[发明专利]一种由苯胺合成二苯胺的方法

说明书

本发明涉及一种以苯胺为原料在氢气和固体催化剂存在下液相合成二苯胺的方法。

由苯胺合成二苯胺的方法有加压液相合成过程和汽相合成过程，加压液相合成过程一直是工业上生产二苯胺的主要方法，采用AlCl₃、HCl、BF₃等无机酸或路易斯酸作为催化剂，在反应温度250～400℃及维持苯胺为液相的条件下由苯胺合成二苯胺，由于反应在较高温度和压力下进行，存在设备腐蚀及污染问题，并且反应之后需将酸催化剂从粗产品中分离出去，反应过程中产生大量的类似胶油的副产，原料单耗高，产品成本高。

为了克服上述液相合成工艺中的缺点，提出用天然白土作催化剂的液相合成过程，解决了设备腐蚀等问题，但白土活性低，且寿命短，没有工业使用价值。

汽相合成过程由于采用固体酸催化剂而得到长足的发展，如GB1439838,US3118944，采用Al₂O₃或TiO₂-Al₂O₃之类的固体酸催化剂但反应温度要在450℃以上，这样高的反应温度难免造成所接触物料的热解和聚合，产品收率低，催化剂寿命短，工业上使用需频繁再生。

为了改善汽相合成过程，Ind.Eng.Chem.42(1558～1562)1950中描述了用氮气作载气汽相合成二苯胺的过程，可改善产品颜色，避免了物料的氧化分解，但反应温度在400℃以上，催化剂寿命短，副产胶油多。

JP7879824采用γ-Al₂O₃或含硼的Al₂O₃为催化剂，在苯胺原料中加入一定量的水可延长催化剂的寿命，但反应温度仍高达460℃，且增加了产品分离的难度。

US4454348提出采用含SiO₂的Al₂O₃为催化剂，在反应原料中加入氨可提高产品的收率和选择性，这只能适用于苯胺单程转化率低的情况，当苯胺的转化率较高时，由于化学平衡的作用，氨的加入会抑制二苯胺的生成。

US3944613描述了液相合成二苯胺的过程，采用SiO₂-Al₂O₃催化剂，反应温度320～370℃，反应压力应维持反应在液相反应，反应原料从反应器底部进入，苯胺的转化率低，副产较多。

本发明的目的是为了克服上述苯胺合成二苯胺过程的不足，提供一种更有效的发挥催化剂的催化活性，提高反应效率，和更经济的工艺过程。

本发明的主要过程包括：

1．在氢气及催化剂存在下和适宜的温度、压力下，使苯胺和氢气从反应器低部进入反应器，苯胺缩合生成二苯胺，氢气起到带走反应生成氨、保护催化剂延长其使用寿命、和维持反应压力的作用。

2．出自反应器的物料与进料苯胺换热后进入高压分离器，液相为苯胺、二苯胺及少量其他组分，汽相氢气和氨经冷却后进入一个水洗塔底部与从顶部加入的水逆流接触，水将混合气中的氨吸收掉，变成氨水进入氨水储罐，经水洗脱氨后的氢气进入一个干燥塔，脱除其中的水分，经循环压缩机返回到反应器原料加热炉前与换热后的苯胺一起进加热炉加热到反应所需温度后进反应器。

本发明使用CN94107296.7提供的β沸石-Al₂O₃催化剂，用氢气作为反应介质，采用下进料方式，并维持苯胺在液相状态下反应，反应温度250～400℃，反应压力1.5～4.0MPa，适宜的氢/苯胺(v)为20～600，苯胺的进料空速为0.05～1.0h^-1，优选的反应条件是：氢/苯胺(v)50～300，苯胺进料空速0.1～0.5h^-1，反应温度290～350℃，反应压力2.0～4.0MPa，

下面结合附图对本发明的过程作进一步的说明。