CN110156609B - 一种提纯对硝基苯胺的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提纯对硝基苯胺的方法，具体采用喷雾干燥方式分离对硝基氯苯和对硝基苯胺，得到高纯对硝基苯胺的方法。本发明提供一种有效分离对硝基氯苯与对硝基苯胺的方法，采用喷雾干燥方式，在干燥的同时分离对硝基氯苯与对硝基苯胺得到外观好、纯度高的对硝基苯胺。

Description

一种提纯对硝基苯胺的方法

技术领域

本发明涉及一种提纯对硝基苯胺的方法，具体采用喷雾干燥方式分离对硝基氯苯和对硝基苯胺，得到高纯对硝基苯胺的方法。

背景技术

对硝基苯胺广泛应用于染料工业的人工合成化学物，是多种印染及医药化工品的中间体，可用于生产抗氧化剂和防腐剂等，也可用于分析试剂，更主要用途是制备对苯二胺，后者是合成高性能纤维对位芳纶的主要原料之一。对硝基苯胺中对硝基氯苯、高沸物等杂质影响对苯二胺收率和纯度，并最终影响聚合体芳纶品质。

目前国内对硝基苯胺生产厂家普遍采用对硝基氯苯氨解法，将对硝基氯苯和浓氨水按一定摩尔比高温高压反应得到，存在问题：为了将对硝基氯苯反应完全，氨解温度高、时间长，导致高沸物增加，产品外观呈咖啡色；为了减少高沸物生成，改善产品外观，则需要降低温度、缩短反应时间，反应结束通常有一定量对硝基氯苯残留。如何控制氨解反应深度并分离对硝基氯苯与对硝基苯胺，得到高纯度对硝基苯胺是关键。

关于对硝基氯苯与对硝基苯胺分离，专利CN1054367C提到一种无味对硝基苯胺制备工艺方法，向对硝基苯胺中加入溶剂甲醇或乙醇，常压下升至回流温度去除对硝基氯苯和杂质，回流毕加入水降温结晶得到纯度99.5％以上，外观色泽均一且鲜艳的对硝基苯胺，该方案加入大量醇做溶剂结晶，除结晶单元操作外，还需要离心、干燥和溶剂回收等操作单元，因此流程长，主设备较多，存在投资高、成本高、废水处理等问题。

硝基氯苯与水共沸，专利CN102417264A和CN102417264A均提到通过汽提方式去除废水中硝基氯苯。专利CN103086895A提到一种由混合硝基氯苯制备芳族胺的方法，混合硝基氯苯氨解结束，游离氨和未反应的硝基氯苯通过水蒸汽汽提方式脱除，但是常规塔式汽提操作处理时间长，劳动强度大。

喷雾干燥，通过机械作用，将需干燥的物料，分散成很细的像雾一样的微粒，然后与热空气接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末。

发明内容

针对现有技术中存在缺陷，本发明提供一种有效分离对硝基氯苯与对硝基苯胺的方法，采用喷雾干燥方式，在干燥的同时分离对硝基氯苯与对硝基苯胺得到外观好、纯度高的对硝基苯胺。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种提纯对硝基苯胺的方法，按照下述步骤进行：

1、向熔料罐⑴投对硝基苯胺，氮气保护下，升温熔融；

2、氮气经过过滤器⑷过滤，由鼓风机⑸鼓入，经过加热器⑹加热后进入气体分配器⑻均匀进入喷雾干燥器干燥塔⑼，控制干燥塔合适温度；

3、通过对硝基苯胺进料泵⑵和水进料泵⑶分别将对硝基苯胺和水按照一定比例输送至雾化器⑺雾化并在干燥塔与热氮气并流接触，对硝基氯苯和水共沸并与对硝基苯胺分离，得到高纯对硝基苯胺干品从干燥塔底部出料口放出至收料槽⑿。干燥塔出口气流分别经过一级分离器⑽和二级分离器⑾回收对硝基苯胺干品，气流通过引风机⒀排出；

