CN102633654A

CN102633654A - 一种以纳米镍做催化剂加氢制备邻苯二胺工艺

Info

Publication number: CN102633654A
Application number: CN2011100641505A
Authority: CN
Inventors: 邱志刚; 雍成松
Original assignee: Jiangsu Kangheng Chemical Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Kangheng Chemical Co Ltd
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2012-08-15

Abstract

本发明公开了一种以纳米镍做催化剂加氢制备邻苯二胺工艺，主要采用以邻硝基苯胺为原料，醇做溶剂，以还原工艺制得邻苯二胺，其特征在于：在反应中加入催化剂纳米镍和氢气，在氢气压力为0.5-1.5MPa，反应温度为30-80℃下，还原0.5-10h后所得，再精馏得到邻苯二胺。本发明采用本公司自制的专利申请号为：201110059900.X的催化剂纳米镍催化剂后解决了传统工艺中铁粉或硫化钠还原产生的大量含有机废水问题，同时加氢工艺中避开传统工艺中使用浓酸、浓碱，大大减少了设备的腐蚀，减少了污染，做到了基本零污染；产品收率及质量均提高，同时提高了设备生产效率；大大减少了能耗。

Description

一种以纳米镍做催化剂加氢制备邻苯二胺工艺

技术领域

本发明涉及一种制备邻苯二胺工艺，具体涉及一种采用还原工艺制得邻苯二胺的工艺方法。

背景技术

邻苯二胺是染料、农药、助剂、感光材料等的重要中间体。其本身为染料皮毛黄棕M。用于制造聚酰胺、聚氨酯、杀菌剂多菌灵和托布津、还原大红GG、匀染剂、防老剂MB，还用于制备显影剂、表面活性剂等

目前邻苯二胺的工业化生产方法主要以硫化钠还原为主：邻硝基苯胺在釜中铁粉或硫化钠，酸性条件下，在80-90℃反应8-9h后，碱化，冷却得到粗品，再精馏得到精品，收率在80%左右，纯度比较差一般在90%左右。其缺点在于废水量大、生产周期长、得率低、产品质量较差。

同时许多报道邻苯二胺采用镍在醇中加氢还原邻硝基苯胺制备邻苯二胺。我公司在原生产工艺：邻硝基苯胺，醇做溶剂，催化剂在1.0-3.0MPa，60℃，2-3h左右还原所得，再精馏得到，纯度可以达到99%以上收率90%以上。现采用新型的纳米镍代替普通镍，在醇中制备领邻苯二胺：邻硝基苯胺，醇做溶剂，催化剂在0.5-1.5MPa，40℃，1h左右还原所得，再精馏得到，纯度可以达到99.9%以上，收率94%以上。

发明内容

本发明的主要任务在于提供一种制备邻苯二胺工艺，具体是一种能有效缩短反应时间、降低邻苯二胺制备能耗、提高邻苯二胺收率的制备邻苯二胺工艺。

为了解决以上技术问题，本发明的一种以纳米镍做催化剂加氢制备邻苯二胺工艺，主要采用以邻硝基苯胺为原料，醇做溶剂，以还原工艺制得邻苯二胺，其特征在于：在反应中加入催化剂纳米镍和氢气，在氢气压力为0.5-1.5MPa，反应温度为30-80℃下，还原0.5-10h后所得，再精馏得到邻苯二胺。方程式如下:

。

进一步地，所述催化剂的用量为邻硝基苯胺的质量百分比的2%-3%。

进一步地，所述溶剂用量与邻硝基苯胺的质量比在1:1-10:1 之间。

进一步地，所述溶剂用量与邻硝基苯胺的质量比在2:1-4:1。

进一步地，所述醇溶剂可以为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种。

进一步地，所述反应温度为35-45℃。

进一步地，所述反应时间为1h。

进一步地，所述氢气压力为0.8-1.0 MPa。

本发明的优点在于：与传统硫化碱还原工艺比较采用本公司自制的专利申请号为201110059900.X的催化剂纳米镍催化剂后，其优点在于：解决了传统工艺中铁粉或硫化钠还原产生的大量含有机废水问题，同时加氢工艺中避开传统工艺中使用浓酸、浓碱，大大减少了设备的腐蚀，减少了污染，做到了基本零污染；产品收率从原有的80％提升到94％,产品质量从原有的90%提升到99.9%;反应时间从原有的8-9h，减少到1h,提高了设备生产效率；反应温度从原有的80-90℃，减少40℃，大大减少了能耗。

同时与我公司原有镍加氢工艺相比：进一步降低了反应温度，减少能耗；反应时间从3h到1h，提高了生产效率；更重要的在于减少了生产压力，从原有的1.0-3.0MPa，到现在的0.5-1.5MPa，不仅降低了设备投资，还大幅度提高了工业化生产过程中的安全；同时由于邻硝基苯胺催化加氢制备邻苯二胺的过程中由于会产生耦合化合物，降低得率，采用纳米镍后可以大幅度提高催化剂的接触面积，可以进一步减少耦合化合物（0.5%以下），可以进一步提高产品质量及收率，从原有的99%到99.9%，收率从90%到94%以上（见下图分析）；我公司工业生产中普通镍使用次数在20次左右，而纳米镍可以使用到30次以上，降低了催化剂的消耗。

