一种4，4′-二甲基二苯胺的合成方法及生产系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于化工合成技术领域，具体涉及一种4，4′?二甲基二苯胺的合成方法及生产系统。本发明所提供的方法将对甲苯胺在催化剂和酸性条件下水解，制备得到对甲酚，对甲酚进而与对甲苯胺反应，制备得到4,4′?二甲基二苯胺。该工艺具有工艺简单、反应条件温和、生产过程安全可靠、生产成本低、副产物少、原料易得和废水量少等优点。
【专利说明】
一种4，47-二甲基二苯胺的合成方法及生产系统
技术领域
[0001 ]本发明属于化工合成技术领域，具体涉及一种4，4' -二甲基二苯胺的合成方法及生产系统。
【背景技术】
[0002]目前国内外4，4’_二甲基二苯胺合成方法主要有2种。第一种方法:由于芳卤化合物与芳伯胺反应不仅生成二芳胺，还生成三芳胺，所以对碘甲苯和对甲苯胺反应生成4，4 ’ -二甲基二苯胺同时生成大量的4，4’，4〃 -三甲基三苯胺。第二种方法:对甲苯胺酰化再与对碘甲苯反应，最后进行水解的方法制备4，4’_二甲基二苯胺。该反应弥补了芳卤化合物与芳伯胺直接反应的不足，收率虽然低，但不产生4，4’，4〃_三甲基三苯胺。然而，以上几种方法存在广品副广物多，难分尚，品质不尚，广品收率低等缺点。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术的不足，本发明提供了一种4，4'-二甲基二苯胺的合成方法及生产系统。本发明采用对甲苯胺直接催化水解制备对甲酚，并进而合成4，V -二甲基二苯胺，具有工艺简单、反应条件温和、生产过程安全可靠、生产成本低、副产物少、原料易得和废水量少等优点。
[0004]—种4，V -二甲基二苯胺的合成方法，包括在酸催化剂条件下进行的以下步骤:将对甲苯胺水解制备得到对甲酚，对甲酚进而与对甲苯胺反应，制备得到4,4: 二甲基二苯胺。
[0005]反应原理如下:
[0006]CH3C6H4NH2+H20+H+^CH3C6H40H+NH4+
[0007]CH3C6H40H+CH3C6H4NH2—CH3C6H4NHC6H4CH3+H20
[0008]应结束后，可得到85%左右的对甲酚和15%左右的4，4’-二甲基二苯胺。
[0009]具体的，所述的酸催化剂为全氟磺酸树脂或锆基无机固体酸催化剂。具体的，水解操作压力为20?30kg/cm2，水解操作温度在300 °C以下，水解的pH值为2?4。
[0010]具体的，反应压力为0.5?0.6Mpa，反应时间为15?16h，反应温度为280?300°C。
[0011]进一步的，将经过水解和反应后得到的溶液送入分层器静置分层，取上层有机相加入萃取剂在萃取塔中进行分离，得到粗品对甲酚溶液和粗品4，f -二甲基二苯胺溶液，再分别依次精馏和干燥，得到对甲酚产品和4，V-二甲基二苯胺。精馏后的萃取剂经冷凝回收，循环使用。
[0012]优选的，萃取剂为醋酸乙酯。
[0013]本发明还提供了一种4，V-二甲基二苯胺的生产系统，包括依次串联的水解反应釜、分层器、萃取塔、精馏塔和真空干燥器。
[0014]进一步的，在所述水解反应釜和所述分层器之间还依次串联有冷却釜和转料栗。
[0015]进一步的，在所述萃取塔和所述精馏塔之间还串联有粗品储槽。
[0016]进一步的，在所述真空干燥器的后端设置有精品储槽。
[0017]进一步的，在所述精馏塔和所述萃取塔之间还依次串联有冷凝器和回收溶剂槽。
[0018]精馏后的萃取剂经冷凝回收，可循环使用。
[0019]本工艺较目前市场上制备工艺有着明显的成本优势。实现低成本、无污染、无三废、所得4，4’_二甲基二苯胺纯度在99.50%以上，相关物化指标都达到了较高的水平，总体上，具有以下优点:
[0020]I)本工艺合成4，4’_二甲基二苯胺，不仅解决了环境问题，而且提高了产品的收率，大大降低了成本，反应过程简单，操作方便，对环境无污染。
[0021]2)本工艺反应条件温和，操作简单，生产过程安全可靠。
[0022 ] 3)本工艺技术三废排放符合环保要求。
【附图说明】
[0023]图1是本发明所提供的4，4'_二甲基二苯胺的生产系统的系统图。
【具体实施方式】
[0024]以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0025]在一个【具体实施方式】中，如图1所不，一种4，V-二甲基二苯胺的生产系统，包括依次串联的水解反应釜、冷却釜、转料栗、分层器、萃取塔、粗品储槽、精馏塔、真空干燥器和精品储槽。精馏塔和所述萃取塔之间还依次串联有冷凝器和回收溶剂槽。
[0026]原料甲苯胺在水解反应釜中在催化剂调节下水解和反应。反应液经冷却釜冷却后由转料栗栗入分层器中。分层后的有机相在萃取塔中萃取分离，得到粗品对甲酚溶液和4，
