专利名称：对苯二胺结晶新方法
技术领域：
本发明涉及一种对苯二胺提纯的方法。具体涉及一种对苯二胺结晶新方法。
背景技术：
对苯二胺是一种用途广泛的化合物，广泛使用于化妆品、染料、橡胶防老剂、抗氧剂、显像剂、高强度化纤(芳伦)等。
对苯二胺的制备一般都是采用对硝基苯胺硫化钠还原法，而提纯的方法至今仍然沿用八十年代的熔注体冷却法对苯二胺粗品经真空蒸馏后进入结晶锅(器)中，静置冷却，使对苯二胺凝固成固体，再用手工操作把固体物从结晶锅(器)中敲碎、扒出，然后根据固体物的色泽，人为地分成白块和灰块。部分产品在白块、灰块的基础上粉碎成白色粉状和灰色粉状。其主要存在以下不足1、产品品质差对苯二胺的冷却结晶一般在结晶锅中需48～72小时，在反应器中需24～36小时。这样长时间的冷却过程中很难做到隔绝空气，所以从结晶锅(器)得到的对苯二胺有一部分已经氧化发红、发黑，只有中心的一部分未被氧化，才能成为正品(白色)，而且对苯二胺在冷却过程中，分子活动能力受到阻碍，很难形成自己的晶格。
2、操作环境差，劳动强度高整个操作靠人力手工完成，而且敲碎、粉碎过程中对苯二胺粉末扩散，操作环境恶劣，对操作人员身体带来危害。
3、浪费资源，经济效益低目前的方法一般白品(未被氧化的)率在50％左右，灰品只能降低价格(降低约5000元/吨)外售或回蒸处理。
4、影响用户使用和产品开发一般用户对块状对苯二胺仍需要粉碎使用，但粉状在投料时又会产生粉尘，带来危害；高纯度的对苯二胺(例如芳伦、显像等)产品在品质上根本满足不了。
基于对苯二胺具有易氧化变色的特点，国内外关于对苯二胺的研究重点都在结晶提纯方面。已开发出片状对苯二胺，即熔注体凝固前用切片机快速冷却成片状，但片状没能从根本上提高产品品质，而快速冷却反而使产品品质下降和不稳定。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种产品品质好、白品率高、生产周期短的对苯二胺结晶新方法。
本发明的目的是这样实现的一种对苯二胺结晶新方法，它是在溶剂水中接受对经蒸馏的苯二胺，经溶解、冷却结晶，形成颗粒状结晶体，再经分离和真空干燥为成品。
其具体工艺步骤为a、在带夹套全封闭反应器中，加入溶剂水；b、对苯二胺接入溶剂水，边接入边冷却，接入结束，再加热、保温，使对苯二胺全部溶解；在缓慢搅拌下冷却，使对苯二胺结晶完全；
c、结晶后的对苯二胺放入吸滤器，滤去大部分溶剂水，湿品经离心机甩干，再投入真空干燥器，在负压下加热、保温，干燥后出料。
上述溶剂水需经过除垢、除氧处理。溶剂水在反应器中经高真空处理为除氧。
本发明还可在对苯二胺进反应器前物料管上设置液封平衡管。该液封平衡管包括蒸汽保温外套管、液封管和进料管，进料管插置于液封管内，其上端为进料口，下端离液封管底部设置一段距离，出料口设置于液封管侧壁，蒸汽保温外套管空套于液封管外，其外壁设置有蒸汽进、出口。进料口连接精馏塔上对苯二胺采出管，出料口连接反应器上物料接受管。
本发明通过切断与对苯二胺发生氧化反应的源头(空气等)，防止发生氧化反应。通过自然结晶，使对苯二胺按晶格严格排列结晶出高纯度、高品质的产品。白品率可达100％。
另外，本发明还可降低原料消耗(折成白品计更甚)，改善劳动环境，保护职工健康，节省劳动力，提高劳动生产率，减少设备投资，缩短生产周期，由一般的72小时缩短至12～16小时，显著提高经济效益。而且颗粒状结晶体深受用户欢迎。
图1为本发明的液封平衡管结构示意图。
具体实施例方式本方法是从通过硫化钠为还原剂将对硝基苯胺还原成对苯二胺并减压蒸馏出熔注体开始描述的。
本发明涉及一种制备高纯度高白品率对苯二胺的新方法。它是在溶剂水中接受对苯二胺粗品，经溶解、冷却结晶，形成颗粒状结晶体，再经分离和真空干燥为成品。其具体工艺步骤为在3立方米不锈钢制带夹套全封闭反应器中，加1500公斤锅炉软水或采用江、河纯净自来水，在反应器中经高真空处理5～10分钟除氧。使反应器上真空管与精馏塔真空管相通，物料接受管经液封平衡管与精馏塔采用管相通；启动反应器搅拌(30转/分)，打开进料管，将精馏出来的对苯二胺粗品接入反应器，同时对反应器进行冷却。其中反应器搅拌轴的密封必须选用真空密封性良好的机械密封，精馏塔必须选用能稳定达到300pa余压的高真空泵组。
