CN102344382A - 一种加氢还原制备2,5-二甲氧基-4-氯苯胺的方法 - Google Patents

一种加氢还原制备2,5-二甲氧基-4-氯苯胺的方法 Download PDF

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刘江宁
何树明
刘静艳
赵清涛
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晋平
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HEBEI HUA-CHEM DYE CHEMICAL Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种加氢还原制备2，5-二甲氧基-4-氯苯胺的方法，其包括以下步骤：(1)原料2，5-二甲氧基-4-氯硝基苯打浆溶解；(2)催化剂和物料加入加氢反应器后，反应前期进行相对高温高压加氢反应；(3)把步骤(2)中反应的物料转入相对低温低压反应状态；(4)反应完毕后过滤催化剂；(5)降温析料；(6)压滤析料液得产品。本发明把2，5-二甲氧基-4-氯苯胺的还原过程控制为高温高压和低温低压两个阶段，有效控制了脱氯反应，实现硝基的选择性还原。由于采用氢气还原取代铁粉还原，避免产生大量的铁泥，减少了环境污染。

Description

一种加氢还原制备2,5-二甲氧基-4-氯苯胺的方法
技术领域
本发明涉及一种卤代硝基苯加氢还原制备卤代苯胺的方法，特别是指一种加氢还原制备2，5-二甲氧基-4-氯苯胺的方法。 
背景技术
作为一种重要的氯代苯胺，2，5-二甲氧基-4-氯苯胺是一种重要的有机颜料中间体，可用于制备永固黄HR(染料索引号C.I.Pigment Yellow83(21108))和永固桃红FBB-B(染料索引号C.I.Pigment Red 146(12485))，用于高级油墨及塑料制品。目前，世界范围内的2，5-二甲氧基-4-氯苯胺的工业化生产均采用铁粉还原工艺，该工艺能耗高，废水量大，对产品还要进行活性炭脱色等，工艺路线较长，生产流程较繁琐，且产生大量铁泥，对环境造成严重污染。随着国家对环保要求的日益严格，铁粉还原工艺已被列入淘汰行列，而代之清洁高效、低能耗的加氢还原工艺。2，5-二甲氧基-4-氯硝基苯属于含卤素芳香硝基化合物，实现硝基的高选择性还原的同时，防止卤素的脱落，是染颜料中间体乃至整个精细化工行业的关键难题。目前，有关2，5-二甲氧基-4-氯硝基苯加氢还原工艺的文献报道，主要分两类，一是采用雷尼镍，二是采用贵金属如Pt/C。采用雷尼镍的加氢工艺，常采用加入脱卤素抑制剂对催化剂的活性进行钝化，这种方法的缺点是，引入添加剂并不能高效的防止卤素脱落，反应选择性比较差；同时由于引入了添加剂，产品常需要进行后处理以提高纯度，生产成本较高，质量难以保证。采用Pt/C的加氢工艺，因Pt/C 催化剂价格昂贵，使得产品成本过高，无法参与市场竞争。因此，开发一种低成本的高选择性加氢还原技术，已成为2，5-二甲氧基-4-氯苯胺行业可持续发展的关键问题。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种加氢还原制备2，5-二甲氧基-4-氯苯胺的方法，。 
为解决上述技术问题，本发明所采取以下的工艺方法： 
(1)将溶剂和2，5-二甲氧基-4-氯硝基苯按一定的比例投入溶解釜，打浆溶解； 
(2)将步骤(1)中经过充分溶解的混合液加入到加氢反应器中，加入雷尼镍或Pd/C催化剂，将反应器内置换为氮气气氛后，再置换为氢气气氛； 
(3)对反应器进行升温后，启动搅拌进行反应，前期保持相对高温高压状态，后期保持相对低温低压状态； 
(4)反应完毕后过滤催化剂，回收留作套用； 
(5)过滤后的反应液进入析料釜，降温析料； 
(6)压滤析料液得产品。 
在上述工艺方法中，当反应消耗的氢气量达到理论总耗氢量的2/3前，反应保持相对高温高压状态，其中温度为120-200℃，氢气压力为1.2-2.0Mpa。 
当反应消耗的氢气量达到理论总耗氢量的2/3后，反应保持相对低 温低压状态，其中温度为50-80℃，氢气压力0.3-0.8Mpa。 
所述雷尼镍或Pd/C催化剂的加入量为2，5-二甲氧基-4-氯硝基苯质量的0.5-15％。 
所述所用溶剂为甲醇、乙醇或甲苯，所用溶剂的质量为硝化物质量的3-20倍。 
本发明采取上述技术方案，具有以下的有益效果：2，5-二甲氧基-4-氯硝基苯的加氢反应可分为前期快速反应、后期慢速反应两个阶段，在前期快速反应过程中，采用相对高温高压的条件，可以使硝基尽快的转变为中间态；在后期慢速反应阶段，采用相对低温低压的反应条件，更有利于使中间态产物转变为苯胺，同时由于采用低温低压，防止了卤素的脱落。对2，5-二甲氧基-4-氯硝基苯的加氢反应过程，分两个阶段进行控制，可以采用相对廉价的催化剂进行反应，实现硝基的高选择性还原；同时，由于没有引入添加剂，产品不需要后续处理即可达到优级品，降低了生产成本。本发明的优点在于，由于采用氢气还原取代铁粉还原，避免产生大量的铁泥，减少了环境污染；还原过程中采用前期高温高压，后期低温低压的反应方式能够控制脱氯反应的发生，提高了产品的质量，减少了能源的浪费。 
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细介绍 
实施例1 
在1000ml的搅拌釜中加入600Kg 2，5-二甲氧基-4-氯硝基苯和3倍硝基物重量的甲醇，常温下搅拌打浆。将打浆釜中的物料用泵打入5000ml 的反应釜，在打浆釜中加入90Kg雷尼镍催化剂，密封釜盖。 
将反应釜置换为氮气气氛，通入氢气至1.2MPa，升温到200℃，维持此条件进行反应40分钟左右，氢气质量流量计显示累积流量达到理论总耗氢量的2/3，停止通氢气，降低反应温度至50℃，并降低氢气的压力至0.8Mpa左右，继续通入氢气，维持此反应条件至压力不再下降。 
过滤反应液入析料釜，加入冰水，等析料釜温度降到10℃左右通过板框压滤得产品。 
实施例2 
在15000ml的搅拌反应器中加入560Kg 2，5-二甲氧基-4-氯硝基苯和20倍重量的乙醇，常温下搅拌打浆。将打浆釜中的物料用泵打入15000ml的反应釜，在打浆釜中加入2.8Kg Pd/C催化剂，密封釜盖。 
将反应釜置换为氮气气氛，通入氢气至2.0MPa，升温到120℃，维持此条件50分钟左右，氢气质量流量计显示累积流量达到理论总耗氢量的2/3，停止通氢气，降低反应温度至80℃，并降低氢气的压力至0.3Mpa左右，继续通入氢气，维持此反应条件至压力不再下降。 
过滤反应液入析料釜，加入冰水，等析料釜温度降到10℃左右通过板框压滤得产品。 
实施例3 
在5000ml的搅拌反应器中加入300Kg 2，5-二甲氧基-4-氯硝基苯和8倍重量的甲苯，常温下搅拌打浆。将打浆釜中的物料用泵打入5000ml的反应釜，在打浆釜中加入钯碳催化剂，密封釜盖。 
将反应釜置换为氮气气氛，通入氢气至1.5MPa，升温到180℃，维 持此条件40分钟左右。当氢气质量流量计显示累积流量达到理论总耗氢量的2/3，降低反应温度至50℃，然后降低氢气的压力至0.3Mpa左右，继续通入氢气，维持此反应条件至压力不再下降。 
过滤反应液入析料釜，加入冰水，等析料釜温度降到10℃左右通过板框压滤得产品。 

