CN102276423B - 对苯二胺直接水解法生产对苯二酚的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对苯二胺直接水解法生产对苯二酚的方法,将一定浓度的硫酸和对苯二胺按比例分别加入配料锅中,形成对苯二胺硫酸盐水溶液,从配料锅出来的对苯二胺硫酸盐水溶液送到高压釜中,控制反应温度,对苯二胺硫酸盐水解,水解液通过闪蒸回收部分水供配料使用,氨水溶液或苛性碱水溶液将水解液中和至pH为3-5后通过有机溶剂萃取,再进行萃取剂的回收和粗对苯二酚的精制。本发明一步水解,大量减少硫酸的用量,不需要使用亚硝酸钠,反应过程中产生的稀硫酸浓度低于2%,稀酸的中和成本低,环境污染小。

Description

对苯二胺直接水解法生产对苯二酚的方法
技术领域
    本发明属于对苯二酚生产工艺技术领域,更明确地说涉及对苯二胺直接水解法生产对苯二酚的方法。
背景技术
对苯二酚是重要的化工中间体,主要用于制取黑白显影剂、蒽醌染料、偶氮染料、橡胶防老剂、稳定剂和抗氧剂。 
对苯二酚的生产方法主要有苯胺氧化法、二异丙苯过氧化法、双酚A法、苯酚过氧化氢羟基化法等。上述各种方法各有优缺点,苯胺法产品纯度较高但产生大量的硫酸锰、硫铵废液和铁泥;二异丙苯过氧化法比苯胺法成本低,但副产物多;苯酚过氧化氢羟基化法技术难度大。
发明内容
本发明的目的是:提供一种对苯二胺直接水解法生产对苯二酚的方法,该方法一步水解,副产物少,转化率达到99%以上,硫酸用量接近理论值,反应过程中产生的稀硫酸浓度低于2%,稀酸的中和成本低,环境污染小。
本发明的技术解决方案是:将一定量的硫酸、水、对苯二胺在配料锅中配成混合液,混合液中硫酸和对苯二胺的摩尔比为2-2.2:1,形成对苯二胺硫酸盐;从配料锅中出来的对苯二胺硫酸盐水溶液送到高压釜中,控制反应温度,对苯二胺硫酸盐水解,生成对苯二酚和硫酸氢铵水解液;水解液通过闪蒸回收部分水供配料使用,通过有机溶剂萃取出对苯二酚后进行萃取剂的回收和产品的精制。
本发明的方法包括以下具体步骤:
(1)配料:将质量浓度为1-18.33%硫酸和质量浓度为1-10%对苯二胺水溶液在搅拌状态下依摩尔比2-2.2:1混合,形成对苯二胺硫酸盐水溶液;
(2)水解:将上述对苯二胺硫酸盐水溶液间歇或连续地送到高压反应釜中,在温度200-280℃条件下水解反应,生成对苯二酚和硫酸氢铵水溶液;
(3)闪蒸或蒸馏:将上述高压反应釜中的水解液通过闪蒸或蒸馏脱水,回收部分水供第(1)步配料用;
(4)中和:向上述回收部分水后的釜液中滴加氨水或者苛性碱水溶液,将釜液的pH值调整到3-5;
(5)萃取:上述中和后的釜液用醋酸丁酯萃取出其中的对苯二酚,萃取后的水相蒸馏出其中的水供第(1)步配料用,蒸馏残渣硫酸氢铵做肥料用;
(6)萃取剂回收:上述萃取后的萃取相通过精馏回收萃取剂供第(5)步萃取用; 
(7)精制:上述回收萃取剂后的粗对苯二酚在压力0.003-0.006Mpa精馏,得对苯二酚成品。
本发明的基本原理是:芳香胺和硫酸生成盐,芳香胺的硫酸盐在高温高压下水解成酚;对苯二酚在水中有一定的溶解度,为了提高产品收率和减少污染,采用有机溶剂萃取对苯二酚的水溶液。
本发明具有以下优点:1、产品收率高,平均收率大于95%;2、硫酸用量少,接近理论值;3、副产品少,安全性高;5、生成的稀硫酸浓度低,中和需碱量少,污水中和成本低,环境污染小。
附图说明
图1为本发明的工艺流程方框图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例进一步详细地描述本发明的技术解决方案,应理解,这些实例只是为了举例说明本发明,而非以任何方式限制本发明的范围。
实施例1:依以下步骤生产对苯二酚:
(1)配料:将一定量的硫酸、水、对苯二胺在搅拌状态下在配料锅中配成混合液,混合液中硫酸和对苯二胺的质量浓度为2%和1%;
(2)水解:停止搅拌并升温,在200℃条件下水解反应8小时,生成对苯二酚和硫酸氢铵水溶液;
(3)闪蒸:将上述水解液进行常压闪蒸,回收部分水供第(1)步配料使用;
(4)中和:向反应釜中滴加氨水溶液,将pH值调到3;
(5)萃取:将中和后的釜液用醋酸丁酯萃取出其中的对苯二酚,萃取后的水相蒸馏出其中的水供第(1)步配料用,蒸馏残渣硫酸氢铵做肥料用;
(6)萃取剂回收:将上述萃取后的萃取相在常压下进行精馏,回收萃取剂苯供第(5)步萃取用;
(7)精制:上述回收萃取剂后的粗对苯二酚在压力0.006Mpa精馏,对苯二酚的收率在95.57%
实施例2:依以下步骤生产对苯二酚:
(1)配料,将一定量的硫酸、水、对苯二胺在搅拌状态下在配料锅中配成混合液,混合液中硫酸和对苯二胺的质量浓度为11%和6%,形成对苯二胺硫酸盐水溶液;
(2)水解:将上述对苯二胺硫酸盐水溶液连续输送到高压釜,维持高压釜的温度在240℃,水解反应8小时,生成对苯二酚和硫酸氢铵水溶液;
(3)闪蒸:将上述水解液进行常压闪蒸,回收部分水供第(1)步配料使用;
(4)中和:向反应釜中滴加氨水溶液,将pH值调制4;
(5)萃取:将中和后的釜液用醋酸丁酯萃取出其中的对苯二酚,萃取后的水相蒸馏出其中的水供第(1)步配料用,蒸馏残渣硫酸氢铵做肥料用;
(6)萃取剂回收:将上述萃取后的萃取相在常压下进行精馏,回收萃取剂苯供第(5)步萃取用;
(7)精制:上述回收萃取剂后的粗对苯二酚在压力0.004Mpa精馏,对苯二酚的收率在97.20%
实施例3:依以下步骤生产对苯二酚:
(1)配料:将一定量的硫酸、水、对苯二胺在搅拌状态下在配料锅中配成混合液,混合液中硫酸和对苯二胺的质量浓度为18.33%和9.62%;
(2)水解:停止搅拌并升温,在280℃条件下水解反应8小时,生成对苯二酚和硫酸氢铵水溶液;
(3)闪蒸:将上述水解液进行常压闪蒸,回收部分水供第(1)步配料使用;
(4)中和:向反应釜中滴加氢氧化钠水溶液,将pH值调制5;
(5)萃取:将中和后的釜液用醋酸丁酯萃取出其中的对苯二酚,萃取后的水相蒸馏出其中的水供第(1)步配料用,蒸馏残渣硫酸氢铵做肥料用;
(6)萃取剂回收:将上述萃取后萃取相在常压下进行精馏,回收萃取剂苯供第(5)步萃取用;
(7)精制:上述回收萃取剂后的粗对苯二酚在压力0.003Mpa精馏,对苯二酚的收率在95.25%。

