混二硝基苯催化加氫還原聯產鄰苯二胺和間苯二胺的製備方法
2023-04-24 02:23:36
專利名稱：混二硝基苯催化加氫還原聯產鄰苯二胺和間苯二胺的製備方法
技術領域：
本發明涉及混二硝基苯催化加氫還原聯產鄰苯二胺和間苯二胺的製備方法。
現有技術間苯二胺(m-Phenylenediamine)是重要的染料中間體，還廣泛用於染髮劑、橡膠助劑、石油添加劑及聚氨酯材料等。其分子式C6H8N2，分子量108.14，純品為白色結晶，熔點63℃，沸點287℃，易溶於乙醇和水，在空氣中不穩定，易氧化變色。在本發明作出之前，國內生產均採用鐵粉還原間二硝基苯的方法，收率低(75～85％)、「三廢」數量多(生產每噸產品排放5噸鐵泥、10噸廢水)，成本高，汙染嚴重。鄰苯二胺(o-Phenylenediamine)是染料、醫藥和農藥的重要中間體。其分子式C6H8N2，分子量108.14，純品為白色結晶，熔點103～104℃，沸點256～258℃，易溶於乙醇、乙醚等有機溶劑，稍溶於水，在空氣中氧化變色。在本發明作出之前，國內採用硫化鹼還原鄰硝基苯胺的方法製備，產品純度97％，收率在90％左右，「三廢」多(生產每噸產品排放8噸廢水)，成本高，汙染嚴重。上述兩種產品，國內目前都是分別生產，用混二硝基苯催化加氫還原聯產間苯二胺和鄰苯二胺未見報導。
發明內容
本發明的任務是克服現有鐵粉法生產間苯二胺和硫化鹼法生產鄰苯二胺的技術缺點，提供一種工藝先進合理、收率高、成本低、汙染小，用混二硝基苯催化加氫還原聯產鄰苯二胺和間苯二胺的製備方法。製備過程如下以混酸(硝酸和硫酸配製而成)硝化純苯後得到的混二硝基苯為原料，在甲醇或乙醇溶劑中，以骨架鎳(Raney Ni)為催化劑，在4.0～0.25MPa氫氣壓力下，加氫還原製得混二氨基苯的甲醇或乙醇溶液，經精餾、分離得到產品鄰苯二胺和間苯二胺。加氫反應條件為原料混二硝基苯中鄰二硝基苯、間二硝基苯、對二硝基苯三種異構體的比例範圍為鄰二硝基苯∶間二硝基苯∶對二硝基苯＝0～15.1∶82.6～100∶0～2.3，加氫反應投料重量比混二硝基苯∶甲醇或乙醇溶劑∶催化劑＝84∶120∶2.5，加氫反應壓力為4.0～0.25MPa，反應溫度80℃。本發明採用混二硝基苯催化加氫還原聯產鄰苯二胺和間苯二胺的製備方法，工藝先進合理，與間苯二胺的鐵粉還原法和鄰苯二胺的硫化鹼還原法老工藝相比，產品質量好，收率高，「三廢」量減少95％以上，原料混二硝基苯不用分離即可聯產鄰苯二胺和間苯二胺，減少設備投資和能源消耗，有顯著的經濟和社會效益。
實施方式實施例1 把84g間二硝基苯(鄰二硝基苯、間二硝基苯、對二硝基苯的含量分別為0、100％、0)、2.5g骨架鎳加氫催化劑和120g(約150ml)甲醇加入至500ml帶攪拌的加氫反應釜中，先後用氮氣、氫氣置換釜內空氣，然後把釜內氫氣壓力提升並控制在1.5MPa，開啟攪拌，控制反應溫度在80℃，進行加氫還原反應，加氫反應完全後得到間苯二胺的甲醇溶液，經精餾得到間苯二胺52.2g，純度99.9％，收率96.6％。
實施例2 把84g間二硝基苯(鄰二硝基苯、間二硝基苯、對二硝基苯的含量分別為0、100％、0)、2.5g骨架鎳加氫催化劑和乙醇加入至500ml帶攪拌的加氫反應釜中，先後用氨氣、氫氣置換釜內空氣，然後把釜內氫氣壓力提升並控制在0.25MPa，開啟攪拌，控制反應溫度在80℃，進行加氫還原反應，加氫反應完全後得到間苯二胺的乙醇溶液，經精餾得到間苯二胺52.0g，純度99.9％，收率96.2％。
實施例3 把84g間二硝基苯(鄰二硝基苯、間二硝基苯、對二硝基苯的含量分別為0、100％、0)、2.5g骨架鎳加氫催化劑和120g(約150ml)甲醇加入至500ml帶攪拌的加氫反應釜中，先後用氮氣、氫氣置換釜內空氣，然後把釜內氫氣壓力提升並控制在4.0MPa，開啟攪拌，控制反應溫度在80℃，進行加氫還原反應，加氫反應完全後得到間苯二胺的甲醇溶液，經精餾得到間苯二胺52.3g，純度99.9％，收率96.5％。
