一种连续制备N‑（1,4‑二甲基戊基）‑N’‑苯基对苯二胺的方法技术

本发明专利技术是避免原料脂肪酮被转换为脂肪醇的连续制备N‑（1,4‑二甲基戊基）‑N’‑苯基对苯二胺的方法，本发明专利技术可避免釜式反应或固定床一步反应普遍存在的大量醇转酮现象，大幅降低原料酮的回收利用和处理成本，从而降低消耗和能耗。

A continuous preparation of N (1,4 two methyl pentyl) method N 'phenyl-p-phenylene two amine

The present invention is to avoid raw fatty ketone was converted to fatty alcohol continuous preparation of N (1,4 two methyl pentyl) method N 'phenyl-p-phenylene two amine, the invention can avoid a lot of alcohol are common kettle type reaction or fixed bed reaction step of transketolase phenomenon, greatly reduced the recovery of raw materials. The utilization and processing costs, thereby reducing the consumption and energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种连续制备N-（1,4-二甲基戊基）-N’-苯基对苯二胺的方法
本专利技术属于精细化工领域，是关于一种避免原料脂肪酮被转换为脂肪醇的连续制备N-（1,4-二甲基戊基）-N’-苯基对苯二胺的方法，是一种节能高效的制备工艺。
技术介绍
N-（1,4-二甲基戊基）-N’-苯基对苯二胺俗称防老剂4050，又名抗氧剂7PPD，是性能优异的适用于各种橡胶的抗臭氧防护剂，具有优异的抗热氧老化、臭氧老化性能，对天候老化、疲劳老化也有良好的防护性能。能赋予橡胶胶料极好的抗高温疲劳与抗屈挠龟裂老化性能，并具有长效性能。同时对铜及其它重金属离子的催化降解具有抑制作用，对处于持续或间歇性的动态工作状态的制品，具有良好的臭氧防护性能。适用于天然橡胶、合成橡胶制品如充气轮胎部件、实心轮胎、输送带、胶管、电缆、汽车缓冲支架、橡胶活结及通用橡胶工业制品，国外主要用作丁苯橡胶的稳定剂，其应用具有良好的市场前景。防老剂4050合成一般由对氨基二苯胺（又名4-氨基二苯胺、RT培司等）或对硝基二苯胺与5-甲基-2-己酮（即MIAK）在催化剂存在下进行还原。以对氨基二苯胺为原料，反应方程式如下：。EP0084527公布了一种MIAK与过量的4-硝基二苯胺进行高压加氢反应，MIAK完全转化之后添加4-甲基-2-戊酮（即MIBK）与过量的4-硝基二苯胺反应，生成4050和4020的混合物的方法，该方法主要特点是有效的利用了价格较贵的MIAK，降低了其消耗，但4-硝基二苯胺分离回收困难，反应压力一般为5Mpa以上，对反应管道设备要求高，催化剂一般为钯或者铂等贵金属，成本较高，不易回收利用。CN1370768公布了一种N,N’-二仲烷基对苯二胺的方法。以对苯二胺或对硝基苯胺和脂肪酮、氢气为原料，以分散于硅胶上的氧化铜、氧化钡、氧化铬为加氢催化剂进行反应，反应温度过程控制为130~180℃，反应压力为3.5~8.0Mpa，该方法为一步的高压釜式反应，脂肪酮与对氨基二苯胺或对硝基二苯胺摩尔比达到8:1，使用的铜系催化剂，严重过量的脂肪酮被大量的转换为脂肪醇。CN101735072A公布了一种苯二胺类橡胶防老剂的合成方法。该法采用对硝基苯胺和脂肪酮、氢气为原料，采用铂-碳催化剂50~200℃，1.5~6.0MPa下一步缩合还原制备双烷基苯二胺。