控制对苯二胺进料量500公斤左右，边接入边冷却，接入结束，关闭反应器进料阀、真空阀、用夹套蒸汽加热至85±5℃并保温30分钟使物料全部溶解；在缓慢搅拌(结晶体不沉降也不打碎)下，用自来水对反应器进行冷却，冷却至50℃时放慢冷却速度；冷至40℃用水继续冷却至20～25℃即可使对苯二胺结晶完全。
打开反应器放空，再打开出料阀，由于结晶后的对苯二胺与溶剂水呈流动状，可直接将物料全部放入吸滤器，滤去大部分溶剂水，湿品经离心机甩干，除去明水。
向回转式干燥器(2立方米)加入已除去明水的湿品约550公斤，启动回转(15转/分)，打开真空阀使干燥器呈负压(-0.095Mpa左右)，然后用夹套热水加热干燥器，从70℃开始每15分钟上升2℃直至95℃，保温约1小时后即可除尽水份。用自来水冷却干燥器至40℃即可出料、包装。
通常情况下，溶剂水比对苯二胺的比例越大，结晶颗粒越大，品质越高，但收率则低一些。一般基于100重量份的溶剂水中加入20～60重量份的对苯二胺。此比例的调整可根据用户的要求生产出符合各种需求的产品。
反应器中分离的母液水中含对苯二胺1.5～2.0％，在配置还原剂硫化钠时，用此水作稀释剂，完全可以平衡。或者用搪瓷反应器在水喷射泵真空下夹套蒸汽浓缩可以回收粗品对苯二胺。
为保证对苯二胺顺利采出、接受，在进反应器前物料管上需设置液封平衡管，以克服精馏出的高温对苯二胺使溶剂水温提高而形成的采出管与反应器的真空不平衡。真空平衡管结构参见图1，由蒸汽保温外套管1、液封管2和进料管3组成。进料管3插置于液封管2内，其上端为进料口31，下端12离液封管2底部一段距离e。出料口21设置于液封管2侧壁。蒸汽保温外套管1空套于液封管2外，其外壁设置有蒸汽进出口11、12。进料口连接精馏塔上对苯二胺采出管，出料口21连接反应器上物料接受管。
权利要求
1.一种对苯二胺结晶新方法，其特征在于它是在溶剂水中接受经蒸馏的对苯二胺，经溶解、冷却结晶，形成颗粒状结晶体，再经分离和真空干燥为成品。
2.根据权利要求1所述的一种对苯二胺结晶新方法，其特征在于其具体工艺步骤为a、在带夹套全封闭反应器中，加入溶剂水；b、对苯二胺接入溶剂水，边接入边冷却，接入结束，再加热、保温，使对苯二胺全部溶解；在缓慢搅拌下冷却，使对苯二胺结晶完全；c、结晶后的对苯二胺放入吸滤器，滤去大部分溶剂水，湿品经离心机甩干，再投入真空干燥器，在负压下加热、保温，干燥后出料。
3.根据权利要求2所述的一种对苯二胺结晶新方法，其特征在于对苯二胺在溶剂水中加热至85±5℃保温。
4.根据权利要求2所述的一种对苯二胺结晶新方法，其特征在于在对苯二胺进反应器前物料管上设置液封平衡管。
5.根据权利要求4所述的一种对苯二胺结晶新方法，其特征在于液封平衡管蒸汽保温外套管(1)、液封管(2)和进料管(3)，进料管(3)插置于液封管(2)内，其上端为进料口(11)，下端(12)离液封管(2)底部设置一段距离e，出料口(21)设置于液封管(2)侧壁，蒸汽保温外套管(1)空套于液封管(2)外，其外壁设置有蒸汽进、出口(11、12)。
6.根据权利要求1或2、3、4、5所述的一种对苯二胺结晶新方法，其特征在于反应器内溶剂水与对苯二胺的重量比为溶剂水100份，对苯二胺20～60份。
7.根据权利要求1、2、3、4、5所述的一种对苯二胺结晶新方法，其特征在于与反应器配套的精馏塔用能稳定达到300pa余压的高真空泵组。
8.根据权利要求1、2、3、4、5所述的一种对苯二胺结晶新方法，其特征在于溶剂水需经过除垢、除氧处理。
9.根据权利要求8所述的一种对苯二胺结晶新方法，其特征在于溶剂水在反应器中经高真空处理为除氧。
全文摘要
本发明涉及一种对苯二胺结晶新方法，其特点是它是在溶剂水中接受经蒸馏的对苯二胺，经溶解、冷却结晶，形成颗粒状结晶体，再经分离和真空干燥为成品。本发明通过切断与对苯二胺发生氧化反应的源头(空气等)，防止发生氧化反应。通过自然结晶，使对苯二胺按晶格严格排列结晶出高纯度、高品质的产品。白品率可达100％。另外，本发明还可降低原料消耗(折成白品计更甚)，改善劳动环境，保护职工健康，节省劳动力，提高劳动生产率，减少设备投资，缩短生产周期，显著提高经济效益。而且颗粒状结晶体深受用户欢迎。
文档编号C07C211/00GK1718568SQ20041004133
公开日2006年1月11日 申请日期2004年7月9日 优先权日2004年7月9日
发明者徐耀良 申请人:徐耀良