4。二甲基二苯胺溶液。再分别收集于粗品储槽中经过冷却器冷却、精馏塔精馏和真空干燥器干燥，精品收集于精品储槽中。精馏塔中的萃取剂由回收溶剂槽回收，后经过冷凝器冷凝，可投入到萃取塔中回用。
[0027]实施例1
[0028]将对甲苯胺在催化剂和酸性条件下水解，制备得到对甲酚，对甲酚进而与对甲苯胺反应，制备得到4，4' -二甲基二苯胺。将经过水解和反应后得到的溶液送入分层器静置分层，取上层有机相加入萃取剂在萃取塔中进行分离，得到粗品对甲酚溶液和粗品4，V -二甲基二苯胺溶液，再分别依次精馏和干燥，得到对甲酚产品和4，4' -二甲基二苯胺。
[0029]其中，酸催化剂选用全氟磺酸树脂，水解操作压力为22kg/cm2，水解操作温度在285°C，水解的pH值为2;反应压力为0.5Mpa，反应时间为16h，反应温度为280°C。
[0030]4，4，-二甲基二苯胺收率 9.8%,纯度 99.60 %。
[0031]实施例2
[0032]将对甲苯胺在催化剂和酸性条件下水解，制备得到对甲酚，对甲酚进而与对甲苯胺反应，制备得到4，4' -二甲基二苯胺。将经过水解和反应后得到的溶液送入分层器静置分层，取上层有机相加入萃取剂在萃取塔中进行分离，得到粗品对甲酚溶液和粗品4，V -二甲基二苯胺溶液，再分别依次精馏和干燥，得到对甲酚产品和4，4' -二甲基二苯胺。
[0033]其中，酸催化剂选用全氟磺酸树脂，水解操作压力为30kg/cm2，水解操作温度在298 °C，水解的pH值为4;反应压力为0.6Mpa，反应时间为15h，反应温度为300°C。
[0034]4，4，-二甲基二苯胺收率8.7%，纯度99.70%。
[0035]实施例3
[0036]将对甲苯胺在催化剂和酸性条件下水解，制备得到对甲酚，对甲酚进而与对甲苯胺反应，制备得到4，4' -二甲基二苯胺。将经过水解和反应后得到的溶液送入分层器静置分层，取上层有机相加入萃取剂在萃取塔中进行分离，得到粗品对甲酚溶液和粗品4，V -二甲基二苯胺溶液，再分别依次精馏和干燥，得到对甲酚产品和4，4' -二甲基二苯胺。
[0037]其中，酸催化剂选用锆基无机固体酸，水解操作压力为25kg/cm2，水解操作温度在2930C，水解的pH值为3 ；反应压力为0.55Mpa，反应时间为15.5h，反应温度为290。
[0038]4，4，-二甲基二苯胺收率9.3%,纯度99.85%。
[0039]通过本发明所提供的方法和系统，可以制备高纯的4，f-二甲基二苯胺，同时大量联产对甲酚。
[0040]以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。
【主权项】
1.一种4，V -二甲基二苯胺的合成方法，其特征在于，包括在酸催化剂条件下进行的以下步骤:将对甲苯胺水解制备得到对甲酚，对甲酚进而与对甲苯胺反应，制备得到4，V -二甲基二苯胺。2.根据权利要求1所述的4，V-二甲基二苯胺的合成方法，其特征在于:所述的酸催化剂为全氟磺酸树脂或锆基无机固体酸催化剂。3.根据权利要求1所述的4，V-二甲基二苯胺的合成方法，其特征在于:水解操作压力为20?30kg/cm2，水解操作温度在300 °C以下，水解的pH值为2?4。4.根据权利要求1所述的4，V-二甲基二苯胺的合成方法，其特征在于:反应压力为0.5?0.6Mpa，反应时间为15?16h，反应温度为280?300°C。5.根据权利要求1至4任一所述的4，f-二甲基二苯胺的合成方法，其特征在于，还包括以下步骤:将经过水解和反应后得到的溶液送入分层器静置分层，取上层有机相加入萃取剂在萃取塔中进行分离，得到粗品对甲酚溶液和粗品4，f -二甲基二苯胺溶液，再分别依次精馏和干燥，得到对甲酚产品和4，4' -二甲基二苯胺。6.—种4，V-二甲基二苯胺的生产系统，其特征在于:包括依次串联的水解反应釜、分层器、萃取塔、精馏塔和真空干燥器。7.根据权利要求6所述的4，V-二甲基二苯胺的生产系统，其特征在于:在所述水解反应釜和所述分层器之间还依次串联有冷却釜和转料栗。8.根据权利要求7所述的4，V-二甲基二苯胺的生产系统，其特征在于:在所述萃取塔和所述精馏塔之间还串联有粗品储槽。9.根据权利要求8所述的4，V-二甲基二苯胺的生产系统，其特征在于:在所述真空干燥器的后端设置有精品储槽。10.根据权利要求9所述的4，V-二甲基二苯胺的生产系统，其特征在于:在所述精馏塔和所述萃取塔之间还依次串联有冷凝器和回收溶剂槽。
【文档编号】C07C209/02GK105820056SQ201610325619
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】蔡春, 杨春, 赵瑞先
【申请人】湖北可赛化工有限公司