一种高纯度对苯二胺的连续合成方法技术

本发明专利技术提供一种连续法合成高纯度对苯二胺新工艺，以对硝基苯胺、氢气为原料，水为溶剂，在固定床反应器或者列管式反应器中，在催化剂存在的情况下，加氢反应制备对苯二胺粗产品，粗产品通过分离提纯工艺制得对苯二胺纯品，水和氢气进行回收循环利用，该工艺对硝基苯胺转化率达到100%。本发明专利技术工艺路线简单，容易控制；催化剂为负载型镍系催化剂，价格低廉；不污染环境；溶剂为甲醇或者乙醇，价格低廉，原料易得；对苯二胺纯度极高，达到99.99%。

A continuous synthesis of high purity benzyl two amine

The present invention provides a method for the synthesis of high purity new technology of two benzene amine, with p-nitroaniline and hydrogen as raw material, water as solvent, in a fixed bed reactor or tubular reactor, the catalyst in the presence of hydrogenation of benzene to prepare two amine crude product, the crude product by the separation and purification process of benzene amine two in pure water and hydrogen recycling process, the p-nitroaniline conversion rate reached 100%. The process of the invention is simple and easy to control. The catalyst is supported nickel catalyst, which is low in price, no pollution to the environment, solvent is methanol or ethanol, the price is low, the raw material is easy to get, and the purity of benzene two amine is very high, reaching 99.99%.

