2,4－二硝基苯甲醚製備2,4－二氨基苯甲醚工藝的製作方法
2023-05-02 14:11:36
專利名稱：2,4－二硝基苯甲醚製備2,4－二氨基苯甲醚工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種2，4-二硝基苯甲醚製備2，4-二氨基苯甲醚工藝，屬於精細化工技術領域。
背景技術：
2，4-二氨基苯甲醚是重要的有機合成中間體。目前，2，4-二氨基苯甲醚的製備通常以2，4-硝基苯甲醚為原料，經硫化鈉還原或鐵粉還原製得，該工藝存在著以下缺點物耗大、成本高、質量低，尤其是廢水、廢渣排放量大，造成嚴重的環境汙染。如果對產生的廢水、廢渣進行處理，這樣就增加了處理成本，而且還存在著二次汙染的隱患。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種成本低、純度高、環保、利用Raney-Ni或Pd-C等為催化劑的催化加氫還原反應工藝和利用甲醇為溶劑結晶分離精製的2，4-二硝基苯甲醚製備2，4-二氨基苯甲醚工藝。
實現上述目的的技術方案是一種2，4-二硝基苯甲醚製備2，4-二氨基苯甲醚工藝，所述工藝步驟如下(1).催化加氫還原反應，以甲醇為溶劑，以2，4-二硝基苯甲醚為原料，在催化劑存在條件下，通入氫氣，進行連續或間歇式催化加氫還原反應；(2).固液分離，在催化加氫還原反應結束後，冷卻、洩壓，進行固液分離，將反應物料輸送到催化劑回收裝置回收催化劑，回收的催化劑可循環使用，而脫去催化劑的物料進入下一步；(3).液液分離，脫去催化劑的物料進行液液分離，水相回收甲醇，油相為2，4-二氨基苯甲醚粗品；(4).結晶分離，以甲醇為溶劑，對2，4-二氨基苯甲醚粗品進行結晶分離精製；(5).固液分離，分離出的母液甲醇由溶劑回收裝置回收後，可直接做為2，4-二硝基苯甲醚催化加氫反應的溶劑，濾餅經常規處理後製備出2，4-二氨基苯甲醚產品。
進一步，所述的第一步催化加氫還原反應中，催化劑為Raney-Ni，也可以為Pd-C。
進一步，所述的第一步催化加氫還原反應中，催化劑顆粒為0.001mm～10.0mm，反應時控制溫度為120℃～200℃，操作壓力為1.0MPa～10.0MPa。
進一步，所述第四步結晶分離精製中，2，4-二氨基苯甲醚與甲醇的用量比為100g∶100ml至100g∶500ml，操作溫度為0℃至甲醇回流溫度，操作壓力為0.1MPa至1.0MPa。
進一步，所述第一步中的催化加氫還原反應的反應器為三相固定床催化反應器，也可以為三相流化床催化反應器，也可以為串聯的攪拌釜式反應器，也可以為間歇式的攪拌釜式反應器。
進一步，所述第二步中的催化劑回收裝置為葉片過濾裝置。
本發明的化學反應式為 實現本發明需要的主要工藝設備為催化加氫還原反應器、催化劑回收裝置、溶劑回收裝置、結晶分離器等。
採用上述技術方案的好處是(1)、產品收率高，成本低。經過結晶分離使用的溶劑甲醇可直接做為催化加氫反應的溶劑回收利用，催化加氫還原反應的溶劑和結晶分離精製使用的溶劑都為甲醇，有利於溶劑的回收和分離精製，這樣大大地降低了生產成本；(2)、製備產品純度高，可達98％以上，並且結晶的產品晶型比較完美；(3)、利用Raney-Ni或Pd-C為催化劑進行催化加氫還原反應和利用甲醇為溶劑的結晶分離精製技術，是一種清潔生產工藝，採用結晶分離精製，具有能耗少、結晶操作溫度低、對設備腐蝕性小、可改善操作環境、減少汙染等優點，工藝過程安全、可靠，十分環保；(4)、催化加氫還原反應的甲醇做溶劑，具有降低反應體系粘度，改善催化劑在物料中的分散狀態和改善傳熱過程，有利於改善反應過程，控制反應溫度；(5)、可實現大規模工業化生產。總之，本發明是一種清潔生產工藝，製備工藝具有清潔、可靠，產品收率高、質量好、純度高，生產成本低，環保等優點。
