一种连续制备对氨基二苯胺的方法与流程

文档序号:15624296发布日期:2018-10-09 22:35阅读:561来源:国知局

本发明属于有机合成领域,涉及对氨基二苯胺的合成方法。



背景技术:

对氨基二苯胺是一种重要的有机中间体,在染料、纺织、印刷、制药和橡胶助剂等行业得到广泛的应用。目前主要应用于橡胶助剂工业作为对苯二胺类橡胶防老剂的中间体,是性能优良的40型防老剂(防老剂4010、4010na、6ppd及688等)的母体。

目前,制备对氨基二苯胺的主要方法有:二苯胺法、苯胺法、甲酰苯胺法、硝基苯法,其中硝基苯法具有三废较少,副产物少等优点,研究热点主要集中在缩合反应步骤和催化加氢反应步骤。

加氢催化剂主要有骨架镍、镍铝合金粉及贵金属催化剂。现有技术中采用镍铝合金粉;或骨架镍作为加氢催化剂,该方法存在加氢时间长,细颗粒状骨架镍催化剂回收相对困难,催化剂损失较大等问题;也有采用贵金属作为加氢催化剂,但均采用多釜串联操作,稳定性较差。

目前,各种优化的硝基苯法制备对氨基二苯胺,在缩合环节和加氢还原环节均采用多釜操作,稳定性较差,这对于加氢还原步骤来说,需要消耗更多的氢气来进行置换,也造成了更多的尾气污染;更重要的是,多釜操作不利于提高生产效率,增加了劳动强度,增加了物耗能耗。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术中存在多釜操作、环境污染、催化活性较低、劳动强度高、催化剂损失较大等问题,从而提供一种采用负载型催化剂连续制备对氨基二苯胺的方法。

本发明提供如下技术方案包括以下步骤:将催化剂填装到固定床反应器中,用泵将有机溶剂充满至固定床反应器,升温至60℃~100℃,调节氢气流量,将预热后的一定浓度的4-硝基二苯胺和4-亚硝基二苯胺溶液,用泵连续加入至固定床反应器中,控制反应器温度,在一定氢气压力条件下进行还原反应,维持一定的停留时间,反应物料定时取样分析,精馏处理得到对氨基二苯胺。

本发明中所述溶解4-硝基二苯胺和4-亚硝基二苯胺的有机溶剂为甲醇、乙醇、苯胺、乙腈、水、乙二醇、丙酮、苯等其中一种或几种。溶液中可以添加四甲基氢氧化铵和硝基苯等物质。

本发明中所述固定床反应温度为60℃~100℃。

本发明中所述氢气流量为20-100ml/min。

本发明中所述氢气压力为0.5-3.0mpa。

本发明中所述物料在固定床反应器中的停留时间为30-200min。

本发明中所述物料的进料速度为0.1-20ml/min。

本发明中所述所采用的负载型钯碳催化剂的钯含量为1-5%。

本发明中所述所采用的负载型钯碳催化剂的加入量为20g-50g。

本发明的有益效果是:

(1)本发明相对于多釜串联操作,减少了劳动强度,保证了还原反应的稳定运行;

(2)本发明中使用负载型钯碳催化剂,其活性更高,原料转化率可达99%,选择性可达98%,大大减少了副反应的发生,提高了产品质量;

(3)本发明中使用负载型钯碳催化剂进行连续加氢反应,不需要对催化剂进行回收等操作,减少了催化剂消耗;

(4)本发明中使用连续加氢反应,全过程可自动控制,同时能避免氢气的反复置换,减少氢气的用量,减少能耗物耗。

具体实施方式

实施例1

固定床反应器中加入50g含量为1%的负载型钯碳催化剂,用泵将31.25%甲醇和68.75%苯胺连续加入至固定床反应器充满,升温至60℃,预热质量浓度为15%的4-亚硝基二苯胺和浓度为5%的4-硝基二苯胺的上述甲醇、苯胺溶液至60℃,用泵将上述溶液加入固定床反应器中,调整溶液流量为0.2ml/min,氢气压力为0.5mpa,氢气流速为100ml/min,反应停留时间为200min,反应物料定时取样分析,原料的转化率为91.1%,选择性为93.2%。精馏处理得到对氨基二苯胺。

