CN102850229A - 一种加氢还原法制备4，4’—二氨基二苯醚工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加氢还原法制备4，4'—二氨基二苯醚工艺，包含配料工序、缩合工序、加氢还原工序、升华结晶工序，具有改善环境污染，降低生产成本，提高反应速率和收率，金属离子含量降低等优点。

Description

一种加氢还原法制备4,4’—二氨基二苯醚工艺

技术领域

本发明涉及一种生产4，4'—二氨基二苯醚的方法。

背景技术

4，4'—二氨基二苯醚简称ODA，是新型特种工程塑料聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚马来酰亚胺、聚芳酰胺等耐高温树脂的重要原料之一。它还是合成3，3'，4，4'—四氨基二苯醚的原料，后者是制备一系列芳杂环耐热高分子材料的主要单体。它还用作高性能耐热性环氧树脂、聚氨酯等合成高分子的原料及交联剂。同时还用于替代具有致癌作用的联苯胺生产偶氮染料、活性染料和香料等领域。目前用二胺作原料已经研制出了大红、艳红、沙红、黄棕、绿、灰、兰、艳橙、黑等不同色阶的直接染料，可用于丝、毛、棉、麻等织物的染色，其色泽牢度和竭染率等方面均优于联苯胺染料。随着我国产业技术的不断升级，对相应材料的性能要求越来越高，这极大地推动了国内聚酰亚胺系列产品开发技术的日益成熟普及，规格品种日趋齐全，ODA作为重点新材料单体将越来越受到重视。应用领域的扩大，对ODA的需求量和产量也逐年增加。

现有的生产工艺，采用铁粉还原法，该法生产工序烦琐，成本高，环境污染严重。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足而提供一种加氢还原法制备4，4'—二氨基二苯醚工艺。

本发明的技术方案是：1、一种加氢还原法制备4，4'—二氨基二苯醚工艺，包含配料工序、缩合工序、加氢还原工序、升华结晶工序，其特征在于：

A、缩合工序具体步骤为1）首先将计量储罐里的硝基苯通过氮气压入缩合反应釜内，投入酚钠，开启搅拌进行加热升温，当釜内的温度升至150℃～170℃时，对硝基酚钠脱水基本完成，然后加入氯化苯到缩合反应釜，投入催化剂继续升温分水，当釜内温度达到210～260℃时，进入恒温阶段；2）釜内温度在210～260℃恒温，不出水为止，进入缩合反应过程，温度在210℃～220℃之间，恒温20～21小时取样观察，并取样分析反应是否完成；3）通过真空泵压分硝基苯7～8小时，分硝基苯时釜温大于180℃低于220℃，分完硝基苯后进入气带，通过蒸汽加热把釜内多余硝基苯和未完全反应的氯化苯带入气带槽，约为6～8小时；4）预先在水洗釜内将水加热到90～100℃，预先开启水洗釜搅拌，开始转料时蒸汽压力在0.1Mpa，压力下降则加大压力直到压力不降，再开蒸汽1分钟左右可使釜内物料转运干净，上旋阀门关合严密；5）转料完毕后将水洗釜搅拌静止半小时，将水排出后加入原水，开蒸汽1.5～2小时，水温90～100℃，静止半小时排水，反复水洗6遍；6）将水洗釜内物料全部放入过滤器内，用原水冲洗水洗釜，将水洗釜物料放净，出完二硝取样分析各项指标；

B、加氢还原工序具体步骤为：1）首先将计量罐内打入溶剂，排入化料釜，开启搅拌投入二硝，搅拌10分钟，开启放料底阀通过真空抽入加氢釜内，最后再打入计量罐内溶剂，放入化料釜冲洗余料再抽入加氢釜；2）物料抽入加氢釜用真空抽至-0.26Mpa，然后顶氮气0.1Mpa，反复如此置换三遍，将釜内空气置换出，调至搅拌高速运转，开始升温至120℃左右开始加氢反应，釜内压力控制在0.8～0.9Mpa，温度控制在140～180℃之间，加氢时，开循环水降温，当釜内温度开始下降，氢气压力上升，进入保温1～2小时，保温时釜内压力不下降，取样分析含量≥99.0%，保温完成用氮气将釜内余氢置换三遍进入过滤；3）过滤前先开启蒸汽预热管道及过滤器10分钟左右，冷却釜抽真空状态，开启加氢釜出料阀，釜内顶置压力0.2—0.3Mpa进入过滤、干燥得干燥料；

