一种生产双酚S并联产木质素磺酸钠的方法与流程

一种生产双酚s并联产木质素磺酸钠的方法
技术领域
1.本发明涉及有机合成技术领域，涉及一种绿色生产方法，具体地涉及一种生产双酚s并联产木质素磺酸钠的方法。
技术背景
2.双酚s是一种应用广泛的材料中间体，双酚s的生产工艺是采用以稍过量的苯酚与浓硫酸在均三甲苯溶剂作用下进行磺化缩合反应，通过乙醇溶液作溶剂进行重结晶；生产过程中会产生大量的高浓度废水，高浓度废水中含有苯酚、双酚s，以及少量的均三甲苯、乙醇及其杂质，cod高达10－15万ppm，苯酚有时高达30000－50000ppm；这样高浓度废水会造成污水处理过程中无法完成处理，处理难度大，处理费用大，尤其是高浓度的含酚废水根本无法在后期污水过程中做到完全分解达标排放，因此面临对高浓度废水，为了处理这些高cod废水，行业内出现了一些处理方法，但是这些处理放法过程繁琐，处理效果并不好。


技术实现要素：

3.本发明是针对

背景技术：
中存在的废水难处理的问题，提供一种生产双酚s并联产分散剂木质素磺酸钠的方法，该方法绿色环保。
4.本发明的技术方案如下：一种生产双酚s并联产木质素磺酸钠的方法，包括粗品双酚s的合成、双酚s的精制以及分散剂木质素磺酸钠的合成三大步骤：
5.(1)粗品双酚s的合成：
6.①
向反应容器中加入苯酚和均三甲苯，开启搅拌，随后开始滴加浓硫酸，控制滴加温度在90-120℃，滴加时间3小时，滴加完毕后，控制温度在120℃保温1-1.5小时；
7.②
保温完毕后，快速升温至回流带水，温度在150℃-170℃，时间5-6.5小时，带水完毕，维持190—200℃，开始蒸馏回收溶剂并得到固体结晶物，时间为1.5-2.5小时；
8.③
蒸馏完毕，首次反应时向步骤
②
中的固体结晶物中加入酒精和液碱，升温至100℃，搅拌溶解，测试并调节ph＝7.5-9；继续升温蒸馏回收酒精，同时加水，继续蒸馏，直至温度到达98-102℃，酒精蒸馏完毕，停止蒸馏，降温；降温到45℃，过滤，过滤后的固体水洗得到粗品双酚s，滤液和洗涤液用于木质素磺酸钠的生产；
9.(2)双酚s的精制：
10.向步骤(1)中回收的酒精中补加酒精和水，向酒精溶液中加入步骤(1)水洗得到的粗品，开启搅拌并升温至90℃，直至溶解，加入活性炭脱色，热过滤，滤液降温至40℃，再过滤，过滤液体为精制母液，精制母液用于下一批粗品合成套用，滤饼干燥得到精品双酚s；
11.(3)木质素磺酸钠的合成：
12.向双酚s精制过程中的过滤液体中加入适量的水，再加入木质素打浆，然后加入亚硫酸钠和工业甲醛，再加入液碱调节ph值至11-13，然后升温到70-85℃反应1小时，然后再升温到95-110℃反应5-7小时，将反应体系降温到50-60℃，得到分散剂木质素磺酸钠浆料。
13.进一步地，所述粗品双酚s的合成可以持续循环，双酚s精制过程中的精制母液套
回粗品双酚s的合成粗品溶解工序循环使用，具体步骤如下：
14.①
向反应容器中加入苯酚和均三甲苯，开启搅拌，随后开始滴加浓硫酸，控制滴加温度在90-120℃，滴加时间3小时，滴加完毕后，控制温度在120℃保温1-1.5小时；
15.②
保温完毕后，快速升温至回流带水，温度在150℃-170℃，时间5-6.5小时，带水完毕，维持190—200℃，开始蒸馏回收溶剂并得到固体结晶物，时间为1.5-2.5小时；
16.③
蒸馏完毕，向步骤
②
中的固体结晶物中加入前一次精制反应过程中得到的精制母液和液碱，升温至100℃，搅拌溶解，测试并调节ph＝7.5-9；继续升温蒸馏回收酒精，同时加水，继续蒸馏，直至温度到达98-102℃，酒精蒸馏完毕，停止蒸馏，降温；降温到45℃，过滤，水洗得到粗品。
17.进一步地，所述粗品双酚s的合成步骤
①
中，主要原料质量比：苯酚：均三甲苯：浓硫酸＝(3-5)：(2-4)：(1-3)。
18.进一步地，所述粗品双酚s的合成步骤
③
和
④
中，主要原料质量比：精制母液：液碱：水＝(40-50)：1：(25-35)。
19.进一步地，所述双酚s的精制步骤中，主要原料质量比：补加酒精：水：活性炭＝(20-40)：(150-200)：1。
20.进一步地，所述分散剂木质素磺酸钠的合成步骤中，工业甲醛中甲醛含量为37％。
21.进一步地，所述分散剂木质素磺酸钠的合成步骤中，得到分散剂浆料采用喷雾干燥塔进行干燥得到粉状分散剂。
