專利名稱：無廢液循環(huán)法制備芳香族氨基腈化物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無廢液循環(huán)法制備芳香族氨基腈化合物的方法，適用于化工領域中芳香族氨基腈化合物制備，尤其是N-苯氨基乙腈的制造過程的廢水處理。
背景技術：
本發(fā)明以前N-苯氨基乙腈的制造主要有以下幾種方法第一種方法是以苯胺、甲醛和高純度的氰化氫為原料進行一步反應，此法在反應過程中是先將苯胺加入反應器內(nèi)再將其他兩種原料同時流加入反應器進行反應。因此原料配比極難控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，極易生成席夫矸和二取代物致使產(chǎn)品質(zhì)量不高。以苯胺計產(chǎn)品的得率僅為92％左右。同時在制備過程中使用了高純度的劇毒物氰化氫致使生產(chǎn)過程的安全存在極大隱患。另外在制備過程中需要低溫制備和保存高純度的劇毒物氰化氫而消耗大量冷量，致使生產(chǎn)成本較高。
第二種方法是以苯胺、甲醛及安氏法生產(chǎn)的粗氰化氫為原料進行一步反應，此法是對第一種方法中使用高純度氰化氫的一種改進方法，與第一種方法相比，除能節(jié)約因制備和保存高純度的氰化氫所需的冷量和設備外，還能使生產(chǎn)的安全性大為提高。但是對反應本身無本質(zhì)改變，以苯胺計產(chǎn)品的得率也僅為92％左右；而且過程中用到的粗氰化氫成分復雜，其中有些雜質(zhì)還要影響產(chǎn)品的品質(zhì)。
第三種方法是兩步反應法，此法是先用甲醛和氰化氫反應合成羥基乙腈，再以羥基乙腈和苯胺反應合成N-苯氨基乙腈。由于此法是分兩步完成的，反應時的原料配比和其他相關反應條件均比前兩法易于控制。因此獲得的產(chǎn)品質(zhì)量高、穩(wěn)定，產(chǎn)品對苯胺的得率也提高到95％左右。
但是上述三種制備N-苯氨基乙腈的方法，都未能對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢水提出過有效的治理方法。廢水中所含的苯類物質(zhì)及氰基類物質(zhì)用一般常規(guī)的物理、化學、生物等方法都很難進行有效的無害化處理。即使能處理達到環(huán)境排放要求，其處理成本也十分昂貴，造成生產(chǎn)此產(chǎn)品無利可得。因此，對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水進行有效地治理是此產(chǎn)品能否繼續(xù)在市場上生存的關鍵。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有制備芳香族氨基腈化物方法中的不足，本發(fā)明解決問題所采用的技術方案是以芳香族胺化合(R1-NH2)與羥基烷基腈化合物(HO-R2-CN)為原料，采用幾個內(nèi)循環(huán)把廢水中的有害物質(zhì)進行充分回收利用，以降低原料芳香族胺化合(R1-NH2)與羥基烷基腈化合物(HO-R2-CN)的消耗，在回收廢水中原料、產(chǎn)品的同時也對廢水進行有效的處理。最終實現(xiàn)芳香族氨基腈化合物(R1-NH-R2CN)的無廢液循環(huán)制備。本發(fā)明著重介紹了以苯胺、羥基乙腈為原料，采用幾個內(nèi)循環(huán)制備N-苯氨基乙腈的方法。
N-苯氨基乙腈分子式C8H8N2；分子量132.17。它是制備染料靛藍的重要中間體，目前國內(nèi)對N-苯氨基乙腈的年需求量在5-6萬噸左右。
本發(fā)明的具體作法是將定量的苯胺與上次水相蒸發(fā)后余下的釜液在反應器內(nèi)混合，升溫度至100～110℃后，按苯胺對羥基乙腈的摩爾比為1.0～1.3的羥基乙腈量加入反應器中，流加過程中維持反應溫度在70～120℃之間，加完羥基乙腈后，保溫1～6小時。反應結束后將物料轉(zhuǎn)入分相器中在40～90℃進行分相。油相分入上次結晶母液中，攪拌、冷卻、結晶，于20～30℃之間取晶、風干得產(chǎn)品。母液用于下次結晶，進行循環(huán)使用。水相加入沉降劑，冷卻、沉降。沉降后的沉積物與油相混合一并結晶。將沉降后的上層清夜加入穩(wěn)定劑放入蒸發(fā)器中進行蒸發(fā)，蒸余的釜液循環(huán)回下次反應系統(tǒng)中與新加入的苯胺混合后重復上述過程。
本發(fā)明的有益效果是，使用本發(fā)明可以降低原材料的消耗，產(chǎn)品對苯胺的得率為98.86％、對羥基乙腈的得率為97.15％，具有良好的經(jīng)濟效益。
