CN112724067A - 一种靛蓝的制备工艺以及得到的中间产物吲哚啉 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种靛蓝的制备工艺以及得到的中间产物吲哚啉，所述制备工艺如下：(1)催化加氢：将邻硝基乙苯，醋酐混合物为原料加入自吸式反应釜中，加入催化剂，通入氢气，催化加氢生成邻乙基乙酸苯胺；(2)固液分离：将步骤(1)得到的混合物料进行固液分离，得到液相物料，得到的催化剂返回步骤(1)套用；(3)蒸馏环化：将步骤(2)得到的液相物料进行蒸馏，得到吲哚啉中间体和副产乙酸；(4)氧化反应：将步骤(3)得到的吲哚啉中间体在固定床氧化塔内进行空气氧化，得到靛蓝；本发明提供的制备工艺原材料易得，反应条件温和，无需高温高压，制备工艺更加安全，而且无废料产生，有效减轻环保的压力，产品纯度相对稳定，大大降低了产品的制造成本。

Description

一种靛蓝的制备工艺以及得到的中间产物吲哚啉
技术领域
本发明涉及一种靛蓝的制备工艺以及得到的中间产物吲哚啉。
背景技术
靛蓝是一种广泛用于食品、医药、印染和化妆品等行业的古老色素，目前应用的靛蓝的制备方法大体包括两种，一种是采用吲哚高压加氢((1.8-3.0)MPa)得吲哚啉，再经催化氧化而得靛蓝，其工艺缺点，吲哚成本高，加之，加氢还原过程压力过高，安全得不到保障；目前国际比较使用普遍的工艺是采用苯胺基乙酸加混碱(氢氧化钠，氢氧化钾)在高温220℃左右，用氨基钠环化，得到吲哚酚，再经氧化而得靛蓝，其工艺缺点为：首先反应过程需控制高温，而且大量使用氨基钠，工艺安全得不到保障；而且大量使用稀碱水(5％-10％)，导致污染严重。
发明内容
本发明目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种靛蓝的制备工艺以及得到的中间产物吲哚啉，所述制备工艺包括如下步骤：
(1)催化加氢：将邻硝基乙苯，醋酐混合物为原料加入混料反应器中，加入催化剂，通入氢气，混合物中的邻硝基乙苯，醋酐和氢气发生催化加氢生成邻乙基乙酸苯胺；
(2)固液分离：将步骤(1)得到的混合物料进行固液分离，得到液相物料，得到的催化剂返回步骤(1)套用；
(3)蒸馏环化：将步骤(2)得到的液相物料进行蒸馏，得到吲哚啉中间体和副产乙酸；通过不断的蒸馏，同时将生成的副产乙酸回收，促进反应最大限度正向进行，使吲哚啉的产率最大化；
(4)氧化反应：将步骤(3)得到的吲哚啉中间体进行空气氧化，得到靛蓝。
具体的反应过程如下：
Figure BDA0002895556910000021
优选地，步骤(1)中，催化剂为Pt-C，催化剂颗粒的当量直径为0.01-10.0mm。
优选地，步骤(1)中，邻硝基乙苯和醋酐的用量摩尔比为1:(1-3)。
优选地，步骤(1)中，反应温度为95-105℃，氢气压力为0.1-0.5MPa。
优选地，步骤(4)中，氧化温度为120-130℃，空气压力为0.2-0.5MPa。
有益效果：本发明提供的制备工艺采用硝基乙苯低压加氢还原制备中间产物吲哚啉，再经空气氧化得到靛蓝，原材料易得，而且反应条件温和，无需高温高压，制备工艺更加安全，而且无废料产生，有效减轻环保的压力，产品纯度相对稳定，大大降低了产品的制造成本。
附图说明
图1为邻硝基乙苯的气相色谱图；
图2为吲哚啉中间体的液相色谱图；
图3为靛蓝的液相色谱图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
主要工艺设备为：自吸式反应釜，催化剂回收装置，蒸馏装置，固定床氧化塔。
一种靛蓝的制备工艺以及得到的中间产物吲哚啉，所述制备工艺包括如下步骤：
(1)催化加氢：将邻硝基乙苯，醋酐混合物为原料加入自吸式反应釜中，加入催化剂Pt-C，催化剂颗粒的当量直径为2.5mm，通入氢气，混合物中的邻硝基乙苯，醋酐和氢气发生催化加氢生邻乙基乙酸苯胺，反应温度为95-105℃，氢气压力为0.25MPa；其中，邻硝基乙苯和醋酐的用量摩尔比为1:2；
