CN109721499A - 一种硝基甲苯加氢制备甲基苯胺的制备方法 - Google Patents

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吴鸿宾
徐海涛
李明波
朱继保
郭烜亮
余露露
任巧
梅超强
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Abstract

一种硝基甲苯加氢制备甲基苯胺的制备方法，属于化学合成领域。该方法提供了一种以产品甲基苯胺为溶剂，通过加氢和硝基甲苯来制备甲基苯胺的方法。本发明的优点是，相较于传统制备方法有着较低的生产成本，且安全系数较高，环境友好。

Description

一种硝基甲苯加氢制备甲基苯胺的制备方法
技术领域
本发明涉及化学合成领域，具体涉及一种硝基甲苯加氢制备甲基苯胺的制备方法。
背景技术
甲基苯胺(Methylaniline)是邻甲基苯胺(2-Methylaniline)、间甲基苯胺(3-Methylaniline)、对甲基苯胺(4-Methylaniline)的合称。邻甲基苯胺和间甲基苯胺是无色油状液体，对甲基苯胺为白色结晶。甲基苯胺是最简单的芳香胺之一，也是一种有着广泛应用的有机合成中间体,广泛用作染料、农药、医药等有机合成中间体。
目前,国内生产甲基苯胺主要是以硝基甲苯为原料,以乙醇或甲醇为溶剂，以骨架Ni为催化剂，进行加氢反应制备甲基苯胺。该工艺的缺点是，在反应过程中，引入外加溶剂甲醇或者乙醇，溶剂甲醇或乙醇的损耗和能耗较高，甲醇、乙醇易燃易爆，且甲醇有毒，因此整个工艺生产成本较高、安全系数较低且不环保。
发明内容
本发明克服了原方法存在的缺陷，提供了一种以产品甲基苯胺为溶剂加氢及硝基甲苯制备甲基苯胺的新方法。本发明的特征在于：它是以甲基苯胺为溶剂，采用纳米催化剂催化加氢硝基甲苯，精馏反应产物得到高纯度甲基苯胺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种硝基甲苯加氢制备甲基苯胺的制备方法，该方法包括以下步骤：
1)在氮气氛围中，将甲基苯胺、硝基甲苯和纳米催化剂混合后，在搅拌的条件下升温至150～200℃；
2)在第1)步的反应体系中通入氢气，在压力为1.2～1.8MPa，温度为150～200℃的条件下反应2～3.5h；
3)第2)反应时间结束后，停止通入氢气，升高体系温度5～15℃，继续反应20～40min，反应结束后滤去催化剂，反应液经减压精馏即可得到目标产物。
本发明技术方案中：所述的甲基苯胺为邻甲苯胺、间甲苯胺或对甲苯胺。
本发明技术方案中：所述的硝基甲苯为邻硝基甲苯、间硝基甲苯或对硝基甲苯。
本发明技术方案中：所述的纳米催化剂为纳米镍催化剂。
本发明技术方案中：甲基苯胺、硝基甲苯和纳米催化剂的质量比为20～30：5～15:1。
本发明技术方案中：所述的压力为表压。
本发明的有益效果：
相较于传统制备方法有着较低的生产成本，且安全系数较高，环境友好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
实施例中所选用的是靖江市宏鹏催化剂有限公司生产的雷尼镍催化剂，型号为RC-2L。
实施例一
将1000kg邻甲苯胺，400kg邻硝基甲苯，40kg纳米镍催化剂投入反应釜中，用氮气置换，开启搅拌，升温到180℃，再将氢气连续通入反应釜内，维持釜内氢气压力1.5MPa，通氢时间3h；反应物停止吸氢即终止通氢，将釜温提高至190℃，维持反应30分钟；反应结束，取样检测，反应转化率99.93％，反应选择性100％，反应收率99.93％；滤去催化剂，反应液经减压精馏，得到纯度为99.69％的邻甲苯胺产品。
实施例二
将实施例一中分离的纳米镍催化剂重新投入反应釜中，在釜中加入1000kg邻甲苯胺，400kg邻硝基甲苯，用氮气置换，开启搅拌，升温到180℃，再将氢气连续通入反应釜内，维持釜内氢气压力1.5MPa，通氢时间3h；反应物停止吸氢即终止通氢，将釜温提高至190℃，维持反应30分钟；反应结束，取样检测，反应转化率99.90％，反应选择性100％，反应收率99.90％；滤去催化剂，反应液经减压精馏，得到纯度为99.71％的邻甲苯胺产品。
实施例三
将1000kg间甲苯胺，400kg间硝基甲苯，40kg纳米镍催化剂投入反应釜中，用氮气置换，开启搅拌，升温到180℃，再将氢气连续通入反应釜内，维持釜内氢气压力1.5MPa，通氢时间3h；反应物停止吸氢即终止通氢，将釜温提高至190℃，维持反应30分钟；反应结束，取样检测，反应转化率99.89％，反应选择性100％，反应收率99.89％；滤去催化剂，反应液经减压精馏，得到纯度为99.68％的间甲苯胺产品。
实施例四
将实施例三中分离的纳米镍催化剂重新投入反应釜中，在釜中加入1000kg间甲苯胺，400kg间硝基甲苯，用氮气置换，开启搅拌，升温到180℃，再将氢气连续通入反应釜内，维持釜内氢气压力1.5MPa，通氢时间3h；反应物停止吸氢即终止通氢，将釜温提高至190℃，维持反应30分钟；反应结束，取样检测，反应转化率99.84％，反应选择性100％，反应收率99.84％；滤去催化剂，反应液经减压精馏，得到纯度为99.65％的间甲苯胺产品。
实施例五
将1000kg对甲苯胺，400kg对硝基甲苯，40kg纳米镍催化剂投入反应釜中，用氮气置换，开启搅拌，升温到180℃，再将氢气连续通入反应釜内，维持釜内氢气压力1.5MPa，通氢时间3h；反应物停止吸氢即终止通氢，将釜温提高至190℃，维持反应30分钟；反应结束，取样检测，反应转化率99.90％，反应选择性100％，反应收率99.90％；滤去催化剂，反应液经减压精馏，得到纯度为99.79％的对甲苯胺产品。
实施例六
将实施例五中分离的纳米镍催化剂重新投入反应釜中，在釜中加入1000kg对甲苯胺，400kg对硝基甲苯，用氮气置换，开启搅拌，升温到180℃，再将氢气连续通入反应釜内，维持釜内氢气压力1.5MPa，通氢时间3h；反应物停止吸氢即终止通氢，将釜温提高至190℃，维持反应30分钟；反应结束，取样检测，反应转化率99.93％，反应选择性100％，反应收率99.93％；滤去催化剂，反应液经减压精馏，得到纯度为99.75％的对甲苯胺产品。

