[发明专利]一种从合成N;N-二氰乙基芳胺母液中回收催化剂及其用于催化合成氯乙烷的方法

说明书

本发明公开了一种从合成N,N‑二氰乙基芳胺母液中回收催化剂及其用于催化合成氯乙烷的方法，首先在氮气鼓泡下蒸馏回收丙烯腈；停止通氮气，再蒸馏回收芳胺；冷却，过滤分离N‑氰乙基芳胺和N,N‑二氰乙基芳胺，得滤液A，将滤液A加热到40～80℃，加入活性炭，搅拌，过滤，得滤液B；将滤液B加热蒸发浓缩到溶液密度在1.16～1.32g/cm³后，通入氯化氢气体，得含AlCl₃/ZnCl₂/HCl浓缩液；将含AlCl₃/ZnCl₂/HCl浓缩液输送到盛有乙醇的反应釜内，补加AlCl₃和/或ZnCl₂，通入氯化氢气体，80～130℃催化合成氯乙烷。本发明把催化合成N,N‑二氰乙基芳胺工艺和催化合成氯乙烷工艺进行有效对接，完成了一个催化体系对两类催化反应的连续应用，实现了绿色催化，节约资源。

技术领域

本发明属于精细化学品合成技术领域，具体涉及到一种从合成N,N-二氰乙基芳胺母液中回收催化剂及其用于催化合成氯乙烷的方法。

背景技术

氯乙烷是一种重要的化学品，主要用作四乙基铅、乙基纤维素及乙基咔唑染料等的原料，也用作烟雾剂、冷冻剂、局部麻醉剂、杀虫剂、乙基化剂、烯烃聚合溶剂、汽油抗震剂等，还用作聚丙烯的催化剂。

CN1342645A公开了一种N,N-二氰乙基芳胺的制备方法，合成的N,N-二氰乙基苯胺和N,N-二氰乙基间甲苯胺中间体可用于生产分散黄163、分散桔44、分散桔45等分散染料。由于该方法具有设备简单、操作方便、收率高、成本低等优势而被国内染料企业广泛采用。但是，采用该方法合成N,N-二氰乙基芳胺所产生的过滤母液中含有高浓度的AlCl₃和ZnCl₂，其质量总含量高达20％～30％。由于催化剂AlCl₃和ZnCl₂均溶于水，在产物与催化剂分离后，已不能满足原有催化双氰乙基加成反应为无水体系的要求，即不能通过回收催化剂用于催化合成下一批N,N-二氰乙基芳胺，因而这些催化剂随洗涤水排放，不仅不能实现AlCl₃和ZnCl₂的高效利用，而且产生大量高浓度含Al³⁺和Zn²⁺废水，污染环境。

CN106336341A公开了一种合成氯乙烷的工艺，具体是利用乙醇与氯化氢气体，采用AlCl₃-ZnCl₂双组份催化体系合成氯乙烷。其中所用的AlCl₃-ZnCl₂双组份催化体系是在水相下进行催化，但是该催化反应体系的水量又是严格控制的，以便于母液水的循环套用。采用专利CN1342645A合成N,N-二氰乙基芳胺时所产生含高浓度的AlCl₃-ZnCl₂母液能否经处理回收催化剂后用来催化合成氯乙烷，一直未见相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种从合成N,N-二氰乙基芳胺母液中回收催化剂及其用于催化合成氯乙烷的方法，实现合成N,N-二氰乙基芳胺的过滤母液中AlCl₃和ZnCl₂的循环利用。

为实现上述目的，本发明采用的一种从合成N,N-二氰乙基芳胺母液中回收催化剂及其用于催化合成氯乙烷的方法，包括以下步骤：

(1)将催化合成N,N-二氰乙基芳胺的过滤母液置于蒸馏釜中，加热到75℃后，在氮气鼓泡下继续蒸馏到85℃停止，冷凝回收残余丙烯腈；停止通氮气，将上述母液继续加热到85～100℃进行蒸馏，冷凝回收残余芳胺；

(2)将步骤(1)处理后的母液冷却到0～30℃，过滤分离残余N-氰乙基芳胺和N,N-二氰乙基芳胺，得滤液A，将滤液A压入蒸馏釜内，加热到40～80℃，加入活性炭，搅拌，保温，过滤，得滤液B；