4、引风机出口气流通入捕集器⒁，排空口经过冷凝器⒂氮气回用于步骤2，捕集器内冷凝料一定温度下油水分层，水层回用于步骤3，油层主要为对硝基氯苯回用于氨解。

下面对技术方案进行进一步优选，其中：

在上述技术方案的基础上，第一步对硝基苯胺中对硝基氯苯含量0.50～2.00％，对硝基苯胺含量98.00～99.50％，高沸物≤0.01％。

在上述技术方案的基础上，第一步对硝基苯胺熔融温度148～180℃。

在上述技术方案的基础上，第二步氮气加热温度150～300℃。

在上述技术方案的基础上，第二步控制喷雾干燥器干燥塔温度80～100℃。

在上述技术方案的基础上，第三步对硝基苯胺与水重量比例1：0.4～3。

在上述技术方案的基础上，第三步浆料在喷雾干燥器雾化方式可以为压力式、离心式和气流式等；

在上述技术方案的基础上，第三步高纯对硝基苯胺含量≥99.95％，对硝基氯苯含量≤0.05％，高沸物≤0.01％；

在上述技术方案的基础上，第三步对硝基苯胺干品含水≤0.5％。

在上述技术方案的基础上，第四步捕集器温度85～95℃。

在上述技术方案的基础上，第四步捕集器中油层对硝基氯苯含量≥99.50％，对硝基苯胺≤0.50％。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、干燥过程能够有效提纯对硝基苯胺。对硝基苯胺雾化后与热气流充分接触，水分受热蒸发，由于对硝基氯苯和水共沸，干燥的同时实现对硝基氯苯与对硝基苯胺分离，得到外观好、纯度高对硝基苯胺。

2、分离干燥速度快，安全性好。料液雾化后表面积增加，在热风流中，仅需要几秒钟即可完成分离和干燥工作，避免长时间受热导致物料分解，易于工业化实施。

附图说明

图1为工艺流程装置示意图。图中，⑴熔料罐；⑵对硝基苯胺进料泵；⑶水进料泵；⑷过滤器；⑸鼓风机；⑹加热器；⑺雾化器；⑻气体分配器；⑼干燥塔；⑽一级分离器；⑾二级分离器；⑿收料槽；⒀引风机；⒁捕集器；⒂冷凝器。

具体实施方式

实施例1

熔料罐⑴投橙黄色对硝基苯胺(归一对硝基氯苯0.50％，对硝基苯胺99.49％，高沸物0.01％)，投料毕在氮气保护下升温至150℃熔融。

氮气经过过滤器⑷，由鼓风机⑸鼓入，经过加热器⑹加热氮气温度达到150℃，通过气体分配器⑻均匀进入喷雾干燥器干燥塔⑼，喷雾干燥器干燥塔设定温度90℃。

熔料罐内对硝基苯胺和水经过对硝基苯胺进料泵⑵和水进料泵⑶按照重量比例1:0.4输送至喷雾干燥器雾化器⑺，在雾化器内雾化成细微的雾状液珠，与热氮气并流接触，水和对硝基氯苯共沸并与对硝基苯胺分离，得到橙黄色干品对硝基苯胺(对硝基氯苯0.05％，对硝基苯胺99.94％，高沸物0.01％，含水0.25％)从干燥塔底部出料口放至收料槽⑿。干燥塔出口气流经过一级分离器⑽和二级分离器⑾回收对硝基苯胺干品至收料槽，气流通过引风机⒀排出。

引风机出口气流导入装水的捕集器⒁中，捕集器温度85℃，气流在捕集器中冷凝分层，油层沉降至底部主要为对硝基氯苯(对硝基氯苯99.53％，对硝基苯胺0.47％)可以回用于氨解，水层回用于配料，氮气经过冷凝器⒂回用于喷雾干燥器。