實施例4 把840g混二硝基苯(在通常反應條件下，用硝酸和硫酸配製成的混酸硝化純苯得到的混二硝基苯，其鄰二硝基苯、間二硝基苯、對二硝基苯的含量分別為10.8％、87.7％、1.4％)、25g骨架鎳加氫催化劑和1200g(約1500ml)甲醇加入至5000ml帶攪拌的加氫反應釜中，先後用氮氣、氫氣置換釜內空氣，然後把釜內氫氣壓力提升並控制在1.5MPa，開啟攪拌，控制反應溫度在80℃，進行加氫還原反應，加氫反應完全後得到混二氨基苯的甲醇溶液，(高速液相色譜分析鄰二氨基苯、間二氨基苯、對二氨基苯的含量分別為10.9％、87.5％、1.3％)，精餾得到鄰苯二胺47.4g，純度99.7％；間苯二胺431.0g，純度99.9％；鄰二氨基苯、對二氨基苯、間二氨基苯的混合段39.8g，併入下批精餾。
實施例5 把840g混二硝基苯(在通常反應條件下，用硝酸和硫酸配製成的混酸硝化純苯得到的混二硝基苯，其鄰二硝基苯、間二硝基苯、對二硝基苯的含量分別為10.8％、87.7％、1.4％)、25g骨架鎳加氫催化劑和1200g(約1500ml)甲醇加入至5000ml帶攪拌的加氫反應釜中，先後用氮氣、氫氣置換釜內空氣，然後把釜內氫氣壓力提升並控制在0.25MPa，開啟攪拌，控制反應溫度在80℃，進行加氫還原反應，加氫反應完全後得到混二氨基苯的甲醇溶液，(高速液相色譜分析鄰二氨基苯、間二氨基苯、對二氨基苯的含量分別為10.94％、87.9％、1.15％)，精餾得到鄰苯二胺47.5g、純度99.7％；間苯二胺430.1g，純度99.9％；鄰二氨基苯、間二氨基苯、對二氨基苯的混合段39.6g，併入下批精餾。
實施例6 把840g混二硝基苯(在通常反應條件下，用硝酸和硫酸配製成的混酸硝化純苯得到的混二硝基苯，其鄰二硝基苯、間二硝基苯、對二硝基苯的含量分別為10.8％、87.7％、1.4％)、25g骨架鎳加氫催化劑和1200g(約1500ml)乙醇加入至5000ml帶攪拌的加氫反應釜中，先後用氮氣、氫氣置換釜內空氣，然後把釜內氫氣壓力提升並控制在4.0MPa，開啟攪拌，控制反應溫度在80℃，進行加氫還原反應，加氫反應完全後得到混二氨基苯的乙醇溶液，(高速液相色譜分析鄰二氨基苯、間二氨基苯、對二氨基苯的含量分別為10.91％、87.8％、1.16％)，精餾得到鄰苯二胺48.1g、純度99.7％；間苯二胺429.5g，純度99.9％；鄰二氨基苯、間二氨基苯、對二氨基苯的混合段38.9g，併入下批精餾。
實施例7 把840g混二硝基苯(鄰二硝基苯、間二硝基苯、對二硝基苯的含量分別為15.1％、82.6％、2.3％)、25g骨架鎳加氫催化劑和1200g(約1500ml)乙醇加入至5000ml帶攪拌的加氫反應釜中，先後用氮氣、氫氣置換釜內空氣，然後把釜內氫氣壓力提升並控制在1.5MPa，開啟攪拌，控制反應溫度在80℃，進行加氫還原反應，加氫反應完全後得到混二氨基苯的乙醇溶液，(高速液相色譜分析鄰二氨基苯、間二氨基苯、對二氨基苯的含量分別為14.89％、81.83％、3.26％)，精餾得到鄰苯二胺73.1g、純度99.7％；間苯二胺396.9g，純度99.9％；鄰二氨基苯、間二氨基苯、對二氨基苯的混合段43.0g，併入下批精餾。
權利要求
1.混二硝基苯催化加氫還原聯產鄰苯二胺和間苯二胺的製備方法，其特徵是以混二硝基苯為原料，在甲醇或乙醇溶劑中，以骨架鎳為催化劑，在中、低壓下加氫還原製得混二氨基苯的甲醇或乙醇溶液，經精餾、分離得到產品鄰苯二胺和間苯二胺，反應條件為原料混二硝基苯中鄰二硝基苯、間二硝基苯、對二硝基苯三種異構體的比例範圍為鄰二硝基苯∶間二硝基苯∶對二硝基苯＝0～15.1∶82.6～100∶0～2.3，加氫反應投料重量比混二硝基苯∶甲醇或乙醇溶劑∶催化劑＝84∶120∶2.5，加氫反應壓力為4.0～0.25MPa，反應溫度80℃。
全文摘要
鄰苯二胺是染料、醫藥、農藥的重要中間體，間苯二胺除用於染料外，還廣泛用於染髮劑、橡膠助劑、石油添加劑及聚氨酯材料等。現有技術鄰苯二胺是採用硫化鹼還原鄰硝基苯胺的方法製備，間苯二胺是採用鐵粉還原間二硝基苯的方法製備。本發明採用混二硝基苯催化加氫還原聯產鄰苯二胺和間苯二胺的方法，與現有製備方法比較，工藝先進合理，產品質量好(含量≥99.5％)，「三廢」量減少95％以上，原料混二硝基苯不用分離即可聯產鄰苯二胺和間苯二胺，減少設備投資和能源消耗，有顯著的經濟和社會效益。
文檔編號C07C211/00GK1462740SQ02122519
公開日2003年12月24日 申請日期2002年6月1日 優先權日2002年6月1日
發明者王紀康, 嚴巍, 王桂林 申請人:浙江工業大學