[发明专利]一种苯胺基乙腈的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用羟基乙腈生产苯胺基乙腈的制备工艺。

背景技术

苯胺基乙腈是生产染料靛蓝的重要中间体，其主要制备方法有以下几种：

第一种方法是以苯胺、甲醛和氰化钠或者氰化钾为原料一步反应合成苯胺基乙腈。专利ZL97204054公开了一种苯胺基乙腈的制备方法，以苯胺、甲醛、氰化钠和氯化镁为原料反应得到苯胺基乙腈和氢氧化镁，然后用盐酸酸化得到氯化镁套用。此法的缺点是反应产生大量的无机盐，而且盐酸酸化时易产生氰化氢气体。

第二种方法是以苯胺、甲醛和高纯度的液体氢氰酸为原料一步反应合成苯胺基乙腈。专利ZL200610048134.6公开了一种苯胺基乙腈的合成方法，氢氰酸与苯胺和甲醛比例为1:1-1.3:1-1.5。先将苯胺加入到反应器中，然后再将甲醛和液体氢氰酸同时流加到反应器内进行反应。因此原料的配比极难控制在规定的范围内，极易生成席夫碱和二取代产物苯基亚氨基二乙腈致使产品纯度不高。同时在制备过程中使用了高纯度的剧毒氢氰酸导致生产过程存在极大的安全隐患。另外在制备过程中需要低温制备和保存高纯度的氢氰酸而消耗大量的冷量，生产成本较高。

第三种方法是以苯胺、甲醛以及安氏法生产的粗氢氰酸为原料一步反应合成苯胺基乙腈。此法是对第二种方法中使用高纯度氢氰酸的改进方法，与第二种方法相比，除能节约生产和储存高纯度氢氰酸所需的冷量和设备外，生产的安全性有所提高。但是反应本身无本质改变。以苯胺计，产品的收率也仅为92％，而且所使用的粗氢氰酸成分复杂，其中有些成分还要影响产品的品质。

第四种方法是两步反应法，此法是先用甲醛和氢氰酸反应合成羟基乙腈，再以羟基乙腈与苯胺反应合成苯胺基乙腈。由于此法是分成两步完成的，反应时原料配比和其他相关反应条件均比第二、三种方法易于控制。因此获得的产品质量高、稳定，产品对苯胺的收率提高到95％。

专利CN102627581公开了一种以苯胺和羟基乙腈反应制备苯胺基乙腈的方法，苯胺与羟基乙腈的比例为1:1.20-1.5，反应结束后直接冷却结晶，固液分离所得母液不经过处理直接回用缩合工序，用不完的废水用有机物采用甲苯、二氯甲烷等萃取然后排放，每吨产品外排废水1.6吨以上。此法的缺点是水相中含有大量未反应的羟基乙腈，羟基乙腈容易聚合，影响产品的质量和外观。而且采用甲苯和二氯甲烷等有机溶剂萃取处理水相不但不能回收羟基乙腈，还会引入新的污染因子。专利CN101081821公开了一种过量羟基乙腈的回收方法，向含羟基乙腈的废水中加入稳定剂，蒸水浓缩，浓缩残液套用至合成反应。此法虽然可以部分回收过量的羟基乙腈，但是羟基乙腈在高温浓缩过程中易聚合，生成黑色的聚合物，影响产品的外观和质量。

在以上所有苯胺基乙腈的方法中，羟基乙腈与苯胺反应是使用最为广泛的生产方法。其中羟基乙腈相对于苯胺都是过量的，未见有较好的回收方法，羟基乙腈易聚合且有毒，加大了废水处理难度。同时，产品苯胺基乙腈都是通过在水中结晶得到，苯胺基乙腈熔点较低(42℃)，干燥时温度必须低否则会熔化，因此产品中水量高，在储存、运输过程中易受气温影响或者受压而结团成块，影响物料的流动性，给产品的应用带来诸多不便。

发明内容

本发明主要是针对上述羟基乙腈法合成N-苯胺基乙腈的不足，提供一种更加经济、更加环保的苯胺基乙腈制备工艺，尤其提供一种苯胺基乙腈的生产中母液的利用和羟基乙腈回收方法以及产品的成型造粒方法，同时提高产品的外观和含量。苯胺基乙腈绿色环保制备工艺，包括缩合反应工序和产品成型造粒以及母液回收处理工序，其步骤如下：

1)苯胺基乙腈的合成

苯胺与羟基乙腈在催化剂存在下反应，直到苯胺含量小于1.0％；

2)苯胺基乙腈的分离、成型造粒

将反应液下层的有机相趁热分出，喷雾冷却造粒得产品。

优选的，上述技术方案还包括3)羟基乙腈的回收步骤：

苯胺基乙腈反应液的水相分析羟基乙腈的含量，然后按比例加入苯胺和催化剂，加热反应，冷却，分相，有机相喷雾冷却造粒得产品，水相进入沉降槽沉降后排放。

相关的化学反应方程式如下：

优选的，苯胺基乙腈合成过程中苯胺与羟基乙腈的比例为1:1.0-1.2(摩尔比)。

优选的，苯胺基乙腈合成反应温度80-120℃，更优的，反应温度为95-110℃。

优选的，羟基乙腈为质量百分数为20-60％的羟基乙腈水溶液。

优选的，步骤1)和步骤3)分相温度为45-60℃，更优的，分相温度为45-50℃。