[发明专利]一种高纯度对硝基苯胺的连续合成方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工领域，涉及到对硝基氯苯胺化制备高纯度对硝基苯胺的方法。

背景技术

对硝基苯胺(Para-Nitroanillne)是一个重要的有机合成原料，主要用于制造偶氮染料，如直接墨绿B、酸性媒介棕G、酸性黑10B 、酸性毛元ATT、毛皮黑D 和直接版D等；还可以作兽药和农药的中间体； 并可用于制造对苯二胺，后者用作高强度聚合物的中间体，出口量大；此外，对硝基苯胺还可制取抗氧化剂和防腐剂。由于对硝基苯胺应用的广泛性和重要性，因此其合成工艺的研究日益受到人们的重视。

对硝基苯胺的合成方法一般有两种：一是氨解法，将对硝基氯化苯、浓氨水于高压釜中140～l75 ℃ 、4.0～5.5 MPa的条件下反应1 5～20 h，生成对硝基苯胺，经结晶、甩滤即得成品；二是硝化水解法，N-乙酰苯胺经混酸硝化得对硝基-N-乙酰苯胺，再加热水解得成品。国内的生产厂家普遍采用第一种方法，但间歇式的氨解法生产工艺存在着产品质量不稳定，反应周期长，生产能耗高，同时产生大量含盐废水的缺陷，随着国内环保要求越来越严格，迫切需要开发新的环境友好、能耗低、产品质量稳定的对硝基苯胺合成新工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续法合成高纯度对硝基苯胺新工艺。

本发明的目的通过以下技术方案来实现的：以对硝基氯苯、氨水为原料，在固定床反应器或者列管式反应器中，在催化剂存在的情况下，氨化反应制备粗产品，粗产品通过分离回收等工艺制备对硝基苯胺，同时得到氯化铵副产，过量的氨进行回收循环套用，该工艺对硝基氯苯转化率达到100%，对硝基苯胺纯度达到99.9%，是一种绿色环保新工艺。

一般地，连续法合成对硝基苯胺新工艺，具有如下特征：

1、所述的催化剂为分子筛、瓷球、磁环或者其它用以改善液体分布的填料。

2、所述的氨为氨水，优选氨水质量浓度在35%以上，氨水浓度不够可以充入部分液氨。

3、所述的反应温度为120~260℃，优选150~190℃。

4、所述的氨和对硝基氯苯物质的量之比为1.5~20倍，对硝基氯苯预先加热到85℃以上，通过泵送入反应器。

5、所述的对硝基氯苯体积空速为0.2~3h^-1。

6、所述的反应压力控制范围为0.5~5MPa。

7、所述的粗产品分离提纯工艺，采取的是常规蒸馏、结晶过滤、冷却压缩、精馏工艺，分离出对硝基苯胺、氯化铵和氨，氨水回收利用套用，氯化铵作为副产。

本发明的有益效果：

1、环境友好、能耗低、产品质量稳定；

2、该工艺对硝基氯苯转化率达到100%，对硝基苯胺纯度达到99.9%。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明加以详细描述。

实施例1

在固定床反应器中加入球状分子筛（40-60目），氨和对硝基氯苯物质的量比为3：1，氨水质量浓度35%，对硝基氯苯预先加热到90℃，反应温度为182℃，反应压力为2.5MPa，对硝基氯苯体积空速为0.5h^-1，出来的对硝基苯胺粗产品首先减压、冷却、结晶，过滤分离出对硝基苯胺和氨水的氯化铵混合液。气相色谱分析对硝基苯胺纯度为99.99%，对硝基氯苯转化率100%。

实施例2

在固定床反应器中加入球状分子筛（40-60目），氨和对硝基氯苯物质的量比为4：1，氨水质量浓度40%，对硝基氯苯预先加热到85℃，反应温度为185℃，反应压力为3.5MPa，对硝基氯苯体积空速为0.3h^-1，出来的对硝基苯胺粗产品首先减压、冷却、结晶，过滤分离出对硝基苯胺和氨水的氯化铵混合液。气相色谱分析对硝基苯胺纯度为99.99%，对硝基氯苯转化率100%。

实施例3

在固定床反应器中加入磁环（20-40目），氨和对硝基氯苯物质的量比为5：1，氨水质量浓度38.0%，对硝基氯苯预先加热到85℃，反应温度为190℃，反应压力为3.5MPa，对硝基氯苯体积空速为1.2h^-1，出来的对硝基苯胺粗产品首先减压、冷却、结晶，过滤分离出对硝基苯胺和氨水的氯化铵混合液。气相色谱分析对硝基苯胺纯度为99.99%，对硝基氯苯转化率100%。

实施例4