C、升华工序具体步骤为1）然后投入干燥料至升华釜内，打开油阀升化料釜温至180℃开启真空机组，开机组时先开启油环泵30分钟后开150机组，10分钟后开300机组，再开启1200机组；2）开机组2小时后测真空度到-15MPa以下，结晶室温度在150～190℃左右，化料釜内温度235～260℃，每隔4小时测一次真空度，升华24小时完成，开釜出料送包装间。

与现有技术相比，本发明的优点是：首先解决了环境污染的问题，大大改善了职工的劳动环境和劳动强度，减少废渣100吨/年，减少污水排放3000吨/年；采用高效溶剂DMAC以及循环回收系统，降低了生产成本，每吨降低成本9000元；采用高效加氢催化剂，提高反应速率和收率，收率比铁粉还原提高了15%，产品纯度从99.5%提高到99.9%；由于采用洁净的氢气取代了铁粉，所以使产品中金属离子含量大幅降低，金属离子含量从大于10PPM降低到小于2PPM，完全满足了国内外客户的质量要求。

具体实施方式

4，4'—二氨基二苯醚为产品为灰白色或白色晶体粉末，产品有着优异的物理化学性能,能溶于DMAC、(N.N-二甲基乙酰胺)DMF（N.N-二甲基甲酰胺）等有机溶剂，不溶于水，微溶于乙醇，可溶于稀盐酸。工业制品的质量指标为：含量≥99.5%；熔点≥186℃；水份≤0.05%；灰份≤500PPM。

一种加氢还原法制备4，4'—二氨基二苯醚工艺包括：配料工序、缩合工序、加氢还原工序、升华结晶工序。

一、配料工序：

①首先明确所配物料的种类、数量；

②检查称量、计量是否准确；

③检查所有阀门是否关闭，配料工序的设备运转情况；

④把所需的物料配好。

二、缩合工序：

（1）设备明细表：

设备名称	规格型号	厂家	类别	台数
					缩合反应釜	3m3	淄博化工设备厂	二类容器	6
缩合水洗釜	3m3	淄博化工设备厂	二类容器	3
					真空泵	SPBD-200	淄博众特泵业厂	动能设备	4

（2）操作规程：①首先将计量储罐里的硝基苯通过氮气压入缩合反应釜内，测量液位是否正确后，投入酚钠，开启搅拌进行加热升温，当釜内的温度升至150℃～170℃时，对硝基酚钠脱水基本完成，然后加入氯化苯到缩合反应釜，投入催化剂继续升温分水，当釜内温度达到210～260℃时，则进入恒温阶段。

②缩合恒温也就是缩合反应过程，当釜内温度达到210～260℃以上，不出水为止就进入缩合反应过程，恒温温度在210℃～220℃之间，恒温20～21小时取样观察，并取样分析反应是否完成，如果没有反应完成继续延长恒温时间。

③通过真空泵压分硝基苯，分硝基苯时釜温必须大于180℃低于220℃，分硝基苯一般7～8小时完成，分完硝基苯后进入气带，通过蒸汽加热把釜内多余硝基苯和未完全反应的氯化苯带入气带槽，气带时间约为6～8小时。

④预先在水洗釜内将水加热到90～100℃，预先开启水洗釜搅拌，开始转料时蒸汽压力在0.1Mpa，压力下降则加大压力直到压力不降，再开蒸汽1分钟左右可使釜内物料转运干净，上旋阀门关合严密。

⑤转料完毕后将水洗釜搅拌静止半小时，将水排出后加入原水，开蒸汽1.5～2小时（水温一定要达到90～100℃）静止半小时排水，反复水洗6遍则水洗完成。

⑥将水洗釜内物料全部放入过滤器内，放完后可用原水冲洗一下水洗釜，将水洗釜物料放净，装二硝的包装袋一定要干净，不允许有酚钠或其他物料，出完二硝后把地面清理干净，把二硝摆放整齐，并取样分析各项指标。

三、加氢还原工序：

（1）设备明细表：

设备名称	规格型号	厂家	类别	台数
					加氢反应釜	2m3	江苏威盛机械厂	二类容器	5
真空泵	SPBD-200	淄博众特泵业厂	动能设备	3
					过滤器	226型	上海过滤设备公司	二类容器	10
降温釜	K2000L	河南新乡机械厂	二类容器	4
					离心机	SD-1200	江苏瑞利设备公司	机械设备	2

（2）操作规程：①首先将计量罐内打入溶剂，排入化料釜，开启搅拌投入二硝，搅拌10分钟，开启放料底阀通过真空抽入加氢釜内，最后再打入计量罐内溶剂，放入化料釜冲洗余料再抽入加氢釜。

