上述的蒸馏法存在的问题，提供了一种连续蒸馏提纯1-氨基蒽醌的方法，可以提高1-氨基蒽醌的单位容积产出率和纯度。
本发明的另一目的是为了减少系统阻力，避免堵管。
本发明的还有一个目的是为了保证系统真空度能维持在要求的范围内，尽可能减少泄漏点。
本发明针对上述的间歇蒸馏和连续蒸馏法存在的一些问题，提出了采用二塔式真空蒸馏提纯1-氨基蒽醌，将1-氨基蒽醌混合物中的蒽醌和低挥发性物质与1-氨基蒽醌、高沸点物质与1-氨基蒽醌分别用二只塔来分离，使精馏操作类似二元精馏。首先利用蒽醌易升华的特点，将蒽醌及低挥发物在第一只塔分离出来，蒽醌及低挥发物在第一只塔顶产出，而将蒽醌含量控制在一定范围的1-氨基蒽醌混合液从塔底产出，产出的料液进入第二只塔。在第二只塔将高沸点物质与1-氨基蒽醌分离。塔顶产出高含量的1-氨基蒽醌，塔底产出高沸点物质，从而保证了高纯度的1-氨基蒽醌的产出。
包括以下步骤：
(1)将1-氨基蒽醌粗品物料送入熔融锅，在熔融锅内加热使物料熔融为液体，液体状1-氨基蒽醌料液从熔融锅进入前蒸发器，在前蒸发器内加热汽化进前塔，塔内汽体经塔顶冷凝器冷凝；
(2)前塔内冷凝液体进入后蒸发器，在后蒸发器内进一步加热汽化进入塔底，塔内汽体经塔顶冷凝器冷凝，未冷凝的汽体进入1-氨基蒽醌收集器。本工艺流程中的管路及设备都要绝热，保持在物料的熔点温度以上，整个系统处于6.8-7.5KPa的真空范围内。
本发明的有益效果是，由于1-氨基蒽醌混合物中的蒽醌和低挥发性物质与1-氨基蒽醌、高沸点物质与1-氨基蒽醌分别用二只塔来分离，使精馏操作类似二元精馏，使操作控制容易，分离效果好，产品质量保证；由于出塔的汽相直接采用凝析法凝析，在凝析器内将其凝析成粉状固体作为产品，减少冷凝设备，简化了操作，保证系统正常运行；由于革除了投料泵，利用压差，采用真空管道直接吸料，避免泵运转在高温高真空下容易磨损泄漏的问题。
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的工艺流程示意图。
其中11.熔融锅，12.前原料槽，13.前蒸发器，14.前塔，5.蒽醌凝析器，21塔底原料槽，22.后原料槽，23后蒸发器，24.后塔，6.1-氨基蒽醌凝析器，7.真空泵。
【具体实施方式】
本发明工艺流程如下：
1-氨基蒽醌粗品物料自螺旋给料机送入熔融锅11，在熔融锅11内加热使物料熔融为液体252℃-260℃，液体状1-氨基蒽醌物料从熔融锅11由真空吸入前原料槽12，前原料槽12内物料由真空吸入前蒸发器13，在前蒸发器13内加热汽化进前塔14，塔内汽体经塔顶冷凝器冷凝，冷凝液作回流，未冷凝的汽体进入蒽醌凝析器5直接凝析成含有蒽醌等的固体，前塔14内液体从塔底排出进入塔底原料槽21，塔底原料槽21内物料液真空吸入后原料槽22，后原料槽22物料液真空吸入后蒸发器23，在后蒸发器23内进一步加热汽化进入后塔24底，后塔24内汽体经塔顶冷凝器冷凝，冷凝液作回流，未冷凝的汽体进入1-氨基蒽醌凝析器6，在凝析器内直接凝析成粉状结晶的1-氨基蒽醌产品；蒸发器底排出蒸馏残渣，残渣中含有2-氨基蒽醌及二氨基蒽醌，可进一步回收。本工艺流程中的管路及设备都要绝热，保持在物料的熔点温度以上，整个系统处于6.8-7.5KPa的真空度范围内。
下列的例子将本发明作进一步的说明：