22.进一步地，所述分散剂木质素磺酸钠的合成步骤中，主要原料质量比：木质素：双酚s废液：亚硫酸钠：液碱：甲醛：水＝1：(1.5-2.5)：(0.4-0.5)：(0.2-0.25)：(0.08-0.10)：(1-2)。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明将双酚s生产精制过程中产生的高cod的废水应用于木质素磺酸钠的生产，因为双酚s废水液中主要成分是苯酚以及双酚s的异构体等含羟基的酚类物质，化学结构和木质素磺酸钠原材料的结构非常相似，木质素磺酸钠主要就是利用酚类物质，因此通过将双酚s的废液应用于木质素磺酸钠的生产，彻底解决双酚s生产的高cod的废水带来的环保问题，方法绿色环保，变废为宝；解决了双酚s生产的环保问题，节省环保成本，同时将废水中酚类物质全部应用于木质素磺酸钠的原料，替代部分木质素磺酸钠的原材料，降低了木质素磺酸钠的成本，是一种绿色化的循环经济解决方案。
具体实施方式
24.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。
25.实施例1
26.a、初次反应
27.(1)粗品双酚s的合成：
28.①
向反应容器中加入苯酚和均三甲苯，开启搅拌，随后开始滴加浓硫酸，控制滴加温度在90-120℃，滴加时间3小时，滴加完毕后，控制温度在120℃保温1-1.5小时；
29.②
保温完毕后，快速升温至回流带水，温度在150℃-170℃，时间5-6.5小时，带水
完毕，维持190—200℃，开始蒸馏回收溶剂并得到固体结晶物，时间为1.5-2.5小时；
30.③
蒸馏完毕，首次反应时向步骤
②
中的固体结晶物中加入酒精和液碱，升温至100℃，搅拌溶解，测试并调节ph＝7.5-9；继续升温蒸馏回收酒精，同时加水，继续蒸馏，直至温度到达98-102℃，酒精蒸馏完毕，停止蒸馏，降温；降温到45℃，过滤，过滤后的固体水洗得到粗品双酚s，滤液和洗涤液用于木质素磺酸钠的生产；
31.(2)双酚s的精制：
32.向步骤(1)中回收的酒精中补加酒精和水，向酒精溶液中加入步骤(1)水洗得到的粗品，开启搅拌并升温至90℃，直至溶解，加入活性炭脱色，热过滤，滤液降温至40℃，再过滤，过滤液体为精制母液，精制母液用于下一批粗品合成套用，滤饼干燥得到精品双酚s；
33.(3)木质素磺酸钠的合成：
34.向双酚s精制过程中的过滤液体中加入适量的水，再加入木质素打浆，然后加入亚硫酸钠和工业甲醛，再加入液碱调节ph值至11-13，然后升温到70-85℃反应1小时，然后再升温到95-110℃反应5-7小时，将反应体系降温到50-60℃，得到分散剂木质素磺酸钠浆料或者去喷雾干燥塔进行干燥得到粉状分散剂。
35.b、循环反应
36.粗品双酚s的合成可以持续循环，双酚s精制过程中的精制母液套回粗品双酚s的合成粗品溶解工序循环使用，具体步骤如下：
37.①
向反应容器中加入苯酚和均三甲苯，开启搅拌，随后开始滴加浓硫酸，控制滴加温度在90-120℃，滴加时间3小时，滴加完毕后，控制温度在120℃保温1-1.5小时；
38.②
保温完毕后，快速升温至回流带水，温度在150℃-170℃，时间5-6.5小时，带水完毕，维持190—200℃，开始蒸馏回收溶剂并得到固体结晶物，时间为1.5-2.5小时；
39.③
蒸馏完毕，向步骤
②
中的固体结晶物中加入前一次精制反应过程中得到的精制母液和液碱，升温至100℃，搅拌溶解，测试并调节ph＝7.5-9；继续升温蒸馏回收酒精，同时加水，继续蒸馏，直至温度到达98-102℃，酒精蒸馏完毕，停止蒸馏，降温；降温到45℃，过滤，水洗得到粗品。
40.实施例2
41.(1)粗品双酚s的合成：
42.①
向反应容器中加入苯酚3份和均三甲苯2份，开启搅拌，随后开始滴加浓硫酸2份，控制滴加温度在90-120℃，滴加时间3小时，滴加完毕后，控制温度在120℃保温1.5小时；
43.②
保温完毕后，快速升温至回流带水(带水即通过分水装置把水分离出来，不回到反应体系中去)，温度在150℃-170℃，时间5-6.5小时，带水完毕，维持190—200℃，开始蒸馏回收溶剂并得到固体结晶物，时间为1.5-2.5小时；
44.③
蒸馏完毕，首次反应时向步骤
②
