[发明专利]对苯二胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工领域，具体涉及一种对苯二胺的制备方法。

背景技术

对苯二胺（P-Phenylenediamine），是最简单的芳香二胺之一，也是一种有广泛应用的中间体，可用于制取偶氮染料，高分子聚合物，也可用于生产毛皮染色剂，橡胶防老剂和照片显影剂，传统的对苯二胺的生产方法有两大类：一是以对硝基苯胺为原料，通过硫化碱或者铁粉还原生成对苯二胺的化学还原法；二是催化加氢法。

化学还原法中，硫化碱法工艺最大的缺点是废水多，废水中含有对苯二胺，处理费用高；铁粉还原法产生大量铁泥废渣，对环境造成危害，处理也较困难。催化加氢法也有两种方法：一是以水为溶剂，该工艺的缺点是产品在水中的溶解度小，影响催化反应的速度，从而降低了设备的生产能力，并且成品容易氧化，外观受到影响；二是以1-10个碳原子的醇类为溶剂，进行催化加氢制备对苯二胺，该工艺虽然解决了污染问题及溶解度问题，但由于催化剂的活性较高，醇类为易燃品，使用不安全，特别是使用雷尼镍时危险性更大，因而带来了安全隐患，同时损耗大，增加产品的生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种对苯二胺的制备方法，旨在克服单纯以水为溶剂，溶解度小、产品容易氧化的缺点，克服单纯以醇类为溶剂，存在安全隐患的缺点。

本发明所述的一种对苯二胺的制备方法，在高压釜中将对硝基苯胺催化加氢生成对苯二胺，催化加氢过程中溶剂采用醇类与水的混合溶剂，其中，醇类包含1～6个碳原子。

其中，醇类与水的体积比优选为100∶1~1∶100。

混合溶剂与对硝基苯胺的质量比优选为1～5∶1。用量过少，反应液的浓度变大，易出现副反应及催化剂活性降低等现象，用量过多，设备生产能力降低、能源消耗增高，成本增加。

本发明制备对苯二胺的方法具体是在高压釜中加入混合溶剂、对硝基苯胺、催化剂，密封，用氮气置换釜内空气，后用氢气置换氮气，开启搅拌加热，进行加氢反应，至氢气压力不再变化时反应结束，降温，用氮气置换釜内氢气，回收溶剂后得对苯二胺。

本制备方法中采用的催化剂为雷尼镍、钯/炭、铂/炭中的一种或几种，其用量为对硝基苯胺质量的0.08%~3%，用量过少，催化能力降低，反应时间延长，生产周期长，单位时间生产能力降低；用量过多，成本显著增加。催化剂可回收套用，可重复套用5~30次。

本发明的优点在于：解决了醇溶剂挥发性强、危险性高、回收损耗大的难题，同时也克服以水为溶剂溶解度小、易氧化的不足，本发明安全环保，适合于工业化生产。根据本发明生产的对苯二胺，色谱含量99.9%以上，平均收率98%以上。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1：

在2000ml高压反应釜中，加入250g对硝基苯胺，200mL甲醇，100mL水，0.3g钯碳催化剂，密闭后用氮气置换、氢气置换各5次，升温至100℃进行加氢反应，压力降低后继续通氢气，直至氢气压力不再下降，反应结束，降至室温，氮气置换3次，回收甲醇188ml，得对苯二胺194.1g，气相色谱分析含量99.89%，收率99.2%。

实施例2：

在2000ml高压反应釜中，加入250g对硝基苯胺，100mL甲醇，400mL水，3g雷尼镍催化剂，密闭后用氮气置换、氢气置换各5次，升温至120℃进行加氢反应，压力降低后继续通氢气，反应，直至氢气压力不再下降，反应结束，降至室温，氮气置换3次，回收甲醇95ml，得对苯二胺192.7g，气相色谱分析含量99.92%，收率98.5%。

实施例3：

在2000ml高压反应釜中，加入250g对硝基苯胺，50mL甲醇，500mL水，0.3g铂碳催化剂，密闭后用氮气置换、氢气置换各5次，升温至80℃进行加氢反应，压力降低后继续通氢气，直至氢气压力不再下降，反应结束，降至室温，氮气置换3次，回收甲醇45ml，得对苯二胺193.7g，气相色谱分析含量99.95%，收率99.0%。