[发明专利]一种连续加氢还原制备间氨基苯磺酸钠的生产方法

说明书

本发明属于精细化工领域，具体的说是一种连续加氢还原制备间氨基苯磺酸钠的生产方法。将间硝基苯磺酸钠溶液泵送至多级串联加氢反应釜中，并在各个反应釜中加入多元催化剂，各加氢反应釜之间设有用于输送反应溶液的溢流管，溢流管前端安装有过滤催化剂的微孔过滤器，反应液通过液位差经微孔过滤器过滤后进入下一釜，且各加氢反应釜之间还设有用于传输氢气的平衡管，以保持各加氢化釜之间压力平衡连通，进而实现连续加氢还原制备间氨基苯磺酸钠。采用本发明催化剂有效避免了在高浓度加氢过程产生偶氮化合物和氧化偶氮化合物的缩合副反应，避免脱氨反应引起的二聚体和多聚体副反应，解决了这类副反应形成焦油状物质覆盖催化剂表面成为催化剂毒物的难题。

技术领域

本发明属于精细化工领域，具体的说是一种连续加氢还原制备间氨基苯磺酸钠的生产方法。

背景技术

间氨基苯磺酸钠，英文名称：metanilic acid；是一种重要的化工中间体，主要用于以下几个方面：1)制备偶氮、活性、硫化和还原染料等；2)制取间羟基苯磺酸、对氨基水杨酸、间氨基苯酚、香草醛及磺胺类药剂等；3)因其能够增加其它难溶物质的水溶性，在清洁剂以及保护发动机的油品添加剂中有广泛应用；4)间氨基苯磺酸与苯胺类化合物掺杂制得的磺化聚苯胺，在器件制造中具有较大的优势，如化学传感器、生物传感器、发光二极管、光学开关、光学电阻和分子装置等。磺化聚苯胺还被用于锂电池中，比聚苯胺-锂电池多储存50％的能量；5)以三苯基氯化磷为偶联试剂一锅法合成间氨基苯磺酸的环状三聚物或四聚物。作为新的环状结构来合成超分子材料。

目前，许多企业仍然采用污染严重的铁粉还原工艺生产间氨基苯磺酸钠。即使个别企业开发的加氢工艺，也仅限于间歇加氢生产工艺，间歇工艺存在辅助操作时间长，反应设备多台套，生产效率低等缺点，随着国家新的安全生产法规和环保法的实施，开发连续加氢共性关键技术及其应用示范势在必行。连续化加氢工艺具有明显的优势，如1)进出料连续，单位产能大，生产效率高；2)反应条件恒定易控，辅助用工数量少，减少人为因素干预，使产品质量更为稳定。因此连续反应器可以实现高效生产，提高工艺过程的安全指数，可实现这些产品生产过程的稳定、连续和安全生产。连续加氢生产制备氨基芳磺酸钠必须解决两方面的科学问题，一是，由于原料中含致加氢贵金属催化剂中毒并失去活性的毒素，导致催化加氢催化剂成本过高，使加氢连续化过程不稳定；二是，加氢还原过程中浓度高的情况下容易发生偶氮化合物和氧化偶氮化合物的缩合副反应，也会容易出现脱氨反应引起的二聚体和多聚体副反应，形成焦油状物质覆盖催化剂表面成为催化剂毒物，使加氢连续化过程不稳定,而低浓度底物的加氢容易生产效率底,能耗大。

德国拜耳公司采用串联回流反应器对其技术进行了改进(US5144056)，研究了一系列硝基芳磺酸中间体的连续加氢工艺，生产效率有所提到，但反应底物浓度很低，间硝基苯磺酸只能达到9％，效率仍然不够，产生大量废水。因此现急需一种在高浓度下能够实现连续加氢反应的催化体系，其关键在于开发稳定的催化剂。

发明内容

本发明公开了一种连续加氢还原制备间氨基苯磺酸钠的生产方法。本发明制备方法适合高浓度间硝基苯磺酸钠加氢还原的高稳定性、长寿命的催化剂，可实现连续加氢的稳定运行。制备过程中以活性炭为载体，Pt为活性金属，在催化体系掺杂改性元素钒和镁，平衡硝基与羟胺在反应过程中的竞争吸附，使羟胺在反应过程中未脱附而直接转化为目标产物，减少反应过程中生成偶氮和氧化偶氮副产物，避免催化剂中毒，达到改善其催化性能，提高反应选择性的目的。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种连续加氢还原制备间氨基苯磺酸钠的生产方法，以间硝基苯磺酸钠为原料，将间硝基苯磺酸钠溶液泵送至多级串联加氢反应釜中，并在各个反应釜中加入多元Pt-V-Mg/C催化剂，各加氢反应釜之间设置有用于输送反应溶液的溢流管，溢流管前端安装有过滤催化剂的微孔过滤器，反应液通过液位差经微孔过滤器过滤后进入下一釜，且各加氢反应釜之间还设有用于传输氢气的平衡管，以保持各加氢化釜之间压力平衡连通，进而实现连续加氢还原制备间氨基苯磺酸钠。