具体实施方式

实施例1

将邻硝基苯胺150 g，甲醇300g加入到高压釜中，同时加入纳米镍催化剂4.5g，密闭高压釜，打开氢气阀门，向高压釜中通入氢气，换气3次，调节釜压至1.0 MPa，搅拌升温至35-45℃反应，致压力不在变化(约1h)，取样，经气相色谱分析结果邻苯二胺含量99.20%,(HPLC耦合化合物0.45%)

比较试验：

将邻硝基苯胺150 g，甲醇300g加入到高压釜中，同时加入普通Ni催化剂7.5g，密闭高压釜，打开氢气阀门，向高压釜中通入氢气，换气3次，调节釜压至2.0 MPa，搅拌升温至60-70℃反应，致压力不在变化(约2-3h)，取样，经气相色谱分析结果邻苯二胺含量93.50%，(HPLC耦合化合物1.03%)

实施例2：

将邻硝基苯胺500 g，甲醇1000g加入到高压釜中，同时加入纳米镍催化剂15g，密闭高压釜，打开氢气阀门，向高压釜中通入氢气，换气3次，调节釜压至1.0 MPa，搅拌升温至35-45℃反应，致压力不在变化(约1h)，取样，经气相色谱分析结果邻苯二胺含量99.18%(HPLC耦合化合物0.43%)，反应液过滤后，回收溶剂，再精馏得到白色邻苯二胺370g，GC检测99.9%，收率94.5%

比较试验：

将邻硝基苯胺500 g，甲醇1000g加入到高压釜中，同时加入普通Ni催化剂25g，密闭高压釜，打开氢气阀门，向高压釜中通入氢气，换气3次，调节釜压至2.0 MPa，搅拌升温至60-70℃反应，致压力不在变化(约2-3h)，取样，经气相色谱分析结果邻苯二胺含量98.78%(HPLC耦合化合物0.98%)，反应液过滤后，回收溶剂，再精馏得到白色邻苯二胺360g，GC检测99.3%，收率92.0%

实施例3：

将邻硝基苯胺1000 g，甲醇2000g加入到高压釜中，同时加入纳米镍催化剂30g，密闭高压釜，打开氢气阀门，向高压釜中通入氢气，换气3次，调节釜压至1.0 MPa，搅拌升温至35-45℃反应，致压力不在变化(约1h)，取样，经气相色谱分析结果邻苯二胺含量99.28%(HPLC耦合化合物0.40%)，反应液过滤后，回收溶剂，再精馏得到白色邻苯二胺745g，GC检测99.9%，收率95.2%

比较试验：

将邻硝基苯胺1000 g，甲醇2000g加入到高压釜中，同时加入普通Ni催化剂50g，密闭高压釜，打开氢气阀门，向高压釜中通入氢气，换气3次，调节釜压至2.0 MPa，搅拌升温至60-70℃反应，致压力不在变化(约2-3h)，取样，经气相色谱分析结果邻苯二胺含量98.88%(HPLC耦合化合物0.86%)，反应液过滤后，回收溶剂，再精馏得到白色邻苯二胺726g，GC检测99.2%，收率92.8%。

实施例4：

重复试验一，自制纳米镍催化剂套用，见下表:

由上表可见，在重复套用30多次的情况下，邻苯二胺收率还能在99%以上。

Claims

1.一种以纳米镍做催化剂加氢制备邻苯二胺工艺，主要采用以邻硝基苯胺为原料，醇做溶剂，加氢，以还原工艺制得邻苯二胺，其特征在于：在反应中加入催化剂纳米镍和氢气，在氢气压力为0.5-1.5MPa，反应温度为30-80℃下，还原0.5-10h后所得，再精馏得到邻苯二胺。

2.根据权利要求1所述的一种以纳米镍做催化剂加氢制备邻苯二胺工艺，其特征在于：所述催化剂的用量为邻硝基苯胺的质量百分比的2%-3%。

3.根据权利要求1所述的一种以纳米镍做催化剂加氢制备邻苯二胺工艺，其特征在于：所述溶剂用量与邻硝基苯胺的质量比在1:1-10:1 之间。

4.根据权利要求3所述的一种以纳米镍做催化剂加氢制备邻苯二胺工艺，其特征在于：所述溶剂用量与邻硝基苯胺的质量比在2:1-4:1。

5.根据权利要求1或3或4所述的一种以纳米镍做催化剂加氢制备邻苯二胺工艺，其特征在于：所述醇溶剂可以为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种。

6.根据权利要求3所述的一种以纳米镍做催化剂加氢制备邻苯二胺工艺，其特征在于：所述反应温度为35-45℃。

7.根据权利要求3所述的一种以纳米镍做催化剂加氢制备邻苯二胺工艺，其特征在于：所述反应时间为1h。

8.根据权利要求3所述的一种以纳米镍做催化剂加氢制备邻苯二胺工艺，其特征在于：所述氢气压力为0.8-1.0 MPa。