该方法以钯或者铂等贵金属为催化剂，成本高且回收利用困难。CN1170711A公开了一种对苯二胺类橡胶防老剂高压釜合成方法。该法在加氢还原催化剂存在下，以4-氨基二苯胺和脂肪酮在高压釜中还原烃化反应制备对苯二胺类橡胶防老剂。该方法属于高压釜式反应，间歇性操作，同样存在着酮转醇的现象。现有技术不管是高压釜式反应或固定床连续反应，都存在或多或少的脂肪酮在催化剂存在下转换为脂肪醇的现象。以钯或者铂等贵金属为催化剂，成本高且回收利用困难，5-10%的脂肪酮在催化剂存在下（加氢反应）转换为脂肪醇，产品对脂肪酮的消耗高，若加以回收，需增加新的脱氢催化剂及设备。以铜或镍系为催化剂，催化剂成本低，可长期使用，但80-95%的脂肪酮在催化剂存在下转换为脂肪醇，脂肪酮的回收利用困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种连续制备N-（1,4-二甲基戊基）-N’-苯基对苯二胺的方法。本专利技术是避免原料脂肪酮被转换为脂肪醇的连续制备N-（1,4-二甲基戊基）-N’-苯基对苯二胺的方法，其特征是包括以下步骤：（1）对氨基二苯胺（或对硝基二苯胺、对氨基二苯胺和对硝基二苯胺的混合物）与5-甲基-2-己酮、酸的摩尔比为1：1～5：0.001~0.05），连续输送至反应器1中进行反应，对氨基二苯胺（或对硝基二苯胺、对氨基二苯胺和对硝基二苯胺的混合物）与5-甲基-2-己酮、酸等在反应器1中的停留时间为0.2~5小时，反应器1的维持温度为90~150℃，得到物料1。（2）物料1连续进入到蒸馏釜1中，蒸馏釜1的，釜温维持在140~200℃，常压下连续蒸馏塔顶采出5-甲基-2-己酮，连续采出釜液得到物料2。（3）物料2连续进入装有钯、铂、镍等固体或其负载催化剂的反应器2中，维持反应器2温度90~300℃，同时往反应器2中连续通入氢气，维持氢气压力0.5~2.5Mpa，进行反应，物料反应在反应器2中停留一段时间（约0.2-5h）后，通过冷却器后被收集到气液分离器中，得到反应液3。（4）反应液3连续进入蒸馏釜2中，釜温维持在140~200℃，真空下连续蒸馏脱除水和其他轻组分，得到N-（1,4-二甲基戊基）-N’-苯基对苯二胺。所述步骤（1）中，所述的对氨基二苯胺和对硝基二苯胺的混合物中对氨基二苯胺质量含量为0~100%。所述步骤（1）中，所述的酸为有机羧酸类或有机磺酸，如甲酸、对甲苯磺酸、苯磺酸等。所述步骤（1）中，优选的对氨基二苯胺（或对硝基二苯胺、对氨基二苯胺和对硝基二苯胺的混合物）、5-甲基-2-己酮、酸的摩尔比为1：2~3：0.005~0.01。所述步骤（1）中，反应器1优选的维持温度在120~130℃，对氨基二苯胺（或对硝基二苯胺、对氨基二苯胺和对硝基二苯胺的混合物）与5-甲基-2-己酮、酸等在反应器1中的优选的停留时间为0.5~2小时。所述步骤（3）中，钯、铂、镍等固体或其负载催化剂为：1）金属及其载体，例如铜、骨架镍、铂-碳、钯-碳；2）金属氧化物，如将氧化铜，氧化铬，氧化钡分散在硅胶上的催化剂；3）硫化钴、硫化镍等硫化物。所述步骤（3）中，反应器2优选的维持温度为130~180℃，最优的温度维持在150~160℃，优选的氢气压力维持在0.5~2.5Mpa，最优的氢气维持压力为0.8~1.5Mpa。所述步骤（3）中，物料在反应器2优选的停留时间为0.5~5小时，最优停留时间为1~1.5小时。与现有技术相比，本专利技术不仅实现了连续化及自动化操作，而且由于本专利技术的步骤（2）将绝大部分未反应的酮蒸馏分离开来，完全避免后续步骤3中N-（1,4-二甲基戊基）-N’-苯基对苯二胺制备过程中存在的5-甲基-2-己酮转换为5-甲基-2-己醇的现象，具有以下优点：1）本专利技术可避免釜式反应或固定床一步反应普遍存在的大量醇转酮现象，大幅降低原料酮的回收利用和处理成本，从而降低消耗和能耗。