工藝過程采用了幾個內(nèi)循環(huán)，使所有的原材料得到充分的回收和再利用，做到了變廢為寶，消除了對環(huán)境的危害。
整個生產(chǎn)過程實現(xiàn)了廢水零排放，具有良好的環(huán)境效益和社會效益。
具體實施例方式
實例之一在裝有攪拌的1000毫升三口瓶中，加入2摩爾的苯胺，升溫到100℃以上后，流加入含257克/升的羥基乙腈466毫升于三口瓶中，待羥基乙腈加完后在70～120℃保溫120分鐘，保溫結束將反應混合液轉(zhuǎn)入1000毫升的分液漏斗中靜止10分鐘后，將底部的油相分入裝有400毫升上次結晶母液、水120毫升的1000毫升三口瓶中，攪拌下冷卻、結晶、于25℃下過濾、風干后得產(chǎn)品265.1克，苯氨基乙腈含量為98.2％，以苯胺計產(chǎn)品的得率為98.48％。將水相加入沉降劑0.5克，冷卻到25℃后，將沉積物與產(chǎn)品混合一并結晶。將清夜加入穩(wěn)定劑0.5毫升進行蒸發(fā)。蒸余后的釜液為86毫升，含羥基乙腈46.74克/升，產(chǎn)品對羥基乙腈的得率為97.50％。
實例之二在裝有攪拌的1000毫升三口瓶中，加入2摩爾的苯胺，升溫到100℃以上后，流加入含382.5克/升的羥基乙腈316毫升于三口瓶中，待羥基乙腈加完后在90～120℃保溫150分鐘，保溫結束將反應混合液轉(zhuǎn)入1000毫升的分液漏斗中靜止10分鐘后，將底部的油相分入裝有400毫升上次結晶母液、水150毫升的1000毫升三口瓶中，攪拌下冷卻、結晶、于25℃下過濾、風干后得產(chǎn)品266.8克，苯氨基乙腈含量為97.6％，以苯胺計產(chǎn)品的得率為98.86％。將水相加入沉降劑0.5克冷卻到25℃(后，將沉積物與產(chǎn)品混合一并結晶。將清夜加入穩(wěn)定劑0.5毫升進行蒸發(fā)。蒸余后的釜液為81毫升，含羥基乙腈58.68克/升，產(chǎn)品對羥基乙腈的得率為97.15％。
權利要求
一種無廢液循環(huán)制備芳香族氨基腈化物的方法，包括以芳香族胺化合物(R1-NH2)與羥基烷基腈化合物(HO-R2-CN)為原料制備芳香族氨基腈化合物(R1-NH-R2-CN)的方法，1、其特征是先將芳香族胺化合物與水相濃縮后的釜液一并加入反應器中攪拌升溫到100℃以上，將羥基烷基腈化合物按規(guī)定配比計量后流加到反應器中，反應后的混合液轉(zhuǎn)入油水分相器中分相；分出的油相與水相沉降后的沉積物一并轉(zhuǎn)入結晶器中，加入上次取晶分離出的母液，攪拌下冷卻、結晶、過濾、風干、包裝得產(chǎn)品；在分出的水相中加入沉降劑，冷卻、沉降后，取其清液加入穩(wěn)定劑進行蒸發(fā)濃縮，蒸余的釜液循環(huán)回反應器中與原料笨胺混合后利用。
2.根據(jù)權利要求一所述的方法，其特征是R1是笨環(huán)上含有一個氯基、硝基、氰基、甲基等的對、間位基團及苯基、萘基等基團；R2是一CH2一、一CH(CH3)一、等基團。
3.根據(jù)權利要求一所述的方法，其特征是芳香族胺化合物與羥基烷基腈合物的摩爾比是1∶1.0～1.3。
4.根據(jù)權利要求一所述的方法，其特征是羥基烷基腈化合物的水溶液濃度為100～600克/升。
5.根據(jù)權利要求一所述的方法，其特征是反應的溫度為70～120℃。
6.根據(jù)權利要求一所述的方法，其特征是反應時間為1～6小時。
7.根據(jù)權利要求一所述的方法，其特征是水相蒸余后的水溶液要全部返回下次反應過程中，結晶母液全部循環(huán)利用。
8.根據(jù)權利要求一所述的方法，其特征是反應后得到的混合液必須進行分相，其油水分相器的溫度為40～90℃。
全文摘要
本發(fā)明為無廢液循環(huán)法制備芳香族氨基腈化物的方法，包括以芳香族胺化合物(R1－NH2)與羥基烷基腈化合物(HO－R2－CN)為原料，采用幾個內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng)相組合來實現(xiàn)無廢液排放合成芳香族氨基腈化合物(R1－NH－R2－CN)的方法。具有所有原料得到充分利用，節(jié)約資源；產(chǎn)品得率高；廢液零排放等優(yōu)點。該發(fā)明適用于化工領域，尤其是N－苯氨基乙腈制造過程的廢水處理。
文檔編號C07C255/63GK101081821SQ20061008513
公開日2007年12月5日 申請日期2006年5月29日 優(yōu)先權日2006年5月29日
發(fā)明者孫明 申請人:成都圣潔環(huán)保有限責任公司