对硝基苯胺加氢生产对苯二胺的方法

xiaoxiao2020-07-09  33

专利名称:对硝基苯胺加氢生产对苯二胺的方法
技术领域
本发明属于精细化工领域,涉及到对硝基苯胺加氢生产对苯二胺的方法。国际专利分类属于C07B 43/04。
背景技术
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,传统的生产方法有两种,一种是铁粉还原法,即利用铁粉和盐酸来还原对硝基苯胺;另一种方法是硫化碱还原法,利用硫化碱来还原对硝基苯胺。这两种方法都产生大量的污水和污泥,环境污染严重,而且处理污水的费用很高,产品收率低,一般约80%左右,所以该生产方法成本高,对环境危害大。
本发明的目的在于提供一种能够进行清洁生产、无污染的技术来生产对苯二胺。

发明内容
本发明提供一种具有选择性加氢功能的催化剂来将对硝基苯胺加氢生成对苯二胺,并将对苯二胺得以精制,可以一步生产具有很高纯度的对苯二胺产品。
本发明的内容包括在高压反应釜中加入对硝基苯胺、催化剂和溶剂,密封后用氢气或惰性气体如氮气、氦气等置换高压釜中的空气,然后通入氢气,搅拌下加热到反应温度,反应一定时间后,不再吸收氢气为止,反应压力为1~15MPa,压力高则反应时间短,压力低反应时间长。反应温度为50~180℃,反应时间视催化剂的用量和反应温度、反应压力而定。催化剂为一种固体催化剂,该催化剂以氧化铝、活性炭、硅胶、分子筛等为载体,以铂、钯、铑、钌、镍的一种或几种作为活性组分,催化剂的加量为占对硝基苯胺重量的0.01~20%,当然催化剂加量越多越好,催化剂加量越多,反应越快、越完全,但催化剂加量太大成本会升高,一般催化剂加量为0.02~5%比较合适。反应过程中所用溶剂结构为R-OH,R=CnH2n+1,n=0~10,溶剂与对硝基苯胺的摩尔比为0.5~50。反应完毕后,可以采用过滤或沉降的方式将催化剂与反应产物分开,反应产物为一混合物,其中有对苯二胺,也有溶剂,可以采用低温结晶或者蒸发的方法将溶剂与产物分开。分出溶剂后得到的产品就是对苯二胺产品,纯度可以达到99%以上。
具体实施例方式
下面结合实施例进一步说明本发明的工艺。
实施例在一个一升的高压釜内加入对硝基苯胺138克,自制催化剂1克,溶剂300ml,将高压釜密封后,用氢气置换出其中的空气,然后加热并搅拌,温度控制在100℃,釜内氢气压力控制在5MPa,反应4小时后,氢气压力不再降低,停止搅拌,通冷却水降温,温度降至20~30℃后,放出釜内气体,降至常压,然后打开反应釜,将得到的固液混合物先用漏斗过滤,分出固体,滤液蒸出溶剂后固体合并得到对苯二胺晶体,经分析对苯二胺含量达到99.7%,收率98%。合成过程中无废水排放。
权利要求
1.一种用于对硝基苯胺加氢生产对苯二胺的方法,其特征在于在一种加氢催化剂的存在下,对硝基苯胺、溶剂和氢气在一定温度下发生加氢反应,对硝基苯胺被加氢成对苯二胺,然后将加氢后的溶液与催化剂分离,再将溶剂与生成的对苯二胺分离,就得到对苯二胺,溶剂可回收并重复利用。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于使用一种固体催化剂,该催化剂以氧化铝、活性炭、硅胶、分子筛等的一种或几种为载体,以铂、钯、铑、钌、镍的一种或几种作为活性组分。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所用溶剂结构为R-OH,R=CnH2n+1,n=0~10。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于加氢后溶液与催化剂的分离采用沉降、过滤、离心或旋液分离的方法。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于生成的对苯二胺与溶剂的分离采用结晶、过滤的方法分离。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于生成的对苯二胺与溶剂的分离采用蒸发—结晶—过滤的方法分离。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于溶剂与对硝基苯胺的摩尔比为0.5~50。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于反应温度为50~180℃。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于反应压力为1~15MPa。
10.根据权利要求2所述的方法,其特征在于活性组分占催化剂重量的0.1~12%。
全文摘要
本发明提供一种用于对苯二胺合成的新工艺。该工艺使用一种催化剂和溶剂,在高压釜中将对硝基苯胺加氢生成对苯二胺,反应完毕后分离出催化剂,溶液通过结晶或蒸馏分离出溶剂后得到对苯二胺,得到的对苯二胺无需精制纯度就可达到99%以上,溶剂脱除反应过程生成的水后可回收重复利用。
文档编号C07C211/00GK1594278SQ200410024459
公开日2005年3月16日 申请日期2004年7月9日 优先权日2004年7月9日
发明者王延臻, 张苗苗 申请人:石油大学(华东)

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