无废液循环法制备芳香族氨基腈化物制造技术

本发明专利技术为无废液循环法制备芳香族氨基腈化物的方法，包括以芳香族胺化合物（Ｒ１－ＮＨ２）与羟基烷基腈化合物（ＨＯ－Ｒ２－ＣＮ）为原料，采用几个内部循环系统相组合来实现无废液排放合成芳香族氨基腈化合物（Ｒ１－ＮＨ－Ｒ２－ＣＮ）的方法。具有所有原料得到充分利用，节约资源；产品得率高；废液零排放等优点。该发明专利技术适用于化工领域，尤其是Ｎ－苯氨基乙腈制造过程的废水处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无废液循环法制备芳香族氨基腈化合物的方法，适用于化工领域中芳香族氨基腈化合物制备，尤其是N-苯氨基乙腈的制造过程的废水处理。
技术介绍
本专利技术以前N-苯氨基乙腈的制造主要有以下几种方法第一种方法是以苯胺、甲醛和高纯度的氰化氢为原料进行一步反应，此法在反应过程中是先将苯胺加入反应器内再将其他两种原料同时流加入反应器进行反应。因此原料配比极难控制在规定的范围内，极易生成席夫矸和二取代物致使产品质量不高。以苯胺计产品的得率仅为92％左右。同时在制备过程中使用了高纯度的剧毒物氰化氢致使生产过程的安全存在极大隐患。另外在制备过程中需要低温制备和保存高纯度的剧毒物氰化氢而消耗大量冷量，致使生产成本较高。第二种方法是以苯胺、甲醛及安氏法生产的粗氰化氢为原料进行一步反应，此法是对第一种方法中使用高纯度氰化氢的一种改进方法，与第一种方法相比，除能节约因制备和保存高纯度的氰化氢所需的冷量和设备外，还能使生产的安全性大为提高。但是对反应本身无本质改变，以苯胺计产品的得率也仅为92％左右；而且过程中用到的粗氰化氢成分复杂，其中有些杂质还要影响产品的品质。第三种方法是两步反应法，此法是先用甲醛和氰化氢反应合成羟基乙腈，再以羟基乙腈和苯胺反应合成N-苯氨基乙腈。由于此法是分两步完成的，反应时的原料配比和其他相关反应条件均比前两法易于控制。因此获得的产品质量高、稳定，产品对苯胺的得率也提高到95％左右。但是上述三种制备N-苯氨基乙腈的方法，都未能对生产过程中产生的大量废水提出过有效的治理方法。废水中所含的苯类物质及氰基类物质用一般常规的物理、化学、生物等方法都很难进行有效的无害化处理。即使能处理达到环境排放要求，其处理成本也十分昂贵，造成生产此产品无利可得。因此，对生产过程中产生的废水进行有效地治理是此产品能否继续在市场上生存的关键。
技术实现思路
为了克服现有制备芳香族氨基腈化物方法中的不足，本专利技术解决问题所采用的技术方案是以芳香族胺化合(R1-NH2)与羟基烷基腈化合物(HO-R2-CN)为原料，采用几个内循环把废水中的有害物质进行充分回收利用，以降低原料芳香族胺化合(R1-NH2)与羟基烷基腈化合物(HO-R2-CN)的消耗，在回收废水中原料、产品的同时也对废水进行有效的处理。最终实现芳香族氨基腈化合物(R1-NH-R2CN)的无废液循环制备。本专利技术着重介绍了以苯胺、羟基乙腈为原料，采用几个内循环制备N-苯氨基乙腈的方法。N-苯氨基乙腈分子式C8H8N2；分子量132.17。它是制备染料靛蓝的重要中间体，目前国内对N-苯氨基乙腈的年需求量在5-6万吨左右。本专利技术的具体作法是将定量的苯胺与上次水相蒸发后余下的釜液在反应器内混合，升温度至100～110℃后，按苯胺对羟基乙腈的摩尔比为1.0～1.3的羟基乙腈量加入反应器中，流加过程中维持反应温度在70～120℃之间，加完羟基乙腈后，保温1～6小时。反应结束后将物料转入分相器中在40～90℃进行分相。油相分入上次结晶母液中，搅拌、冷却、结晶，于20～30℃之间取晶、风干得产品。母液用于下次结晶，进行循环使用。水相加入沉降剂，冷却、沉降。沉降后的沉积物与油相混合一并结晶。将沉降后的上层清夜加入稳定剂放入蒸发器中进行蒸发，蒸余的釜液循环回下次反应系统中与新加入的苯胺混合后重复上述过程。本专利技术的有益效果是，使用本专利技术可以降低原材料的消耗，产品对苯胺的得率为98.86％、对羟基乙腈的得率为97.15％，具有良好的经济效益。工艺过程采用了几个内循环，使所有的原材料得到充分的回收和再利用，做到了变废为宝，消除了对环境的危害。整个生产过程实现了废水零排放，具有良好的环境效益和社会效益。