附圖為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明。
主要工藝設備為催化加氫還原反應器、催化劑回收裝置、溶劑回收裝置、結晶分離器等。其中催化加氫還原反應器可以選用三相固定床催化反應器，也可以選用三相流化床催化反應器，也可以選用串聯的攪拌釜式反應器，也可以選用間歇式的攪拌釜式反應器，催化劑回收裝置可選用葉片過濾裝置和相應的過濾系統，結晶分離器可選用蒸髮結晶釜、蒸髮結晶器、冷卻結晶釜、冷卻結晶器。
實施例一一種2，4-二硝基苯甲醚製備2，4-二氨基苯甲醚工藝，所述工藝步驟如下(1).以甲醇為溶劑，將2，4硝基苯甲醚加入Raney-Ni為催化劑的三相固定床催化反應器中，催化劑的用量為硝基物的1.0％，催化劑顆粒為9.0mm，然後通入氫氣發生催化加氫還原反應，反應時控制溫度為120℃，操作壓力為4.0MPa。
(2).催化加氫還原反應結束(以不再消耗氫氣為標準)後，冷卻、洩壓後進行固液分離，將反應物料輸送到催化劑回收裝置葉片過濾裝置和相應的過濾系統中回收催化劑，回收的催化劑可循環使用，而脫去催化劑的物料進入下一步。
(3).脫去催化劑的物料進行液液分離，水相進行精餾，用溶劑回收裝置回收甲醇，油相為2，4-二氨基苯甲醚粗品。
(4).以甲醇為溶劑，將2，4-二氨基苯甲醚粗品在結晶分離器蒸髮結晶釜中進行結晶分離精製，2，4-二氨基苯甲醚與甲醇的用量比為100g∶150ml，升溫到回流溫度，保持操作溫度為20℃至甲醇回流溫度，操作壓力為0.2MPa，在回流條件下保持10min，然後慢慢降到20℃，2，4-二氨基苯甲醚結晶析出。
(5).固液分離，分離出的母液甲醇由溶劑回收裝置回收後，可直接做為2，4-二硝基苯甲醚催化加氫反應的溶劑，濾餅進行常規乾燥處理後，則為製備出的2，4-二氨基苯甲醚產品。
實施例二一種2，4-二硝基苯甲醚製備2，4-二氨基苯甲醚工藝，所述工藝步驟如下(1).以甲醇為溶劑，將2，4硝基苯甲醚加入Raney-Ni為催化劑的三相流化床催化反應器中，催化劑的用量為硝基物的1.0％，催化劑顆粒為1.0mm，然後通入氫氣發生催化加氫還原反應，反應時控制溫度為180℃，操作壓力為6.0MPa。
(2).催化加氫還原反應結束(以不再消耗氫氣為標準)後，冷卻、洩壓後進行固液分離，將反應物料輸送到催化劑回收裝置葉片過濾裝置和相應的過濾系統中回收催化劑，回收的催化劑可循環使用，而脫去催化劑的物料進入下一步。
(3).脫去催化劑的物料進行液液分離，水相進行精餾，用溶劑回收裝置回收甲醇，油相為2，4-二氨基苯甲醚粗品。
(4).以甲醇為溶劑，將2，4-二氨基苯甲醚粗品在結晶分離器蒸髮結晶釜中進行結晶分離精製，2，4-二氨基苯甲醚與甲醇的用量比為100g∶250ml，升溫到回流溫度，保持操作溫度為20℃至甲醇回流溫度，操作壓力為0.9MPa，在回流條件下保持10min，然後慢慢降到20℃。
(5).固液分離，分離出的母液甲醇由溶劑回收裝置回收後，可直接做為2，4-二硝基苯甲醚催化加氫反應的溶劑，濾餅進行常規乾燥處理後，則為製備出的2，4-二氨基苯甲醚產品。
實施例三一種2，4-二硝基苯甲醚製備2，4-二氨基苯甲醚工藝，所述工藝步驟如下(1).以甲醇為溶劑，將2，4硝基苯甲醚加入Raney-Ni為催化劑的攪拌釜式反應器中，催化劑的用量為硝基物的4.5％，催化劑顆粒為1.0mm，然後通入氫氣發生催化加氫還原反應，反應時控制溫度為140℃，操作壓力為2.4MPa，反應時間為9h。
(2).催化加氫還原反應結束(以不再消耗氫氣為標準)後，冷卻、洩壓後進行固液分離，將反應物料輸送到催化劑回收裝置葉片過濾裝置和相應的過濾系統中回收催化劑，回收的催化劑可循環使用，而脫去催化劑的物料進入下一步。
(3).脫去催化劑的物料進行液液分離，水相進行精餾，用溶劑回收裝置回收甲醇，油相為2，4-二氨基苯甲醚粗品。
