一种苯并噻唑及其制备方法与流程

日期: 2024-09-02 06:05:25|浏览: 66|编号: 92460

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一种苯并噻唑及其制备方法流程

1、本发明涉及橡胶促进剂技术领域,具体涉及一种苯并噻唑及其制备方法。

背景技术:

2、NS(TBBS)、CBS(CZ)、DZ等橡胶促进剂生产废水中含有未反应的促进剂M,采用酸碱法回收得到M,回收率约2%-4%,回收的m产品中含有大量的盐,纯化再利用m的成本高于回收m的价值。苯并噻唑是生产中常用的化工原料,是医药、农药生产的中间体促进剂m和橡胶增塑剂dbd。从废水中回收的粗品m经过反应装置,进一步反应生成苯并噻唑,利用生成的苯并噻唑沸点高的特点,在深度反应过程中,苯并噻唑的生成和分离纯化一步完成,设备简单,废物回收经济性强,对水质处理也有重要意义。

3、目前制备苯并噻唑的方法相对复杂,耗能大,成本高,污染环境,且利用率低,因此有必要开发一种高效、简便、环境友好的苯并噻唑制备方法。

技术实现要素:

4、本发明的目的是提供一种苯并噻唑及其制备方法,是利用促进剂NS(TBBS)、CBS(CZ)、DZ母液蒸馏后的废水回收M,再制备苯并噻唑的制备方法本发明采用酸碱法回收m,将废水酸化得到m浆液,分离、干燥后投入反应器,直接加热或加入催化剂a加热到210-220℃左右,有硫化氢气体产生,本发明苯并噻唑制备工艺将CBS(CZ)、NS(TBBS)废水中的M回收为苯并噻唑,净化了废水,降低了下游废水处理成本,再生后的苯并噻唑可直接出售或重新用于橡胶促进剂CBS(TBBS)、NS(CZ)-M(MBT)原料的生产合成。为生产提供了技术支持,具有良好的经济效益和环境效益,符合国家清洁生产的要求。

5、本发明的技术方案是这样实现的:本发明提供了一种苯并噻唑的制备方法,包括以下步骤:(1)将橡胶硫化促进剂母液蒸馏精馏得到的废水与盐酸或硫酸进行搅拌;,使它们充分混合反应;(2)将步骤(1)得到的粗促进剂m浆料进行脱水;(3)将步骤(2)得到的半干燥的粗促进剂m加入催化剂后加热或直接加热,收集不同温度的馏分;(4)将步骤(3)中90-110℃的馏分作为液碱真空喷射装置吸收;(5)将步骤(3)温度加热至150-190℃后,开始搅拌、抽真空,生成的硫化氢进入液碱真空喷射装置进行吸收; (6)等待步骤(5)继续加热至210-220℃,有气相馏分再次出现,保持搅拌,停止加热,收集馏分,将馏分接入液碱真空注入装置,处理后得到苯并噻唑; (7)等到步骤(6)无馏分出现后,将釜内残渣放出,自然固化后放入固废焚烧炉内处理。

