阅读说明：本技术 一种新的苯绕蒽酮的生产方法 (Production method of benanthrone ) 是由 熊俊 汤学斌 周坚彪 于 2019-10-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及精细化工领域,具体涉及一种苯绕蒽酮的制备方法,具体包括如下步骤：将蒽醌、钌碳、硫酸、相转移催化剂和溶剂加入压力反应釜中,通入H<Sub>2</Sub>进行反应；反应完成后,冷却反应液,排出剩余H<Sub>2</Sub>后进行过滤,滤液用溶剂洗涤,合并滤液和洗涤液转入第二反应釜中；滤渣用做下一批催化剂重复使用；向第二反应釜中加入丙三醇,并加入催化剂硫酸进行环合反应；反应完成后蒸馏除去溶剂,残余物用热水洗涤、干燥得到苯绕蒽酮。与现有技术相比,本发明优点在于：本发明提供的苯绕蒽酮的生产方法其原材料循环利用率高,工艺易控制,成本低,并且产品质量明显提高的特点。(The invention relates to the field of fine chemical engineering, in particular to a preparation method of benzanthrone, which comprises the following steps: adding anthraquinone, ruthenium carbon, sulfuric acid, phase transfer catalyst and solvent into a pressure reaction kettle, and introducing H 2 Carrying out reaction; after the reaction was completed, the reaction solution was cooled to discharge the remaining H 2 Then filtering, washing the filtrate by using a solvent, combining the filtrate and a washing solution, and transferring the combined filtrate and the washing solution into a second reaction kettle; the filter residue is used as the next batch of catalyst for repeated use; adding glycerol into the second reaction kettle, and adding a catalyst sulfuric acid to carry out cyclization reaction; after the reaction is finished, the solvent is distilled off, and the residue is washed by hot water and dried to obtain the benzanthrone. Compared with the prior art, the invention has the advantages that: the method for producing the benzanthrone has the advantages of high raw material recycling rate, easily controlled process, low cost and productsThe quality is obviously improved.)

一种新的苯绕蒽酮的生产方法

技术领域

本发明涉及精细化工领域，具体涉及一种新的苯绕蒽酮的生产方法。

背景技术

染料是现代社会不可或缺的精细化学品，它作为一种色谱齐全，颜色鲜艳，牢度良好的传统染料已经有上千年的历史了，它是一种广泛用于染棉的高级染料品种，大量应用于纤维素纤维和涤/棉混纺物内棉主份的套染。其中某些还原染料还可用于聚酯纤维和维纶染色。对于环境而言，还原染料不含有会在特定条件下裂解产生致癌芳香胺的偶氮物质，染色后穿着舒适不会使人过敏、不具有致癌性急性毒性，不含有环境激素，而且使用时废水的色度低、对鱼类的毒性也小，所以近年还原染料也是禁用染料的一种替代品。但是长期以来其生产和使用过程中总是伴随着较大环境污染问题，研究和开发染料生产过程中绿色技术，设计、制造和应用新型生产设备并进行工业化生产应用，减少原材料和能源消耗，降低三废排放量和处理难度，实现清洁工艺生产，达到节能减排目标具有重要经济和社会意义，也是非常紧迫的工作。

由于还原染料生产过程中技术设备要求高，工艺复杂，收率低，“三废”污染严重，特别是近年来其他染料的发展，使还原染料在纺织印染行业中的重要性有所下降，在一些发达国家，由于环保法规、生产成本的限制，生产还原染料经济效益下降，很多公司停止了还原染料的生产和开发，染料品种更新较慢。但国际市场对还原染料的需求量仍然很大，因此，开发新的还原染料品种，降低还原染料生产和使用过程中的环境污染以及对现有落后生产工艺进行改进，是现今还原染料研究领域的热点。

