[发明专利]低压催化加氢生产对苯二胺方法

说明书

一种涉及低压催化加氢生产对苯二胺方法，用于染料工业原料生产，属染料中间体生产方法。

对苯二胺俗称乌尔斯D，是偶氮染料工业的原料，本身也是染料品种之一，主要用作染料，如皮毛染料，日用化学工业的染发剂，尼龙类合成纤维原料，以及橡胶制品的防老化剂DNP等。

在现有技术中，厂家采用的方法是对硝基苯胺用铁粉——盐酸还原法生产对苯二胺，而硝基苯胺又是以苯胺用硝酸——硫酸或硝酸盐——硫酸硝化制得。上述方法中存在一些根本性缺点：

1、苯胺在硝化时不可避免地得到对硝基苯胺的同时还得到邻硝基苯胺，其收率比例约为6∶4，由于对位和邻位硝基苯胺的性质相近，难于彻底分离，不仅使苯胺的利用率降低，而且影响产品质量的纯度。

2、硝基苯胺是剧毒化学药品，生产过程中劳保要求严格。

3、硝基化合物的工业废水处理，难以达到环保要求，其处理费用高昂。

4、用铁粉—盐酸还原硝基化合物时会产生大量的铁泥，不仅严重地腐蚀设备，工艺操作困难，而且严重地污染环境。

5、用此法以苯胺为起始原料生产对苯二胺，其收率至多为42％左右。

根据以上存在的缺点和问题，国内外几十年来都曾用各种方法进行改进，主要有以下几种：

A、以苯胺为起始原料，经重氮化，偶合、转位得到对氨基偶氮苯，再将对氨基偶氮苯用硫化物还原而得到对苯二胺。由于硫化物的毒性及其对环境的污染严重，虽原料价格低廉，但无法存工业上使用。

B、对氮基偶氮苯用水合肼还原得到对苯二胺，此工艺方法解决了污染问题，操作简便，收率高，其问题是水合肼来源困难，价格高昂。如能降低其价格且来源可靠，实为理想方法之一。

C、对氨基偶氮苯在催化剂作用下用氢气还原得到对苯二胺。此工艺方法，解决了污染等一系列问题，也是国外发表的专利技术中最先进的方法之一。但该法需用高压设备，投资规模大，非一般中小企业经济实力所能承受，因而限制了其实用性。

鉴上，本发明的目的在于提供一种低压催化加氢生产对苯二胺的方法。使之具有工艺先进，收率高，原料成本低且供应有保障，同时能彻底解决“三废”对环境的污染问题。

本发明通过以下具体技术措施来实现其目的，以苯胺为起始原料，用亚硝酸钠和盐酸使其重氮化到重氮苯盐酸盐。重氮苯与苯胺偶合得到重氮氨基苯，重氮氨基苯在盐酸苯胺催化作用下转位，中和得到对氨基偶氮苯，对氨基偶氮苯在钯类加氢催化剂作用下，用氢气还原得到对苯二胺和苯胺，经离心分离和蒸熘，催化剂回收，苯胺返回再用，对苯二胺精制后为成品。以下结合反应过程，工艺流程和实施例，详述本方法的特征。

本方法是以市面上容易获得的原料，助料及催化剂为基础并充分顾及到投资，生产成本、环境污染、“三废”的回收处理等因素。使之能达到高投入产出比，本法主要分以下五个步骤进行，以苯胺为起始原料。

第一步：重氮化

反应式为：

第二步：偶合

反应式为：

第三步：转位

反应式为：

第四步：中和

反应式为：

以上四步在同一搪玻璃反应釜中，在常压下，反应温度范围T＝0～90℃进行，生成中间物对氨基偶氮苯。在实现上述四步反应过程分两阶段进行，反应时间为3～5小时。

第五步：加氢催化

加氢催化反应是在压力釜中进行，其压力为0.2～1.5MPa，加热在60～180℃温度范围内，反应时间为1.5～3小时，用电热或蒸汽加热均可，钯类加氢催化剂耗损少，并可回收。

本法反应步骤过程为：

原料(苯胺)＋辅料(亚硝酸钠＋盐酸＋氢氧化钠)

                      附图说明

图1为本方法的工艺流程图

从上述反应步骤和工艺流程中，可以看出本发明方法的特征：

(1)以苯胺为起始原料，在常温常压条件下的搪玻璃反应釜中，加入盐酸、亚硝酸钠、氢氧化钠经混合搅拌，进行重氮化，偶合，转位和中和以及分离，因是放热反应无需加热，这些反应过程均在同一反应釜中进行，反应3～5小时，不仅避免了重氮盐的分解，而且使生成物对氨基偶氮苯收率高达96％以上，既降低了成本又节省了设备投资。