实施例2

固定床反应器中加入40g含量为2%负载型钯碳催化剂,用泵将18.75%乙醇和81.25%苯胺连续加入至固定床反应器充满,升温至80℃,预热质量浓度为10%的4-亚硝基二苯胺和浓度为10%的4-硝基二苯胺的上述乙醇、苯胺溶液至60℃,用泵将上述溶液加入固定床反应器中,调整溶液流量为0.2ml/min,氢气压力为1.5mpa,氢气流速为50ml/min,反应停留时间为90min,反应物料定时取样分析,原料的转化率为94.1%,选择性为95.0%。精馏处理得到对氨基二苯胺。

实施例3

固定床反应器中加入30g含量为3%的负载型钯碳催化剂,用泵将50%甲醇和50%苯胺连续加入至固定床反应器充满,升温至90℃,预热质量浓度为12%的4-亚硝基二苯胺和浓度为8%的4-硝基二苯胺的甲醇、苯胺溶液至60℃,用泵将上述溶液加入固定床反应器中,调整溶液流量为0.2ml/min,氢气压力为2.0mpa,氢气流速为40ml/min,反应停留时间为100min,反应物料定时取样分析,原料的转化率为95.1%,选择性为96.0%。精馏处理得到对氨基二苯胺。

实施例4

固定床反应器中加入30g含量为4%的负载型钯碳催化剂,用泵将60%丙酮,37.5%苯和2.5%的硝基苯连续加入至固定床反应器充满,升温至100℃,预热质量浓度为15%的4-亚硝基二苯胺和浓度为5%的4-硝基二苯胺的丙酮、苯和硝基苯溶液至60℃,用泵将上述溶液加入固定床反应器中,调整溶液流量为0.2ml/min,氢气压力为2.5mpa,氢气流速为30ml/min,反应停留时间为120min,反应物料定时取样分析,原料的转化率为97.5%,选择性为96.0%。精馏处理得到对氨基二苯胺。

实施例5

固定床反应器中加入30g含量为5%的负载型钯碳催化剂,用泵将50%乙二醇,43.75%水和6.25%的四甲基氢氧化铵连续加入至固定床反应器充满,升温至80℃,预热质量浓度为10%的4-亚硝基二苯胺和浓度为10%的4-硝基二苯胺的乙二醇、水和四甲基氢氧化铵溶液至60℃,用泵将上述溶液加入固定床反应器中,调整溶液流量为0.2ml/min,氢气压力为2.5mpa,氢气流速为20ml/min,反应停留时间为30min,反应物料定时取样分析,原料的转化率为98.1%,选择性为98.0%。精馏处理得到对氨基二苯胺。

实施例6

固定床反应器中加入20g含量为5%的负载型钯碳催化剂,用泵将75%乙腈和25%苯胺连续加入至固定床反应器充满,升温至100℃,预热质量浓度为12%的4-亚硝基二苯胺和浓度为8%的4-硝基二苯胺的乙腈、苯胺溶液至60℃,用泵将上述溶液加入固定床反应器中,调整溶液流量为0.2ml/min,氢气压力为3mpa,氢气流速为40ml/min,反应停留时间为50min,反应物料定时取样分析,原料的转化率为97.1%,选择性为97.0%。精馏处理得到对氨基二苯胺。



技术特征:

技术总结
一种连续催化制备对氨基二苯胺的方法,在有机溶剂存在条件下以4‑硝基二苯胺和4‑亚硝基二苯胺为原料,在负载型催化剂催化条件下连续还原得到对氨基二苯胺。本发明解决了现有技术存在的环境污染、催化剂活性较低、催化剂回收困难、劳动强度高等问题。

技术研发人员:丁红霞;金玉存;金汉强;何育苗;杨忠林
受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司;南化集团研究院
技术研发日:2017.03.20
技术公布日:2018.10.09
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