苯绕蒽酮又称苯并蒽酮，是一种重要的染料中间体，用于生产多种染棉纤维的高级还原染料，如还原橄榄绿B，还原橄榄绿T，还原蓝BO，还原灰M，还原艳绿FFB等的中间体。

苯绕蒽酮的结构式如下：

化学名称：苯绕蒽酮

英文名称：Benzanthrone

C A S号：82-05-3

分子式：C₁₇H₁₀O

分子量：230.26g/mol

目前制备苯绕蒽酮的合成方法有很多种，按照起始原料不同可分为：以蒽醌为原料、以蒽酮为原料、以苯并蒽为原料、以1,4,6,9-四氢蒽醌和以1,4-二氢蒽醌为原料。各方法综合比较，蒽醌作为原料易得，反应简单易行，因此现在一般合成苯绕蒽酮的方法以蒽醌法为主。

现工厂使用的合成苯绕蒽酮的方法是，以蒽醌和甘油为原料，铁粉作为还原剂，在浓硫酸溶液中制备得到。该工艺的缺点：反应后产生的铁离子回收费时费力，直接排放对环境也会造成污染；浓硫酸反应后难以回收，处理不当也会对环境造成污染。发明提供的工艺方法是以钌碳为还原剂，并且降低了硫酸的浓度，在回流的条件下脱水闭环得到。其原材料循环利用率高，工艺易控制，成本低，并且产品质量有明显提高。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术中存在的原料及反应副产物不易回收的不足提供一种原材料循环利用率高、工艺易控制的苯绕蒽酮的生产方法。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

一种苯绕蒽酮的生产方法，包括如下步骤：

(1)将蒽醌、催化剂、硫酸、相转移催化剂和溶剂加入压力反应釜中，通入H₂进行反应；

(2)反应完成后，冷却反应液，排出剩余H₂后进行过滤，滤液用溶剂洗涤，合并滤液和洗涤液转入第二反应釜中；滤渣用做下一批催化剂重复使用；

(3)向第二反应釜中加入丙三醇，并加入催化剂硫酸进行环合反应；反应完成后蒸馏除去溶剂，残余物用热水洗涤、干燥得到苯绕蒽酮；

优选的，所述步骤(1)中所述蒽醌、催化剂、硫酸、相转移催化剂和溶剂的质量比为1：0.001～0.05：0.001～0.01：0.002～0.02：2～10；进一步的，所述步骤(1)中所述蒽醌、催化剂、硫酸、相转移催化剂和溶剂的质量比为1：0.005～0.02：0.001～0.01：0.005～0.02：3～8。步骤(1)中硫酸的用途为提供反应需要的酸性环境。

优选的，所述步骤(1)中溶剂选自氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯或溴苯等芳香溶剂。

优选的，所述相转移催化剂选自十二烷基硫酸钠或四丁基溴化铵等季铵盐。

优选的，所述步骤(1)中压力反应釜中的压力为1000～1800kPa，反应温度为150～200℃；进一步的，所述步骤(1)中压力反应釜中的压力为1200～1600kPa，反应温度为160～180℃。

优选的，所述步骤(1)中催化剂为钌碳。

优选的，所述步骤(1)中催化剂中含有1～10％质量分数的钯碳，余量为钌碳。含有1～10％质量分数的钯碳的催化剂催化本反应的效果更好。

优选的，所述步骤(3)中蒽醌、丙三醇和硫酸的摩尔比为1：1～3：1～5。进一步的，所述步骤(3)中蒽醌、丙三醇和硫酸的摩尔比为1：1.5～3：2～5；所述蒽醌的量以步骤(1)中投入的蒽醌量为准。

优选的，所述步骤(3)中控制硫酸的加入速度，使得反应温度控制在100～120℃。

与现有技术相比，本发明优点在于：本发明提供的苯绕蒽酮的生产方法其原材料循环利用率高，工艺易控制，成本低，并且产品质量明显提高的特点。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步作具体描述，但不局限于此。

实施例1：

准备蒽醌21kg(分子量208.2，101mol)，钌碳(含5％钯碳)0.26kg，60％硫酸0.08kg，相转移催化剂十二烷基硫酸钠210g，氯苯100kg，将上述物质放入600L容量的压力反应釜中，在通入H₂气的同时，使容器内压力达到1400kPa，在温度为175℃下搅拌6.5h；将反应液冷却到110℃，再排出剩余的H₂后，过滤反应液，再用30L氯苯分批洗涤，滤饼做下一批的催化剂循环利用；

