本發(fā)明屬于有機合成，涉及一種氣固相法生產2-羥基-3-萘甲酸的方法。

背景技術：

1、2-羥基-3-萘甲酸又稱2,3-酸，它以2-萘酚為原料經羧基化而成，主要作為染料、有機顏料和醫(yī)藥的重要中間體，用途十分廣泛。2-羥基-3-萘甲酸不僅是有機顏料和冰染色酚的原料，在醫(yī)藥中還具有穩(wěn)定維生素b2的作用。在合成纖維工業(yè)中，2-羥基-3-萘甲酸與甲醛縮合可得到雙2-羥基-3-萘甲酸，是制備聚酯纖維及聚酰胺纖維的重要原料。近年來，2-羥基-3-萘甲酸還被廣泛應用于油漆、防水劑和感光材料等領域。

2、工業(yè)上，2-羥基-3-萘甲酸是利用科爾貝-施密特反應來生產的，即2-萘酚鈉鹽與二氧化碳發(fā)生親電取代生成2,3-酸雙鈉鹽，繼而通過中和、酸析制得2-羥基-3-萘甲酸成品。目前，合成的工藝主要分為固相法和溶劑法，兩種方法雖然各具優(yōu)勢，但生產出的2-羥基-3-萘甲酸產品卻普遍存在著共同的問題：2-羥基-3-萘甲酸產品質量不穩(wěn)定、顏色發(fā)暗、顆粒較小、含量偏低，影響了其出口競爭力。

3、目前工業(yè)生產中主要采用氣固相法制備2-羥基-3-萘甲酸，具體工藝為：首先由2-萘酚和液堿反應生成2-萘酚鈉鹽，再與二氧化碳進行羧基化，經過樹脂渣分離、中和、壓濾幾道工序除去反應生成的副產物及未充分反應的2-萘酚，最后經過酸析、離心、干燥等工序得到2-羥基-3-萘甲酸成品。由于2-萘酚在水中有一定的溶解度，因此在中和冷卻壓濾后的母液中會存在一定量的2-萘酚，在酸析工序中，隨著過程中酸值增加，2-萘酚溶解度降低從而被析出，所以在2-羥基-3-萘甲酸中不可避免的含有2-萘酚雜質，從而影響生產的2-羥基-3-萘甲酸的純度，限制了2-羥基-3-萘甲酸在高端行業(yè)中的應用。在常規(guī)的生產工藝中，降低2-萘酚的含量主要依靠降低中和液的溫度的方式降低2-萘酚的溶解度，從而提高生產的2-羥基-3-萘甲酸的純度，這種方式不僅提升效率有限，而且造成原料浪費，生產的功耗也居高不下，不利于產品成本的控制。所以亟需開發(fā)一種新的工藝來提高2-羥基-3-萘甲酸的純度。

4、中國發(fā)明專利cn110283065a公開了一種2-羥基-3-萘甲酸生產工藝，該工藝通過增強乙萘酚鈉鹽的羧化反應率，提高2-羥基-3-萘甲酸成品的純度。但是該生產工藝需要在脫水高壓釜中設置若干羧化反應槽的環(huán)形槽板，操作復雜的同時，生產成本也相對提升。中國發(fā)明專利cn1026232c公開了一種含量99％的2-羥基-3-萘甲酸的制備方法，該方法通過用活性炭脫色吸附后處理不能分離的2-萘酚，提高了產品純度，雖然該方法生產設備單一，精制產品損失較少，但用活性炭脫色吸附的2-萘酚與活性炭并沒有實現(xiàn)有效的回收利用，造成原料的浪費。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術的技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種氣固相法生產2-羥基-3-萘甲酸的方法，在提高2-羥基-3-萘甲酸產品純度的同時，降低原料浪費和生產功耗，從而降低生產成本。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

3、本發(fā)明提供一種氣固相法生產2-羥基-3-萘甲酸的方法，包括以下步驟：

4、(1)成鹽反應：2-萘酚和堿反應生成2-萘酚鹽；

5、(2)羧化反應：步驟(1)所述的2-萘酚鹽和二氧化碳進行羧基化反應，得到混合物；

6、(3)樹脂渣分離：將步驟(2)所述的混合物中的樹脂渣分離，得羧基化產物；

7、(4)中和反應：步驟(3)所述的羧基化產物與酸進行中和反應，得反應溶液；

8、(5)冷卻壓濾：步驟(4)所述的反應溶液冷卻后析出2-萘酚，對其進行壓濾得到濾液；

9、(6)樹脂吸附：將步驟(5)所述的濾液經過樹脂吸附，得到吸附后清液；

10、(7)酸析反應：向步驟(6)所述的吸附后清液中加入酸進行酸析反應，離心、干燥后，得到2-羥基-3-萘甲酸；

11、步驟(6)所述樹脂吸附中，吸附的溫度為40-45℃。

12、進一步地，步驟(4)中所述的反應溶液ph為4.5-5.8。

13、進一步地，步驟(5)所述的冷卻，將反應溶液的溫度降為40-45℃。

14、進一步地，步驟(6)所述樹脂吸附中，所述濾液含2-萘酚的濃度為0.005-0.02wt％，所述濾液的ph為4.5-5.8，所述濾液與樹脂的體積比為15-20：1，所述濾液的吸附速度為每小時3-4樹脂體積。