(2)固液分离：将步骤(1)得到的混合物料进行固液分离，得到液相物料，得到的催化剂返回步骤(1)套用；催化剂回收率99.8％；
(3)蒸馏环化：将步骤(2)得到的液相物料进行蒸馏，得到吲哚啉中间体和副产乙酸；
(4)氧化反应：将步骤(3)得到的吲哚啉中间体在固定床氧化塔内进行空气氧化，氧化温度为120-130℃，空气压力为0.4MPa，得到靛蓝；
实施例2
一种靛蓝的制备工艺以及得到的中间产物吲哚啉，所述制备工艺包括如下步骤：
(1)催化加氢：将邻硝基乙苯，醋酐混合物为原料加入自吸式反应釜中，加入催化剂Pt-C，催化剂颗粒的当量直径为5.0mm，通入氢气，混合物中的邻硝基乙苯，醋酐和氢气发生催化加氢生成邻乙基乙酸苯胺，反应温度为95-105℃，氢气压力为0.3MPa；其中，邻硝基乙苯和醋酐的用量摩尔比为1:1.5；
(2)固液分离：将步骤(1)得到的混合物料进行固液分离，得到液相物料，得到的催化剂返回步骤(1)套用；催化剂回收率99.5％；
(3)蒸馏环化：将步骤(2)得到的液相物料进行蒸馏，得到吲哚啉中间体和副产乙酸；
(4)氧化反应：将步骤(3)得到的吲哚啉中间体在固定床氧化塔内进行空气氧化，氧化温度为120-130℃，空气压力为0.3MPa，得到靛蓝；
实施例3
一种靛蓝的制备工艺以及得到的中间产物吲哚啉，所述制备工艺包括如下步骤：
(1)催化加氢：将邻硝基乙苯，醋酐混合物为原料加入自吸式反应釜中，加入催化剂Pt-C，催化剂颗粒的当量直径为0.01-10.0mm，通入氢气，混合物中的邻硝基乙苯，醋酐和氢气发生催化加氢生成邻乙基乙酸苯胺，反应温度为95-105℃，氢气压力为0.4MPa；其中，邻硝基乙苯和醋酐的用量摩尔比为1:3；
(2)固液分离：将步骤(1)得到的混合物料进行固液分离，得到液相物料，得到的催化剂返回步骤(1)套用；催化剂回收率99.8％；
(3)蒸馏环化：将步骤(2)得到的液相物料进行蒸馏，得到吲哚啉中间体和副产乙酸；
(4)氧化反应：将步骤(3)得到的吲哚啉中间体在固定床氧化塔内进行空气氧化，氧化温度为120-130℃，空气压力为0.4MPa，得到靛蓝。
表1示出了实施例1的投料系数；
Figure BDA0002895556910000041
Figure BDA0002895556910000051
结合图1-3可知，中间体吲哚啉和产物靛蓝的产物纯度均达到99％以上，产品纯度较为稳定，说明本发明为靛蓝的生产提供了一种可靠的新思路。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种靛蓝的制备工艺以及得到的中间产物吲哚啉，其特征在于，所述制备工艺包括如下步骤：
(1)催化加氢：将邻硝基乙苯，醋酐混合物为原料加入自吸式反应釜中，加入催化剂，通入氢气，混合物中的邻硝基乙苯，醋酐和氢气发生催化加氢生成邻乙基乙酸苯胺；
(2)固液分离：将步骤(1)得到的混合物料进行固液分离，得到液相物料，得到的催化剂返回步骤(1)套用；
(3)蒸馏环化：将步骤(2)得到的液相物料进行蒸馏，得到吲哚啉中间体和副产乙酸；
(4)氧化反应：将步骤(3)得到的吲哚啉中间体在固定床氧化塔内进行空气氧化，得到靛蓝。
2.根据权利要求1所述的一种靛蓝的制备工艺以及得到的中间产物吲哚啉，其特征在于，步骤(1)中，催化剂为Pt-C，催化剂颗粒的当量直径为0.01-10.0mm。
3.根据权利要求1所述的一种靛蓝的制备工艺以及得到的中间产物吲哚啉，其特征在于，步骤(1)中，邻硝基乙苯和醋酐的用量摩尔比为1:(1-3)。
4.根据权利要求1所述的一种靛蓝的制备工艺以及得到的中间产物吲哚啉，其特征在于，步骤(1)中，反应温度为95-105℃，氢气压力为0.1-0.5MPa。
5.根据权利要求1所述的一种靛蓝的制备工艺以及得到的中间产物吲哚啉，其特征在于，步骤(4)中，氧化温度为120-130℃，空气压力为0.2-0.5MPa。
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