[发明专利]一种提高苯胺合成二苯胺转化率的方法

说明书

本发明公开一种提高苯胺合成二苯胺转化率的方法，将苯胺与异丙醇按1:0.4~0.6的比例同时通入反应器中，在β沸石分子筛催化下反应。具体的反应条件为：反应压力为1.5~6.0MPa，反应温度为250~300℃，苯胺体积空速为0.1h^‑1~0.5h^‑1。本发明通过选择适宜的催化剂和优化反应条件，在保证苯胺合成二苯胺反应的基础上，使异丙醇合成异丙胺的反应也可在一定程度上进行，从而将两个反应偶联起来，达到提高苯胺转化率，消除环境污染的效果。在原有苯胺合成二苯胺的装置上可实现联产异丙胺，增加了装置的经济性；得到的产物经过常规精馏即可完成分离，具有产业实用价值。

技术领域

本发明涉及一种提高苯胺合成二苯胺转化率的方法，属于化学合成工艺领域。

背景技术

二苯胺（diphenylamine；N-phenylaniline ），又称N-苯基苯胺，是一种用途非常广泛的化工原料。在橡胶工业中它主要用于橡胶防老剂、或橡胶防老剂的原料，如生产防老剂BLE、RT培司（4-氨基二苯胺）、硫化新兰BBF₁等的原料，同时也是SO₃及炸药的稳定剂，合成兽药、水果防腐剂等的原料。

当前随着我国加入WTO以后经济的飞速发展，我国的轮胎工业也出现了空前的飞速发展，目前已经引进的子午轮胎生产线已有二十多套，其很多技术软件都要求使用防老剂4020以保证轮胎的质量。随着引进技术原材料国产化工作的不断推进以及国内防甲、防丁的限制使用，防老剂4020的用量将越来越大，而作为防老剂4020原料的二苯胺，扩大生产规模必将有着深远的战略意义。

我国2010年产量为20000吨/年，远不能满足我国经济建设发展的需要。我国生胶耗量已占世界耗胶量的第四位，随着经济建设的发展以及橡胶制品进入国际市场，势必要求大量采用高性能、低毒性的二苯胺类橡胶防老剂（如4010NA、4020等）。另外二苯胺还可用于染料、国防等行业，因此具有很好的市场应用前景。

苯胺合成二苯胺(DPA)的工艺过程，是苯胺通过催化剂床层进行缩合脱氨的反应，同时伴有部分副反应，其生成物有：二甲基吡啶，二苯胺、中间组份(主要是对乙基苯胺，对异丙基苯胺)、重组份(主要是2—甲基—N—(2-甲基苯基)苯胺)。主反应为：

目前工业上由苯胺缩合生产二苯胺，采用液相、釜式、间歇反应生产所用催化剂为HCl、AlCl₃、NH₄BF₄等卤化物。上述方法存在着副产物多，过程繁琐、设备腐蚀、收率低、污染严重等问题，且难以连续操作和大规模生产。

专利CN1144796A是在临氢环境下采用连续法用苯胺合成二苯胺的方法，但是氢气的引入使得设备投资增加，安全性变差。

专利CN1363550A是一种在反应器内加入氮气的苯胺合成二苯胺方法。此方法虽然无需氢气，设备安全性有所提升。但是反应温度依然较高，在330℃~370℃。

专利CN103044270A是将苯胺原料进入反应器之前与氢气接触，使氢气溶解到苯胺原料中再进行反应。此方法以溶解氢代替大量的气相循环氢，降低了设备投资和操作能耗。但是，反应的转换率和选择性依然没有提高。

苯胺合成二苯胺为液相反应，适宜的反应条件为：反应压力为2.0~4.0 MPa，反应温度为250～350℃，其采用的催化剂多为固体酸催化剂，其他催化剂还有三氯化铝、氯化铵、三氟化硼等。

异丙胺是一个很重要的有机化工中间体，用于生产农药、医药、矿物浮选剂、表面活性剂等。异丙胺的合成方法主要有异丙醇法和丙酮法。异丙醇氨化合成异丙胺是在一定温度、压力和临氢条件下，以异丙醇和氨为原料，通过催化剂的作用进行氨化脱水，生成目的产物异丙胺和少量副产物二异丙胺。反应的压力多为1.0MPa～3.0MPa，反应温度为150℃～300℃，其多采用负载各种活性金属的氧化铝类催化剂。