15、進一步地，步驟(6)所述樹脂吸附中，所述濾液的吸附速度為每小時3倍樹脂體積，吸附的溫度為42℃。

16、進一步地，步驟(6)所述樹脂吸附中，所述的樹脂為大孔吸附樹脂；所述的大孔吸附樹脂的型號為hp系列、sip系列中的任意一種。

17、進一步地，所述大孔吸附樹脂型號為hp-20或sip-1200的任意一種。

18、進一步地，步驟(6)還包括以下步驟：

19、(6-1)用水沖洗樹脂柱，然后用堿溶液沖洗樹脂柱，使樹脂對2-萘酚失去吸附作用，堿溶液與2-萘酚反應生成2-萘酚鹽后形成解析液；

20、(6-2)將步驟(6-1)中所述的解析液重新加入到步驟(3)中所述的樹脂渣分離中。

21、進一步地，步驟(6-1)中所述水與樹脂的體積比為0.5-1：1，所述水的溫度為70-95℃。

22、進一步地，步驟(6-1)中所述的堿溶液的濃度為4-4.5wt％。

23、進一步地，步驟(6-1)中所述的堿溶液的溫度為70-95℃，所述的堿溶液與樹脂的體積比為1-1.5：1。

24、進一步地，所述的堿溶液與樹脂的反應時間為30-60min；所述的堿溶液沿樹脂柱從上而下進入。

25、進一步地，步驟(6-1)中所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、乙醇鈉、甲醇鈉、乙醇鉀、甲醇鉀中的至少一種。

26、進一步地，所述的堿為氫氧化鈉。

27、進一步地，步驟(7)中所述的酸為硫酸、鹽酸、硝酸中的至少一種。

28、2-羥基-3-萘甲酸產品顆粒的大小是衡量其質量的重要指標，一方面，合適的顆粒大小有利于開拓市場，增加競爭力；另一方面，若產品顆粒較小，重量較輕，在干燥過程中，容易造成損失，影響收率。

29、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

30、本發(fā)明在壓濾和酸析工序之間增加一道樹脂吸附工序，通過大孔吸附樹脂，除去壓濾后濾液中殘留的2-萘酚，提高了2-羥基-3-萘甲酸的純度。

31、本發(fā)明通過對吸附飽和的樹脂解析后產生的解析液進行回收，實現(xiàn)了2-萘酚的回收利用，提高了資源利用率。

32、本發(fā)明減少了中和工段用水量，降低了廢水排放量，工藝簡單，操作簡便，產物純度高，制備的2-羥基--萘甲酸產品粒徑大小合適，容易分離，不易跑料，工藝穩(wěn)定性強，可靠性高。

技術特征：

1.一種氣固相法生產2-羥基-3-萘甲酸的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)中所述的反應溶液ph值為4.5-5.8；步驟(5)所述的冷卻，將反應溶液的溫度降為40-45℃。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(6)所述樹脂吸附中，所述濾液含2-萘酚的濃度為0.005-0.02wt％，所述濾液的ph為4.5-5.8。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(6)所述樹脂吸附中，所述濾液與樹脂的體積比為15-20：1，所述濾液的吸附速度為每小時3-4倍樹脂體積。

5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(6)所述樹脂吸附中，所述的樹脂為大孔吸附樹脂，所述的大孔吸附樹脂的型號為hp系列、sip系列中的任意一種。

6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述的大孔吸附樹脂的型號選自hp-20或sip-1200中的任意一種。

7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(6)還包括以下步驟：

8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(6-1)所述水與樹脂的體積比為0.5-1：1，所述水的溫度為70-95℃。

9.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(6-1)中所述的堿溶液的濃度為4-4.5wt％；所述的堿溶液的溫度為70-95℃，所述的堿溶液與樹脂的體積比為1-1.5：1；步驟(6-1)中所述的堿溶液與樹脂的反應時間為30-60min；所述堿溶液沿樹脂柱從上而下進入。

10.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(6-1)中所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、乙醇鈉、甲醇鈉、乙醇鉀、甲醇鉀中的至少一種。

技術總結
本發(fā)明屬于有機合成技術領域，涉及一種氣固相法生產2?羥基?3?萘甲酸的方法，在壓濾和酸析工序之間增加樹脂吸附工序，除去壓濾后濾液中殘留的2?萘酚，提高了產品純度。該方法首先由2?萘酚和堿反應生成2?萘酚鹽，然后生成的2?萘酚鹽與二氧化碳進行羧基化反應，經過樹脂渣分離、中和反應、冷卻壓濾、樹脂吸附、酸析反應和離心干燥后得2?羥基?3?萘甲酸。本發(fā)明通過對吸附飽和的樹脂柱解析產生的解析液進行回收，實現(xiàn)了2?萘酚的回收利用，降低了生產功耗與原料浪費。本發(fā)明減少了中和工段用水量，降低廢水排放，工藝簡單，操作簡便，產品純度高，產品粒徑合適、易分離、不易跑料，工藝穩(wěn)定性強，可靠性高。

技術研發(fā)人員：李春柱,甄學鵬,馬雙梅,齊雪,付麗杰,侯亞會,張全林,劉革芹,王林
受保護的技術使用者：唐山市豐南區(qū)佳躍化工產品有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/14