本发明涉及石油化工的工业催化领域,具体涉及一种邻氯对硝基甲苯催化加氢合成邻氯对氨基甲苯的方法。
技术背景
邻氯对氨基甲苯简称2b油,2b油主要用于有机合成工业的中间体,也可制得颜料、涂料及农药等。
目前国内大多数2b油生产方法,采用的是硫化碱还原法,具体是将硫磺与硫化钠配成多硫化钠,用多硫化钠将邻氯对硝基甲苯还原为2b油粗品,2b油粗品经漂洗和减压蒸馏精制为2b油成品,制作过程产生大量的碱性废水和硫化碱残渣,该还原法的反应化学式为:
ch3c6h3clno2+na2s2+h2o=ch3c6h3clnh2+na2s2o3
硫化碱还原法生产工艺复杂,产品质量受多种因素影响。硫化碱属于强碱,对设备的腐蚀较杂为严重,另外生产过程中产生的废水处理量大且困难,会造成环境污染,为此生产线还须配套废水处理装置,造成生产成本增加。
技术实现要素:
本发明的目的提供一种以邻氯对硝基甲苯为原料,采用催化加氢工艺生产邻氯对氨基甲苯的方法,克服现有技术中的不足。
一种邻氯对硝基甲苯催化加氢合成邻氯对氨基甲苯的方法,化学反应式为:
ch3c6h3clno2+3h2=ch3c6h3clnh2+2h2o
一种邻氯对硝基甲苯催化加氢合成邻氯对氨基甲苯的方法,包括以下步骤:
步骤1:将邻氯对硝基甲苯按照质量比为1:1溶解于反应釜中的甲醇溶剂,按照邻氯对硝基甲苯与雷尼镍催化剂质量比为1:0.005,加入雷尼镍催化剂;
步骤2:反应釜内邻氯对硝基甲苯溶解完毕后,向溶液中通入氢气,邻氯对硝基甲苯与氢气摩尔量比为1:(3.5~4),控制反应温度为90~95℃,控制反应压力为1.6~2.2mpa;当邻氯对硝基甲苯投入量为1吨时,还原反应时间约为5~6小时,当然,反应时间随投料量增加而增长,反之时间缩短;
步骤3:将步骤2中得到的还原液转入到溶剂蒸馏塔中,控制温度为70~80℃,进行常压蒸馏分离出溶质,得到粗制邻氯对氨基甲苯;
步骤4:将步骤3中得到的粗制邻氯对氨基甲苯转入到精馏塔中,精馏过程中控制温度为100~120℃,控制压力为-0.07~-0.1mpa,进行负压蒸馏精制,得到精制邻氯对氨基甲苯,利用气相色谱法测得邻氯对氨基甲苯纯度。
作为优选,当邻氯对硝基甲苯投入量为1吨时,步骤2中的还原反应时间为5~6小时;当然,反应时间随投料量增加而增长,反之时间缩短。
本发明的有益效果为:催化加氢方法得到的精制邻氯对氨基甲苯纯度大于98.00%;生产过程不产生多硫废水和多硫废渣,节能环保;工艺操作过程简单且可控,降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述。
实施例1
步骤1:投入质量为1吨邻氯对硝基甲苯,然后将邻氯对硝基甲苯按照质量比为1:1溶解于反应釜中质量为1吨的甲醇溶剂,按照邻氯对硝基甲苯与雷尼镍催化剂质量比为1:0.005,加入质量为5千克的雷尼镍催化剂;
步骤2:反应釜内邻氯对硝基甲苯溶解完毕后,向溶液中通入氢气,邻氯对硝基甲苯与氢气摩尔量比为1:3.5,控制反应温度为90℃,控制反应压力为1.6mpa,还原反应时间为5小时;
步骤3:将步骤2中得到的还原液转入到溶剂蒸馏塔中,控制温度为70℃,进行常压蒸馏分离出溶质,得到粗制邻氯对氨基甲苯;
步骤4:将步骤3中得到的粗制邻氯对氨基甲苯转入到精馏塔中,精馏过程中控制温度为100℃,控制压力为-0.07mpa,进行负压蒸馏精制,得到精制邻氯对氨基甲苯,利用气相色谱法测得邻氯对氨基甲苯纯度为98.05%。
实施例2
步骤1:投入质量为1吨邻氯对硝基甲苯,然后将邻氯对硝基甲苯按照质量比为1:1溶解于反应釜中质量为1吨的甲醇溶剂,按照邻氯对硝基甲苯与雷尼镍催化剂质量比为1:0.005,加入质量为5千克的雷尼镍催化剂;
步骤2:反应釜内邻氯对硝基甲苯溶解完毕后,向溶液中通入氢气,邻氯对硝基甲苯与氢气摩尔量比为1:3.7,控制反应温度为93℃,控制反应压力为1.9mpa,还原反应时间为5.5小时;
步骤3:将步骤2中得到的还原液转入到溶剂蒸馏塔中,控制温度为75℃,进行常压蒸馏分离出溶质,得到粗制邻氯对氨基甲苯;
步骤4:将步骤3中得到的粗制邻氯对氨基甲苯转入到精馏塔中,精馏过程中控制温度为110℃,控制压力为-0.09mpa,进行负压蒸馏精制,得到精制邻氯对氨基甲苯,利用气相色谱法测得邻氯对氨基甲苯纯度为98.53%。
实施例3
步骤1:投入质量为1吨邻氯对硝基甲苯,然后将邻氯对硝基甲苯按照质量比为1:1溶解于反应釜中质量为1吨的甲醇溶剂,按照邻氯对硝基甲苯与雷尼镍催化剂质量比为1:0.005,加入质量为5千克的雷尼镍催化剂;
步骤2:反应釜内邻氯对硝基甲苯溶解完毕后,向溶液中通入氢气,邻氯对硝基甲苯与氢气摩尔量比为1:4,控制反应温度为95℃,控制反应压力为2.2mpa,还原反应时间为6小时;
步骤3:将步骤2中得到的还原液转入到溶剂蒸馏塔中,控制温度为80℃,进行常压蒸馏分离出溶质,得到粗制邻氯对氨基甲苯;
步骤4:将步骤3中得到的粗制邻氯对氨基甲苯转入到精馏塔中,精馏过程中控制温度为120℃,控制压力为-0.1mpa,进行负压蒸馏精制,得到精制邻氯对氨基甲苯,利用气相色谱法测得邻氯对氨基甲苯纯度为98.97%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。