实施例2

在实施例1基础上对硝基苯胺与水重量比例调整至1:1，得到橙黄色干品对硝基苯胺(归一对硝基氯苯0.01％，对硝基苯胺99.98％，高沸物0.01％；含水0.41％)。

实施例3

在实施例1基础上熔料罐投金黄色对硝基苯胺(对硝基氯苯1.14％，对硝基苯胺98.86％，高沸物未检出)升温熔融。加热器内氮气加热温度200℃。对硝基苯胺与水按照重量比例1:2进入喷雾干燥器雾化器，得到金黄色干品对硝基苯胺(归一对硝基氯苯0.01％，对硝基苯胺99.99％，高沸物未检出，含水0.38％)。

实施例4

在实施例1基础上熔料罐投金黄色对硝基苯胺(对硝基氯苯2.00％，对硝基苯胺98.00％，高沸物未检出)升温熔融。加热器内氮气加热温度300℃。对硝基苯胺与水重量比例1:3，得到金黄色干品对硝基苯胺(归一对硝基氯苯0.02％，对硝基苯胺99.98％，高沸物未检出，含水0.33％)。

Claims (9)

1.一种提纯对硝基苯胺的方法，其特征在于，按照下述步骤进行：

步骤1:向熔料罐(1)投入对硝基苯胺，氮气保护下，升温熔融；

步骤2:氮气经过过滤器(4)过滤，由鼓风机(5)鼓入，经过加热器(6)加热后进入气体分配器(8)均匀进入喷雾干燥器干燥塔(9)，控制干燥塔合适温度；

步骤3:通过对硝基苯胺进料泵(2)和水进料泵(3)分别将对硝基苯胺和水按照一定比例输送至雾化器(7)雾化并在干燥塔与热氮气并流接触，对硝基氯苯和水共沸并与对硝基苯胺分离，得到高纯对硝基苯胺干品从干燥塔底部出料口放出至收料槽(12),干燥塔出口气流分别经过一级分离器(10)和二级分离器(11)回收对硝基苯胺干品，气流通过引风机(13)排出；

步骤4:引风机出口气流通入捕集器(14)，排空口经过冷凝器(15)氮气回用于步骤2，捕集器内冷凝料一定温度下油水分层，水层回用于步骤3，油层主要为对硝基氯苯回用于氨解，

步骤1中对硝基苯胺中对硝基氯苯含量0.50～2.00wt％，对硝基苯胺含量98.00～99.50wt％，高沸物≤0.01wt％。

2.根据权利要求1所述的提纯对硝基苯胺的方法，其特征在于，步骤1中对硝基苯胺熔融温度148～180℃。

3.根据权利要求1所述的提纯对硝基苯胺的方法，其特征在于，步骤2中氮气加热温度150～300℃。

4.根据权利要求1所述的提纯对硝基苯胺的方法，其特征在于，步骤2中控制喷雾干燥器干燥塔温度80～100℃。

5.根据权利要求1所述的提纯对硝基苯胺的方法，其特征在于，步骤3中对硝基苯胺与水重量比例1：0.4～3。

6.根据权利要求1所述的提纯对硝基苯胺的方法，其特征在于，步骤3中浆料在喷雾干燥器雾化方式为压力式、离心式或气流式。

7.根据权利要求1所述的提纯对硝基苯胺的方法，其特征在于，步骤3中高纯对硝基苯胺含量≥99.95％，对硝基氯苯含量≤0.05％，高沸物≤0.01％。

8.根据权利要求1所述的提纯对硝基苯胺的方法，其特征在于，步骤3中对硝基苯胺干品含水≤0.5％。

9.根据权利要求1所述的提纯对硝基苯胺的方法，其特征在于，步骤4中捕集器温度85～95℃，捕集器中油层对硝基氯苯含量≥99.50％，对硝基苯胺≤0.50％。

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