Claims (6)

1.一种加氢还原制备2，5-二甲氧基-4-氯苯胺的方法，其特征在于它包括如下步骤：
(1)将溶剂和2，5-二甲氧基-4-氯硝基苯按一定的比例投入溶解釜，打浆溶解；
(2)将步骤(1)中经过充分溶解的混合液加入到加氢反应器中，加入雷尼镍或Pd/C催化剂，将反应器内置换为氮气气氛后，再置换为氢气气氛；
(3)对反应器进行升温后，启动搅拌进行反应，前期保持相对高温高压状态，后期保持相对低温低压状态；
(4)反应完毕后过滤催化剂，回收留作套用；
(5)过滤后的反应液进入析料釜，降温析料；
(6)压滤析料液得产品。
2.如权利要求1所述的一种加氢还原制备2，5-二甲氧基-4-氯苯胺的方法，其特征在于：当反应消耗的氢气量达到理论总耗氢量的2/3前，反应保持相对高温高压状态，其中温度为120-200℃，氢气压力为1.2-2.0Mpa。
3.如权利要求1所述的一种加氢还原制备2，5-二甲氧基-4-氯苯胺方法，其特征在于：当反应消耗的氢气量达到理论总耗氢量的2/3后，反应保持相对低温低压状态，其中温度为50-80℃，氢气压力0.3-0.8Mpa。
4.如权利要求1所述的一种加氢还原制备2，5-二甲氧基-4-氯苯胺的方法，其特征在于：所述催化剂的加入量为2，5-二甲氧基-4-氯硝基苯质量的0.5-15％。
5.如权利要求1所述的一种加氢还原制备2，5-二甲氧基-4-氯苯胺的方法，其特征在于：所述溶剂为甲醇、乙醇或甲苯。
6.如权利要求1所述的一种加氢还原制备2，5-二甲氧基-4-氯苯胺的方法，其特征在于：所述溶剂的质量为硝化物质量的3-20倍。
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