然后将上述的氯苯残余液和洗涤液，倒入500L的干净的反应釜中，再加入浓度为85％的丙三醇(glycerine)20.6kg(分子量92.1，200mol)，一边搅拌一边加热到105℃；

控制反应温度为105～120℃下滴加浓度为85％的硫酸35.8kg(分子量98，310mol)，滴加完成之后，继续搅拌4.5h；反应完成后将反应液冷却到80℃以下，在1000L蒸馏釜中水汽蒸馏，汽相经冷凝后到分离器，上层的水回到釜里，下层的氯苯收集的氯苯中间罐套用到下一批反应；氯苯完全蒸净后，过滤，收集母液，再用热水洗涤到中性，卸料，得到苯绕蒽酮滤饼，进一步干燥得到干品苯绕蒽酮，纯度为98.5％，收率为98.8％；

母液和第一次洗水收集，用0.5～1.5％(质量百分比)活性炭处理后，再减压蒸馏浓缩，部分浓缩到硫酸质量浓度为60％左右做第一批还原反应的原料循环利用，剩余部分浓缩到硫酸质量浓度为80％左右，再用发烟硫酸(104％)或浓硫酸(98％)调节至硫酸质量浓度为85％做第二步缩合投料。其他洗水收集到环保集中处理。

实施例2：

准备蒽醌21kg(分子量208.2,101mol)，钌碳0.10kg，60％硫酸0.04kg，相转移催化剂十二烷基硫酸钠105g，氯苯65kg，将上述物质放入400L容量的压力反应釜中，在通入H₂气的同时，使容器内压力达到1200kPa，在温度为180℃下搅拌6h；将反应液冷却到110℃，再排出剩余的H₂后，过滤反应液，再用30L氯苯分批洗涤，滤饼做下一批的催化剂循环利用；

然后将上述的氯苯残余液和洗涤液，倒入500L的干净的反应釜中，再加入浓度为85％的丙三醇15.4kg(分子量92.1，150mol)，一边搅拌一边加热到110℃；

控制反应温度为100～120℃下滴加浓度为85％的硫酸21.9kg(分子量98，200mol)，滴加完成之后，继续搅拌4.5h；反应完成后将反应液冷却到80℃以下，在1000L蒸馏釜中水汽蒸馏，汽相经冷凝后到分离器，上层的水回到釜里，下层的氯苯收集的氯苯中间罐套用到下一批反应；氯苯完全蒸净后，过滤，收集母液，再用热水洗涤到中性，卸料，得到苯绕蒽酮滤饼，进一步干燥得到干品苯绕蒽酮，纯度为97.9％，收率为98.0％。

实施例3：

准备蒽醌21kg(分子量208.2,101mol)，钌碳(含5％钯碳)0.40kg，80％硫酸0.26kg，相转移催化剂十二烷基硫酸钠210g，氯苯160kg，将上述物质放入800L容量的压力反应釜中，在通入H₂气的同时，使容器内压力达到1600kPa，在温度为160℃下搅拌8h；将反应液冷却到100℃，再排出剩余的H₂后，过滤反应液，再用30L氯苯分批洗涤，滤饼做下一批的催化剂循环利用；

然后将上述的氯苯残余液和洗涤液，倒入600L的干净的反应釜中，再加入浓度为85％的丙三醇(glycerine)30.8kg(分子量92.1，300mol)，一边搅拌一边加热到105℃；

控制反应温度为105～120℃下滴加浓度为85％的硫酸54.8kg(分子量98，500mol)，滴加完成之后，继续搅拌4.5h；反应完成后将反应液冷却到80℃以下，在1000L蒸馏釜中水汽蒸馏，汽相经冷凝后到分离器，上层的水回到釜里，下层的氯苯收集的氯苯中间罐套用到下一批反应；氯苯完全蒸净后，过滤，收集母液，再用热水洗涤到中性，卸料，得到苯绕蒽酮滤饼，进一步干燥得到干品苯绕蒽酮，纯度为98.8％，收率为98.4％。

本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。