【技术实现步骤摘要】
一种高纯度对苯二胺的连续合成方法
本专利技术属于精细化工领域，涉及到对硝基苯胺加氢还原制备高纯度对苯二胺的方法。
技术介绍
对苯二胺是一种重要的有机化工原料，一般用于生产染料、橡胶防老剂等。传统的对苯二胺的生产方法是以对硝基氯苯为原料，高温高压条件下与氨水或氨气反应制备对硝基苯胺，对硝基苯胺再通过硫化碱或者铁粉还原生成对苯二胺粗品，再通过重结晶提纯制备高纯度对苯二胺。该工艺最大的缺陷是工业废水多，铁粉还原还会产生大量铁泥，严重污染环境，而且此工艺生产的对苯二胺纯度较低，一般在95%左右，要得到纯度为99%以上的产品还需要重结晶提纯，成本较高。中国石油大学的王延臻等在传统工艺的基础上，用催化加氢还原工艺代替铁粉还原工艺，制备对苯二胺，加氢催化剂选择以氧化钼、活性炭、硅胶、分子筛为载体，钯、铂、铑、钌中的一种或几种为活性组分的负载型贵金属催化剂。该工艺有效的解决了环境污染问题，但是该工艺最大的缺点是使用的价格昂贵的贵金属催化剂，成本很高。另外该工艺对苯二胺的纯度为99%，收率为98%，还可进一步提高。李宽义等以苯胺为原料，经重氮化、偶合、转位等反应制备对氨基偶氮苯，再通过钯/碳、铂/碳等贵金属催化剂将对氨基偶氮苯催化加氢还原生成对苯二胺。该工艺路线复杂不易控制，生成的对苯二胺收率较低，而且使用价格昂贵的贵金属催化剂，成本较高。Joo等用硝基苯和尿素在含有碱的极性有机溶剂中，在室温~200℃下反应，合成对亚硝基苯胺和对硝基苯胺的混合物，然后将混合物溶于乙醇溶液中，加入氢化催化剂，（Pd/C或Pt/C），在50~500Pa的压力下，反应生成对苯二胺。该工艺突出优点是没有三废，但是技术难度较高，生产控制比较困难，该法也存在其它许多缺点，如贵金属催化剂价格昂贵、易中毒不易回收，极性溶剂二甲基亚砜(DMSO)，价格昂贵，二甲亚砜容易使加氢催化剂中毒，造成产品成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种连续法合成高纯度对苯二胺新工艺。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：以对硝基苯胺、氢气为原料，水为溶剂，在固定床反应器或者列管式反应器中，在催化剂存在的情况下，加氢反应制备对苯二胺粗产品，粗产品通过分离提纯工艺制得对苯二胺纯品，水和氢气进行回收循环利用，该工艺对硝基苯胺转化率达到100%，对苯二胺纯度达到99.9%以上。一般地，连续法合成对苯二胺新工艺，具有如下特征：1、所述的催化剂为负载型镍系催化剂，主要有效成分为镍，同时含有其它金属元素。2、所述的溶剂为水，水和对硝基苯胺的质量比为1-20：1，对硝基苯胺预先溶解在水中，通过泵送入反应器。3、所述的反应温度为30~120℃，优选45℃~55℃。4、所述的氢气和对硝基苯胺物质的量之比为1.5~50：1。5、所述的对硝基苯胺体积空速为0.2~3h-1。6、所述的反应压力控制范围为0.5~5MPa。7、所述的粗产品分离提纯工艺，采用结晶过滤，连续精馏工艺，分离出氢气、水、高纯度对苯二胺和固体废物，氢气和水回收利用，固废焚烧处理。专利技术的有益效果：1.工艺路线简单，容易控制；2.催化剂为负载型镍系催化剂，价格低廉；不污染环境；3.溶剂为甲醇或者乙醇，价格低廉，原料易得；4.对苯二胺纯度极高，达到99.99%。具体实施方案实施例1在固定床反应器中加入负载镍系催化剂，水和对硝基苯胺的质量比为4：1，氢气和对硝基苯胺物质量之比为5：1，反应温度为45℃，反应压力为3MPa，对硝基苯胺体积空速为0.4h-1，出来的对苯二胺粗产品首先减压，分离出氢气，对苯二胺和水采用连续精馏工艺，分离出水和高纯度对苯二胺。气相色谱分析对苯二胺纯度为99.99%，对硝基苯胺转化率100%。实施例2在固定床反应器中加入负载镍系催化剂，水和对硝基苯胺的质量比为5：1，氢气和对硝基苯胺物质量之比为3：1，反应温度为65℃，反应压力为3.5MPa，对硝基苯胺体积空速为0.6h-1，出来的对苯二胺粗产品首先减压，分离出氢气，对苯二胺和水采用连续精馏工艺，分离出水和高纯度对苯二胺。气相色谱分析对苯二胺纯度为99.99%，对硝基苯胺转化率100%。实施例3在固定床反应器中加入负载镍系催化剂，水和对硝基苯胺的质量比为8：1，氢气和对硝基苯胺物质量之比为2.5：1，反应温度为55℃，反应压力为3.0MPa，对硝基苯胺体积空速为0.3h-1，出来的对苯二胺粗产品首先减压，分离出氢气，对苯二胺和水采用连续精馏工艺，分离出水和高纯度对苯二胺。气相色谱分析对苯二胺纯度为99.99%，对硝基苯胺转化率100%。实施例4在固定床反应器中加入负载镍系催化剂，水和对硝基苯胺的质量比为10：1，氢气和对硝基苯胺物质量之比为6：1，反应温度为40℃，反应压力为4.0MPa，对硝基苯胺体积空速为1.0h-1，出来的对苯二胺粗产品首先减压，分离出氢气，对苯二胺和水采用连续精馏工艺，分离出水和高纯度对苯二胺。气相色谱分析对苯二胺纯度为99.99%，对硝基苯胺转化率100%。实施例5在固定床反应器中加入负载镍系催化剂，水和对硝基苯胺的质量比为3：1，氢气和对硝基苯胺物质量之比为3：1，反应温度为70℃，反应压力为4.0MPa，对硝基苯胺体积空速为0.6h-1，出来的对苯二胺粗产品首先减压，分离出氢气，对苯二胺和水采用连续精馏工艺，分离出水和高纯度对苯二胺。气相色谱分析对苯二胺纯度为99.99%，对硝基苯胺转化率100%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高纯度对苯二胺的连续合成方法，其特征在于：以对硝基苯胺、氢气为原料，水为溶剂，在固定床反应器或者列管式反应器中，在催化剂存在下，加氢反应制备对苯二胺粗产品，粗产品通过分离提纯工艺制得对苯二胺纯品，水和氢气进行回收循环利用。

【技术特征摘要】
1.一种高纯度对苯二胺的连续合成方法，其特征在于：以对硝基苯胺、氢气为原料，水为溶剂，在固定床反应器或者列管式反应器中，在催化剂存在下，加氢反应制备对苯二胺粗产品，粗产品通过分离提纯工艺制得对苯二胺纯品，水和氢气进行回收循环利用。2.根据权利要求1所述的高纯度对苯二胺的连续合成方法，其特征在于：所述的负载型镍系催化剂，主要有效成分为镍。3.根据权利要求1所述的高纯度对苯二胺的连续合成方法，其特征是所述的溶剂为水，水和对硝基苯胺的质量比为1-20：1，对硝基苯胺预先溶解在水中。4.根据权利要求1所述的高纯度对苯二胺的连续合成方法，其特征是反应温度为30~120℃。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁俊秀，储政，江瑞晶，黄冬，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，南化集团研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32