例1：
有下例组成的氨基蒽醌 百分比为重量的百分比
蒽醌 2.6％
1-氨基蒽醌 80.6％
2-氨基蒽醌 4.5％
1，5-1，8-二氨基蒽醌 4.3％
其它二氨基蒽醌及未知物 8.0％
先将物料导入装有搅拌器的熔融锅11，在熔融锅11内彻底熔融，熔融好的混合物真空吸入前原料槽12，所述的前原料槽12内物料液以500公斤/小时速度由真空吸入前蒸发器13，在前蒸发器13内加热后进入前塔14，塔内汽化的汽体经塔顶冷凝器部份冷凝，冷凝液作回流，未冷凝的汽体直接进入蒽醌凝析器5，凝析出粉状结晶，塔顶产出平均为75公斤/小时，产出下列组分氨基蒽醌，百分比为重量的百分比：
蒽醌 16.1％
1-氨基蒽醌 83.9％
2-氨基蒽醌 几乎无
前塔14底排出的料液进入塔底原料槽21，塔底原料槽21内的物料液真空吸入后原料槽22，后原料槽22物料液以425公斤/小时真空吸入后蒸发器23，在后蒸发器23内加热汽化进入后塔24，塔内汽体由塔顶冷凝器冷凝，冷凝液体作回流，未冷凝的汽体直接进入1-氨基蒽醌凝析器6，在1-氨基蒽醌凝析器6内凝析出下列组成的粉状结晶，塔顶产出速度平均为325公斤/小时，百分比为重量的百分比：
蒽醌 0.3％
1-氨基蒽醌 99.1％
2-氨基蒽醌 0.4％
1，5+1，8-二氨基蒽醌 0.2％
后蒸发器23底部以平均100公斤/小时排出下列组成的残渣：
1-氨基蒽醌 10.5％
2-氨基蒽醌 21.0％
1，5+1，8-二氨基蒽醌 20.0％
其它二氨基蒽醌及热分解物 49.5％
加热温度300-320℃，前塔14顶部真空度7.20Kpa，后塔24顶部真空度为7.30Kpa。
例2：
有下例组成的氨基蒽醌，百分比为重量的百分比
蒽醌 2.8％
1-氨基蒽醌 64.8％
2-氨基蒽醌 5.5％
1，5-1，8一二氨基蒽醌 5.2％
其它二氨基蒽醌及未知物 21.7％
先将物料导入装有搅拌器的熔融锅11，在熔融锅11内彻底熔融，熔融好的混合物真空吸入前原料槽12，前原料槽12内物料液以400公斤/小时速度由真空吸入前蒸发器13，在前蒸发器13内加热后进入前塔14，塔内汽化的气体经塔顶冷凝器冷凝，冷凝液回流，未冷凝的汽体直接进入蒽醌凝析器5，凝析出粉状结晶，产出速度平均为48公斤/小时，产出下列组成的氨基蒽醌，百分比为重量百分比；
蒽醌 20.2，
1-氨基蒽醌 79.8％
2-氨基蒽醌 几乎无
前塔14底排出的物料液直接进入塔底原料槽21，塔底原料槽21内的物料液真空吸入后原料槽22，后原料槽22物料液以352公斤/小时真空吸入后蒸发器23，在后蒸发器23内加热汽化从后塔24底进入塔内，塔内汽体上升到塔顶冷凝器冷凝，冷凝液作回流，未冷凝的汽体直接进入1-氨基蒽醌凝析器6，在1-氨基蒽醌凝析器内凝析成下列组成的粉状结晶，产出的速度平均为196公斤/小时；
蒽醌 0.8％
1-氨基蒽醌 97.5％
2-氨基蒽醌 1.0％
1，5+1，8-二氨基蒽醌 0.7％
后蒸发器23底部以平均156公斤/小时排出下列组成的残渣：
1-氨基蒽醌 13.1％
2-氨基蒽醌 11.5％
1，5+1，8-二氨基蒽醌 12.30％
其他二氨基蒽醌及热分解物 63.1％
加热温度310-320℃，前塔14顶部真空度7.30Kpa，后塔24顶部真空度7.35Kpa。