②物料抽入加氢釜用真空抽至-0.26Mpa，然后顶氮气0.1Mpa，反复如此置换三遍，将釜内空气置换出。调至搅拌高速运转，开始升温至120℃左右开始加氢反应，釜内压力控制在0.8～0.9Mpa。温度控制在140～180℃之间。加氢时，开单循环水降温。釜内反应剧烈温度过高时开启双重循环水降温，当釜内温度开始下降，氢气压力上升，加氢约6～9小时左右加氢完成，进入保温1～2小时（保温时釜内压力不下降为准），此时取样分析含量≥99.0%，保温完成用氮气将釜内余氢置换三遍进入过滤。

③过滤前先开启蒸汽预热管道及过滤器10分钟左右，冷却釜抽真空状态，开启加氢釜出料阀，釜内顶置压力0.2—0.3Mpa进入过滤。

四、升华工序：

（1）设备明细表：

设备名称	规格型号	厂家	类别	台数
					升华结晶釜	3000L	淄博化工设备厂	二类容器	6
升华化料釜	3000L	淄博化工设备厂	二类容器	6
					干燥机	SZ-3000	江苏瑞利设备公司	工业炉窑	2
真空机组	ZJ-300	浙江真空设备公司	动能设备	6

（2）操作规程：①投料前先检查管道垫子是否上紧，然后投入干燥料至升华釜内，打开油阀升化料釜温至180℃开启真空机组。开机组时先开启油环泵30分钟后开150机组，10分钟后开300机组，再开启1200机组。

②开机组2小时后测真空度到-15MPa以下，结晶室温度在150～190℃左右，化料釜内温度235～260℃，每隔4小时测一次真空度，升华24小时完成，开釜出料送包装间。

Claims (1)

1.一种加氢还原法制备4，4'—二氨基二苯醚工艺，包含配料工序、缩合工序、加氢还原工序、升华结晶工序，其特征在于：

A、缩合工序具体步骤为1）首先将计量储罐里的硝基苯通过氮气压入缩合反应釜内，投入酚钠，开启搅拌进行加热升温，当釜内的温度升至150℃～170℃时，对硝基酚钠脱水基本完成，然后加入氯化苯到缩合反应釜，投入催化剂继续升温分水，当釜内温度达到210～260℃时，进入恒温阶段；2）釜内温度在210～260℃恒温，不出水为止，进入缩合反应过程，温度在210℃～220℃之间，恒温20～21小时取样观察，并取样分析反应是否完成；3）通过真空泵压分硝基苯7～8小时，分硝基苯时釜温大于180℃低于220℃，分完硝基苯后进入气带，通过蒸汽加热把釜内多余硝基苯和未完全反应的氯化苯带入气带槽，约为6～8小时；4）预先在水洗釜内将水加热到90～100℃，预先开启水洗釜搅拌，开始转料时蒸汽压力在0.1Mpa，压力下降则加大压力直到压力不降，再开蒸汽1分钟左右可使釜内物料转运干净，上旋阀门关合严密；5）转料完毕后将水洗釜搅拌静止半小时，将水排出后加入原水，开蒸汽1.5～2小时，水温90～100℃，静止半小时排水，反复水洗6遍；6）将水洗釜内物料全部放入过滤器内，用原水冲洗水洗釜，将水洗釜物料放净，出完二硝取样分析各项指标；

B、加氢还原工序具体步骤为：1）首先将计量罐内打入溶剂，排入化料釜，开启搅拌投入二硝，搅拌10分钟，开启放料底阀通过真空抽入加氢釜内，最后再打入计量罐内溶剂，放入化料釜冲洗余料再抽入加氢釜；2）物料抽入加氢釜用真空抽至-0.26Mpa，然后顶氮气0.1Mpa，反复如此置换三遍，将釜内空气置换出，调至搅拌高速运转，开始升温至120℃左右开始加氢反应，釜内压力控制在0.8～0.9Mpa，温度控制在140～180℃之间，加氢时，开循环水降温，当釜内温度开始下降，氢气压力上升，进入保温1～2小时，保温时釜内压力不下降，取样分析含量≥99.0%，保温完成用氮气将釜内余氢置换三遍进入过滤；3）过滤前先开启蒸汽预热管道及过滤器10分钟左右，冷却釜抽真空状态，开启加氢釜出料阀，釜内顶置压力0.2—0.3Mpa进入过滤、干燥得干燥料；

C、升华工序具体步骤为1）然后投入干燥料至升华釜内，打开油阀升化料釜温至180℃开启真空机组，开机组时先开启油环泵30分钟后开150机组，10分钟后开300机组，再开启1200机组；2）开机组2小时后测真空度到-15MPa以下，结晶室温度在150～190℃左右，化料釜内温度235～260℃，每隔4小时测一次真空度，升华24小时完成，开釜出料送包装间。