具体实施例方式实例之一在装有搅拌的1000毫升三口瓶中，加入2摩尔的苯胺，升温到100℃以上后，流加入含257克/升的羟基乙腈466毫升于三口瓶中，待羟基乙腈加完后在70～120℃保温120分钟，保温结束将反应混合液转入1000毫升的分液漏斗中静止10分钟后，将底部的油相分入装有400毫升上次结晶母液、水120毫升的1000毫升三口瓶中，搅拌下冷却、结晶、于25℃下过滤、风干后得产品265.1克，苯氨基乙腈含量为98.2％，以苯胺计产品的得率为98.48％。将水相加入沉降剂0.5克，冷却到25℃后，将沉积物与产品混合一并结晶。将清夜加入稳定剂0.5毫升进行蒸发。蒸余后的釜液为86毫升，含羟基乙腈46.74克/升，产品对羟基乙腈的得率为97.50％。实例之二在装有搅拌的1000毫升三口瓶中，加入2摩尔的苯胺，升温到100℃以上后，流加入含382.5克/升的羟基乙腈316毫升于三口瓶中，待羟基乙腈加完后在90～120℃保温150分钟，保温结束将反应混合液转入1000毫升的分液漏斗中静止10分钟后，将底部的油相分入装有400毫升上次结晶母液、水150毫升的1000毫升三口瓶中，搅拌下冷却、结晶、于25℃下过滤、风干后得产品266.8克，苯氨基乙腈含量为97.6％，以苯胺计产品的得率为98.86％。将水相加入沉降剂0.5克冷却到25℃(后，将沉积物与产品混合一并结晶。将清夜加入稳定剂0.5毫升进行蒸发。蒸余后的釜液为81毫升，含羟基乙腈58.68克/升，产品对羟基乙腈的得率为97.15％。权利要求一种无废液循环制备芳香族氨基腈化物的方法，包括以芳香族胺化合物(R1-NH2)与羟基烷基腈化合物(HO-R2-CN)为原料制备芳香族氨基腈化合物(R1-NH-R2-CN)的方法，1、其特征是先将芳香族胺化合物与水相浓缩后的釜液一并加入反应器中搅拌升温到100℃以上，将羟基烷基腈化合物按规定配比计量后流加到反应器中，反应后的混合液转入油水分相器中分相；分出的油相与水相沉降后的沉积物一并转入结晶器中，加入上次取晶分离出的母液，搅拌下冷却、结晶、过滤、风干、包装得产品；在分出的水相中加入沉降剂，冷却、沉降后，取其清液加入稳定剂进行蒸发浓缩，蒸余的釜液循环回反应器中与原料笨胺混合后利用。2.根据权利要求一所述的方法，其特征是R1是笨环上含有一个氯基、硝基、氰基、甲基等的对、间位基团及苯基、萘基等基团；R2是一CH2一、一CH(CH3)一、等基团。3.根据权利要求一所述的方法，其特征是芳香族胺化合物与羟基烷基腈合物的摩尔比是1∶1.0～1.3。4.根据权利要求一所述的方法，其特征是羟基烷基腈化合物的水溶液浓度为100～600克/升。5.根据权利要求一所述的方法，其特征是反应的温度为70～120℃。6.根据权利要求一所述的方法，其特征是反应时间为1～6小时。7.根据权利要求一所述的方法，其特征是水相蒸余后的水溶液要全部返回下次反应过程中，结晶母液全部循环利用。8.根据权利要求一所述的方法，其特征是反应后得到的混合液必须进行分相，其油水分相器的温度为40～90℃。全文摘要本专利技术为无废液循环法制备芳香族氨基腈化物的方法，包括以芳香族胺化合物(R1－NH2)与羟基烷基腈化合物(HO－R2－CN)为原料，采用几个内部循环系统相组合来实现无废液排放合成芳香族氨基腈化合物(R1－NH－R2－CN)的方法。具有所有原料得到充分利用，节约资源；产品得率高；废液零排放等优点。该专利技术适用于化工领域，尤其是N－苯氨基乙腈制造过程的废水处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无废液循环制备芳香族氨基腈化物的方法，包括以芳香族胺化合物（Ｒ１－ＮＨ２）与羟基烷基腈化合物（ＨＯ－Ｒ２－ＣＮ）为原料制备芳香族氨基腈化合物（Ｒ１－ＮＨ－Ｒ２－ＣＮ）的方法，１、其特征是：先将芳香族胺化合物与水相浓缩后的釜液一并加入反应器中搅拌升温到１００℃以上，将羟基烷基腈化合物按规定配比计量后流加到反应器中，反应后的混合液转入油水分相器中分相；分出的油相与水相沉降后的沉积物一并转入结晶器中，加入上次取晶分离出的母液，搅拌下冷却、结晶、过滤、风干、包装得产品；在分出的水相中加入沉降剂，冷却、沉降后，取其清液加入稳定剂进行蒸发浓缩，蒸余的釜液循环回反应器中与原料笨胺混合后利用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明，
申请(专利权)人：成都圣洁环保有限责任公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]