Claims (5)

1.一种硝基甲苯加氢制备甲基苯胺的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1)在氮气氛围中，将甲基苯胺、硝基甲苯和纳米催化剂混合后，在搅拌的条件下升温至150～200℃；
2)在第1)步的反应体系中通入氢气，在压力为1.2～1.8MPa，温度为150～200℃的条件下反应2～3.5h；
3)第2)反应时间结束后，停止通入氢气，升高体系温度5～15℃，继续反应20～40min，反应结束后滤去催化剂，反应液经减压精馏即可得到目标产物。
2.根据权利要求1所述的硝基甲苯加氢制备甲基苯胺的制备方法，其特征在于：所述的甲基苯胺为邻甲苯胺、间甲苯胺或对甲苯胺。
3.根据权利要求1所述的硝基甲苯加氢制备甲基苯胺的制备方法，其特征在于：所述的硝基甲苯为邻硝基甲苯、间硝基甲苯或对硝基甲苯。
4.根据权利要求1所述的硝基甲苯加氢制备甲基苯胺的制备方法，其特征在于：所述的纳米催化剂为纳米镍催化剂。
5.根据权利要求1所述的硝基甲苯加氢制备甲基苯胺的制备方法，其特征在于：甲基苯胺、硝基甲苯和纳米催化剂的质量比为20～30：5～15：1。
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