2）本专利技术是连续性的低压反应，反应物料可以连续进入反应体系，与间歇反应相比，可以减少操作，降低劳动强度，节约人工成本，反应压力对反应管道和设备要求更低。3）本专利技术对氨基二苯胺（和对硝基二苯胺）转化率99.5%以上，选择性98.5%以上。附图说明图1是本专利技术实施例方法的方框流程示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术方法加以详细描述。实施例1本实施例包括如下连续进行的4个步骤：（1）向反应器1中按照对氨基二苯胺、5-甲基-2-己酮和酸摩尔比为1:4.3:0.007连续加入，维持反应器1温度120-125℃，混合物料在反应器1停留1h后溢出，得到物料1。（2）物料1连续进入蒸馏釜1中，未反应的5-甲基-2-己酮和水从蒸馏釜1上部采出，蒸馏釜下部连续采出得到物料2。27h后取蒸馏釜1上部采出样，气谱检测分析，5-甲基-2-己酮含量为94.33%，5-甲基-2-己醇未检出，N-（1,4-二甲基戊基）-N’-苯基对苯二胺未检出。（3）物料2连续输送进入装有固体钯碳催化剂的反应器2中，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续制备N‑（1,4‑二甲基戊基）‑N’‑苯基对苯二胺的方法，其特征是包括以下步骤：（1）将原料对氨基二苯胺、对硝基二苯胺中的一种或两种与5‑甲基‑2‑己酮、酸按照摩尔比为1：1～5：0.001~0.05，连续输送至反应器1中进行反应，对氨基二苯胺、对硝基二苯胺中的一种或两种与5‑甲基‑2‑己酮、酸在反应器1中的停留时间为0.2~5小时，反应器1的维持温度为90~150℃，得到物料1；（2）物料1连续进入到蒸馏釜1中，蒸馏釜1的釜温维持在140~200℃，常压下连续蒸馏塔顶采出5‑甲基‑2‑己酮，连续采出釜液得到物料2；（3）物料2连续进入装有钯、铂、镍固体或其负载催化剂的反应器2中，维持反应器2温度90~300℃，同时往反应器2中连续通入氢气，维持氢气压力0.5~2.5Mpa，进行反应，物料在反应器2中停留0.2‑5h后，通过冷却器后被收集到气液分离器中，得到反应液3；（4）反应液3连续进入蒸馏釜2中，釜温维持在140~200℃，真空下连续蒸馏脱除水和其他轻组分，得到N‑（1,4‑二甲基戊基）‑N’‑苯基对苯二胺。

【技术特征摘要】
1.一种连续制备N-（1,4-二甲基戊基）-N’-苯基对苯二胺的方法，其特征是包括以下步骤：（1）将原料对氨基二苯胺、对硝基二苯胺中的一种或两种与5-甲基-2-己酮、酸按照摩尔比为1：1～5：0.001~0.05，连续输送至反应器1中进行反应，对氨基二苯胺、对硝基二苯胺中的一种或两种与5-甲基-2-己酮、酸在反应器1中的停留时间为0.2~5小时，反应器1的维持温度为90~150℃，得到物料1；（2）物料1连续进入到蒸馏釜1中，蒸馏釜1的釜温维持在140~200℃，常压下连续蒸馏塔顶采出5-甲基-2-己酮，连续采出釜液得到物料2；（3）物料2连续进入装有钯、铂、镍固体或其负载催化剂的反应器2中，维持反应器2温度90~300℃，同时往反应器2中连续通入氢气，维持氢气压力0.5~2.5Mpa，进行反应，物料在反应器2中停留0.2-5h后，通过冷却器后被收集到气液分离器中，得到反应液3；（4）反应液3连续进入蒸馏釜2中，釜温维持在140~200℃，真空下连续蒸馏脱除水和其他轻组分，得到N-（1,4-二甲基戊基）-N’-苯基对苯二胺。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤（1）中，所述的对氨基二苯胺和对硝基二苯胺的混合物中对氨基二苯胺质量含量为0-100%。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦志强，付春，黄伟，郁铭，孙阿沁，
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