(4).以甲醇為溶劑，將2，4-二氨基苯甲醚粗品在結晶分離器蒸髮結晶釜中進行結晶分離精製，2，4-二氨基苯甲醚與甲醇的用量比為100g∶500ml，升溫到回流溫度，保持操作溫度為20℃至甲醇回流溫度，操作壓力為0.5MPa，在回流條件下保持10min，然後慢慢降到20℃。
(5).固液分離，分離出的母液甲醇由溶劑回收裝置回收後，可直接做為2，4-二硝基苯甲醚催化加氫反應的溶劑，濾餅進行常規乾燥處理後，則為製備出的2，4-二氨基苯甲醚產品。
在上述各實施例中，也可以用Pd-C做為催化加氫還原反應的催化劑。本發明所使用的氫氣可採用甲醇催化制氫工藝中所產生的氫氣做為氫氣的供應源。本發明的催化加氫還原反應中單程轉化率可達到85％以上，同時由於採用高效的葉片過濾裝置，提高了催化劑的回收效率，減少了催化劑的損失，使催化劑的回收效率達到99.5％。
權利要求
1.一種2，4-二硝基苯甲醚製備2，4-二氨基苯甲醚工藝，其特徵在於所述工藝步驟如下(1).催化加氫還原反應，以甲醇為溶劑，以2，4-二硝基苯甲醚為原料，在催化劑存在條件下，通入氫氣，進行連續或間歇式催化加氫還原反應；(2).固液分離，在催化加氫還原反應結束後，冷卻、洩壓，進行固液分離，將反應物料輸送到催化劑回收裝置回收催化劑，回收的催化劑可循環使用，而脫去催化劑的物料進入下一步；(3).液液分離，脫去催化劑的物料進行液液分離，水相回收甲醇，油相為2，4-二氨基苯甲醚粗品；(4).結晶分離，以甲醇為溶劑，對2，4-二氨基苯甲醚粗品進行結晶分離精製；(5).固液分離，分離出的母液甲醇由溶劑回收裝置回收後，可直接做為2，4-二硝基苯甲醚催化加氫反應的溶劑，濾餅經常規處理後製備出2，4-二氨基苯甲醚產品。
2.根據權利要求1所述的2，4-二硝基苯甲醚製備2，4-二氨基苯甲醚工藝，其特徵在於所述的第一步催化加氫還原反應中，催化劑為Raney-Ni，也可以為Pd-C。
3.根據權利要求1或2所述的2，4-二硝基苯甲醚製備2，4-二氨基苯甲醚工藝，其特徵在於所述的第一步催化加氫還原反應中，催化劑顆粒為0.001mm～10.0mm，反應時控制溫度為120℃～200℃，操作壓力為1.0MPa～10.0MPa。
4.根據權利要求1或2所述的2，4-二硝基苯甲醚製備2，4-二氨基苯甲醚工藝，其特徵在於所述第四步結晶分離精製中，2，4-二氨基苯甲醚與甲醇的用量比為100g∶100ml～100g∶500ml，操作溫度為0℃至甲醇回流溫度，操作壓力為0.1MPa～1.0MPa。
5.根據權利要求1或2所述的2，4-二硝基苯甲醚製備2，4-二氨基苯甲醚工藝，其特徵在於所述第一步中的催化加氫還原反應的反應器為三相固定床催化反應器，也可以為三相流化床催化反應器，也可以為串聯的攪拌釜式反應器，也可以為間歇式的攪拌釜式反應器。
6.根據權利要求1或2所述的2，4-二硝基苯甲醚製備2，4-二氨基苯甲醚工藝，其特徵在於所述第二步中的催化劑回收裝置為葉片過濾裝置。
全文摘要
本發明特別涉及一種2，4－二硝基苯甲醚製備2，4－二氨基苯甲醚工藝，其工藝步驟如下1)以甲醇為溶劑，以2，4－二硝基苯甲醚為原料，在催化劑條件下，通入氫氣，進行連續或間歇式催化加氫還原反應；2)固液分離，將反應物料輸送到催化劑回收裝置回收催化劑；3)脫去催化劑的物料進行液液分離，油相為2，4－二氨基苯甲醚粗品；4)以甲醇為溶劑，將2，4－二氨基苯甲醚粗品在結晶分離器中進行結晶分離精製；5)固液分離，分離出的母液甲醇由溶劑回收裝置回收，濾餅製備出2，4－二氨基苯甲醚產品。本發明是一種清潔、高效的生產工藝，生產成本低、產品純度高、工藝安全、可靠、環保、可實現工業化生產。
文檔編號C07C217/82GK1861571SQ20061008549
公開日2006年11月15日 申請日期2006年6月19日 優先權日2006年6月19日
發明者許文林, 段玉輝, 劉學謙 申請人:常州市佳森化工有限公司, 揚州大學