6、作为本发明的进一步改进,所述橡胶硫化促进剂母液的参数为:所述母液中间铵盐的含量为0.5~1.2g/100ml。

7、作为本发明的进一步改进,步骤(1)中加入盐酸或硫酸调节后的pH值为6-8。

8、作为本发明的进一步改进,步骤(1)中所述的橡胶硫化促进剂选自促进剂ns、促进剂cbs、促进剂dz中的至少一种。

9、作为本发明的进一步改进,所述液碱真空注入装置控制反应过程中的真空度在0.04~0.08MPa之间。

10、作为本发明的进一步改进,所述催化剂为金属催化剂。

11、作为本发明的进一步改进,所述催化剂选自含铁金属、铁氧化物中的至少一种。

12、作为本发明的进一步改进,制备时采用反应器,步骤(3)中的物料加入采用反应器,反应器具有加热、搅拌功能;反应器还包括液碱真空注入装置。

13、作为本发明的进一步改进,在步骤(6)中停止加热后,料温控制在280~310℃。

14.本发明还保护由上述制备方法制备的苯并噻唑。

15、本发明的有益效果:1、本发明方法工艺简单,能耗低,成本低,对环境污染小,具有生产工艺简单,废物减量回收利用的显著优点。

16.2.将粗品m不经过滤、干燥,直接加入反应器,根据物料不同组分的沸点控制加热,收集不同沸点的反应馏分,即得苯并噻唑。

17.3.本发明可对橡胶硫化促进剂NS(TBBS)、CBS(CZ)、DZ工艺废水进行回收再利用,对废水减量、资源优化效果显著,且操作简单。

18.4.通过单步反应工艺,实现了粗品m加工成苯并噻唑的工艺工业化,投资成本低,经济效益和工业社会效益显著。

19.5.通过使用不同的催化剂改进反应工艺,苯并噻唑的收率达70%以上。

20.6.本发明所选用的催化剂a为金属催化剂。

附图简要说明

21、为了更加清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面对实施例或现有技术描述中所需要用到的附图进行简单介绍,显然,下面描述中的附图只是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的情况下,可以根据这些附图得到其他的附图。

22.图1为实施例4制备的苯并噻唑的液相色谱图。

详细描述

23.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例只是本发明一部分实施例而不是全部实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

24、例1:取促进剂CBS(CZ)合成蒸馏工艺废水5m3

³

、加入废水酸化釜,滴加29.5%盐酸

盐酸11.38L,检测pH值7,搅拌30分钟,放入离心机过滤,干燥,得半成品m20.9kg,将m放入加热反应釜中,开启液碱真空喷射装置,控制真空度:0.04mpa,收集100℃前馏分3.2kg。继续加热至210℃,有硫化氢气体排出,液碱真空喷射装置自动吸收硫化氢。停止加热,物料发生反应,放出热量,升温至310℃时,收集210℃以上反应馏分10.3kg,收率为72%;经HPLC分析,苯并噻唑纯度为91.59%。

25、例2:取促进剂NS(TBBS)合成蒸馏工艺废水5m3

³

、加入废水酸化釜,加入29.5%盐酸,加入稀盐酸13.82l,测试pH值至7,搅拌30分钟,放入离心机过滤,旋干,得半成品m24.2kg,将m放入加热反应釜中,开启液碱真空喷射装置,控制真空度:0.06mpa,收集100℃前馏分2.6kg,继续加热至220℃,有硫化氢气体排出,液碱真空喷射装置自动吸收硫化氢。停止加热,物料反应放出热量,升温至306℃时,收集210℃以上反应馏分12.3kg,收率为70.45%。经二次精馏后,经HPLC测定苯并噻唑纯度为96.7%。

26、例3:取促进剂NS(TBBS)合成蒸馏工艺废水5m3

³

、加入废水酸化釜,加入29.5%盐酸,加入稀盐酸13.25l,测试pH值6.5,搅拌30分钟,放入离心机过滤,烘干,得半成品m23.3kg,将m放入加热反应釜中,开启液碱真空喷射装置,加入金属催化剂,启动真空,控制真空度:0.05mpa,收集100℃前馏分2.9kg,继续加热至215℃,有硫化氢气体排出,液碱真空喷射装置自动吸收硫化氢。停止加热,物料在反应过程中放出热量,当温度达到306℃时,收集210℃以上的反应馏分13.4kg,收率为81.26%。经二次精馏后,用高效液相色谱测定苯并噻唑的纯度为96.6%。

27、例4:取促进剂CBS(CZ)合成蒸馏工艺废水5m3

³

、加入废水酸化釜,滴加29.5%盐酸,滴加10.87l稀盐酸,测试pH值至6.5;搅拌30分钟后,放入离心机过滤,旋干,得半成品m18.3kg,将m投入加热反应釜中,启动液碱真空注入装置,控制真空度为0.04MPa,收集100℃前馏分3.6kg,继续加热至215℃,有硫化氢气体排出,液碱真空注入装置自动吸收硫化氢,停止加热,物料自行放热反应,升温至294℃,收集210℃以上的反应馏分10.3kg,收率为86.69%;经二次精馏后,用高效液相色谱测定苯并噻唑纯度为96.5%,其液相色谱图如图1所示。

28、对比例1:与实施例4相比,不开启液碱真空注入装置,所得苯并噻唑的收率仅为45.3%,经HPLC测定苯并噻唑的纯度为75.8%。

29、对比例2:与实施例4相比,继续加热至180℃得到的苯并噻唑收率仅为70.2%,HPLC检测苯并噻唑纯度为85.4%。

30、对比例3: 与实施例4相比,继续加热至250℃得到的苯并噻唑的收率仅为72.7%,经色谱分析及HPLC检测苯并噻唑的纯度为82.8%。

31.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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