中的固体结晶物中加入酒精40份和液碱1份，升温至100℃，搅拌溶解，测试并调节ph＝7.5-9；继续升温蒸馏回收酒精，同时加水25份，继续蒸馏，直至温度到达98-102℃，酒精蒸馏完毕，停止蒸馏，降温；降温到45℃，过滤，过滤后的固体水洗得到粗品双酚s；
45.(2)双酚s的精制：
46.向步骤(1)中回收的酒精中补加酒精20份和水200份，向酒精溶液中加入步骤(1)
水洗得到的粗品，开启搅拌并升温至90℃，直至溶解，加入活性炭1份脱色，热过滤，滤液降温至40℃，再过滤，过滤液体为精制母液，滤饼干燥得到精品双酚s。
47.(3)木质素磺酸钠的合成：
48.取双酚s精制过程中的过滤液体1.5份中加入水1份，再加入木质素1份打浆，然后加入亚硫酸钠0.4份和甲醛含量37％的工业甲醛0.08份，再加入液碱0.2份调节ph值至11-13，然后升温到70-85℃反应1小时，然后再升温到95-110℃反应5-7小时，将反应体系降温到50-60℃，得到分散剂木质素磺酸钠浆料。
49.实施例3
50.(1)粗品双酚s的合成
51.于500毫升烧瓶内苯酚80克，均三甲苯60克，开启搅拌；开始滴加浓硫酸40克，控制滴加温度在90—120℃、滴加时间3小时；滴加完毕，于120℃保温1小时。
52.保温完毕，快速升温至回流带水(带水即通过分水装置把水分离出来，不回到反应体系中去)，最高温度至170℃，时间大约6小时，带水完毕，维持190—200℃，开始回收溶剂，蒸馏时间大约在2小时。
53.蒸馏完毕，加精制母液约200克，液碱8克，升温至100℃，搅拌溶解，测试并调节ph＝7.5-9；然后继续升温蒸馏回收酒精，同时加水180克，继续蒸馏，直至温度到达98-102℃，乙醇蒸馏完毕，停止蒸馏，降温；降温到45℃，过滤，水洗得粗品。
54.(2)双酚s的精制
55.向前一步回收的酒精中补加酒精30克，水总量为180克；投入前步粗品，开启搅拌并升温至90℃，溶解，活性炭1克脱色，热过滤，滤液降温，降温至40℃，过滤，母液套回粗品溶解工序，滤饼干燥得成品。
56.(3)木质素磺酸钠的合成
57.取双酚s的滤出废液200g中加入水150g，再加入木质素100g打浆，然后加入亚硫酸钠45g和含量37％的工业甲醛9g，再加入液碱20g调ph值在11-13之间，然后升温到70-85℃反应1小时，然后再升温到95-110℃反应5-7小时，将反应体系降温到50-60℃，得到分散剂浆料或者去喷雾干燥塔进行干燥得到粉状分散剂。
58.实施例4
59.(1)粗品双酚s的合成
60.于500毫升烧瓶内苯酚80克，均三甲苯40克，开启搅拌；然后升温，升到110℃，开始滴加98％浓硫酸41克，控制滴加温度在110℃、滴加时间3小时；滴加完毕，于120℃保温1小时。
61.保温完毕，快速升温至回流带水(带水即通过分水装置把水分离出来，不回到反应体系中去)，最高温度至170℃，时间大约6小时，带水完毕，维持190—200℃，开始回收溶剂，蒸馏时间大约在2小时。
62.蒸馏完毕，加上一批的精制酒精母液约240克，液碱调节ph至8.5，升温至100℃，搅拌溶解，有乙醇水溶液被蒸出，继续蒸馏，同时滴加水160克，直至温度到达99℃，共蒸出乙醇水溶液160-170克，酒精基本蒸完，停止蒸馏，降温；降温到30℃，过滤，水洗得粗品，滤液约200克用于木质素磺酸钠的生产。
63.(2)双酚s的精制
64.向前一步回收的酒精中补加酒精60克，水总量为200克；投入前步粗品，开启搅拌并升温至90℃，溶解，活性炭1克脱色，热过滤，滤液降温，降温至40℃，测ph，调ph＝4.0，过滤，母液套回粗品溶解工序，滤饼干燥得成品，烘干得白色均匀粉末89克。
65.(3)木质素磺酸钠的合成
66.取双酚s的滤出废液200g中加入水150g，再加入木质素100g打浆，然后加入亚硫酸钠45g和含量37％的工业甲醛9g，再加入液碱20g调ph值在11-13之间，然后升温到70-85℃反应1小时，然后再升温到95-110℃反应5-7小时，将反应体系降温到50-60℃，得到分散剂浆料或者去喷雾干燥塔进行干燥得到粉状分散剂，烘干得棕褐色粉末148g。
67.针对实施例4得到的产品进行性能检测，实验检测结果如下表：
[0068][0069]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。