Claims (1)

1.对苯二胺直接水解法生产对苯二酚的方法,将摩尔比为2-2.2:1的硫酸和对苯二胺分别加入配料锅中,形成对苯二胺硫酸盐;从配料锅中出来的对苯二胺硫酸盐水溶液送到高压釜中,控制反应温度,对苯二胺硫酸盐水解,生成对苯二酚和硫酸氢铵水解液;水解液通过闪蒸回收部分水供配料使用,通过有机溶剂萃取出对苯二酚后进行萃取剂的回收和产品的精制;其特征在于该方法包括以下具体步骤:
(1)配料:将质量浓度为1-18.33%硫酸和质量浓度为1-10%对苯二胺水溶液在搅拌状态下混合,组成硫酸和对苯二胺摩尔比为2-2.2:1混合液,形成对苯二胺硫酸盐水溶液;
(2)水解:将上述对苯二胺硫酸盐水溶液间歇或连续地送到高压反应釜中,在温度200-280℃条件下水解反应,生成对苯二酚和硫酸氢铵水解液;
(3)闪蒸:将上述高压反应釜中的水解液通过闪蒸脱水,回收部分水供第(1)步配料用;
(4)中和:向上述回收部分水后的釜液中滴加氨水或者苛性碱水溶液,将釜液的pH值调整到3-5;
(5)萃取:上述中和后的釜液用醋酸丁酯萃取出其中的对苯二酚,萃取后的水相蒸馏出其中的水供第(1)步配料用,蒸馏残渣硫酸氢铵做肥料用;
(6)萃取剂回收:上述萃取后的萃取相通过精馏回收萃取剂供第(5)步萃取用; 
(7)精制:上述回收萃取剂后的粗对苯二酚在压力0.003-0.006Mpa精馏,得对苯二酚成品。
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