專利名稱：2,4－二硝基苯甲醚制備2,4－二氨基苯甲醚工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種2，4-二硝基苯甲醚制備2，4-二氨基苯甲醚工藝，屬于精細化工技術領域。
背景技術：
2，4-二氨基苯甲醚是重要的有機合成中間體。目前，2，4-二氨基苯甲醚的制備通常以2，4-硝基苯甲醚為原料，經(jīng)硫化鈉還原或鐵粉還原制得，該工藝存在著以下缺點物耗大、成本高、質量低，尤其是廢水、廢渣排放量大，造成嚴重的環(huán)境污染。如果對產(chǎn)生的廢水、廢渣進行處理，這樣就增加了處理成本，而且還存在著二次污染的隱患。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種成本低、純度高、環(huán)保、利用Raney-Ni或Pd-C等為催化劑的催化加氫還原反應工藝和利用甲醇為溶劑結晶分離精制的2，4-二硝基苯甲醚制備2，4-二氨基苯甲醚工藝。
實現(xiàn)上述目的的技術方案是一種2，4-二硝基苯甲醚制備2，4-二氨基苯甲醚工藝，所述工藝步驟如下(1).催化加氫還原反應，以甲醇為溶劑，以2，4-二硝基苯甲醚為原料，在催化劑存在條件下，通入氫氣，進行連續(xù)或間歇式催化加氫還原反應；(2).固液分離，在催化加氫還原反應結束后，冷卻、泄壓，進行固液分離，將反應物料輸送到催化劑回收裝置回收催化劑，回收的催化劑可循環(huán)使用，而脫去催化劑的物料進入下一步；(3).液液分離，脫去催化劑的物料進行液液分離，水相回收甲醇，油相為2，4-二氨基苯甲醚粗品；(4).結晶分離，以甲醇為溶劑，對2，4-二氨基苯甲醚粗品進行結晶分離精制；(5).固液分離，分離出的母液甲醇由溶劑回收裝置回收后，可直接做為2，4-二硝基苯甲醚催化加氫反應的溶劑，濾餅經(jīng)常規(guī)處理后制備出2，4-二氨基苯甲醚產(chǎn)品。
進一步，所述的第一步催化加氫還原反應中，催化劑為Raney-Ni，也可以為Pd-C。
進一步，所述的第一步催化加氫還原反應中，催化劑顆粒為0.001mm～10.0mm，反應時控制溫度為120℃～200℃，操作壓力為1.0MPa～10.0MPa。
進一步，所述第四步結晶分離精制中，2，4-二氨基苯甲醚與甲醇的用量比為100g∶100ml至100g∶500ml，操作溫度為0℃至甲醇回流溫度，操作壓力為0.1MPa至1.0MPa。
進一步，所述第一步中的催化加氫還原反應的反應器為三相固定床催化反應器，也可以為三相流化床催化反應器，也可以為串聯(lián)的攪拌釜式反應器，也可以為間歇式的攪拌釜式反應器。
進一步，所述第二步中的催化劑回收裝置為葉片過濾裝置。
本發(fā)明的化學反應式為 實現(xiàn)本發(fā)明需要的主要工藝設備為催化加氫還原反應器、催化劑回收裝置、溶劑回收裝置、結晶分離器等。
采用上述技術方案的好處是(1)、產(chǎn)品收率高，成本低。經(jīng)過結晶分離使用的溶劑甲醇可直接做為催化加氫反應的溶劑回收利用，催化加氫還原反應的溶劑和結晶分離精制使用的溶劑都為甲醇，有利于溶劑的回收和分離精制，這樣大大地降低了生產(chǎn)成本；(2)、制備產(chǎn)品純度高，可達98％以上，并且結晶的產(chǎn)品晶型比較完美；(3)、利用Raney-Ni或Pd-C為催化劑進行催化加氫還原反應和利用甲醇為溶劑的結晶分離精制技術，是一種清潔生產(chǎn)工藝，采用結晶分離精制，具有能耗少、結晶操作溫度低、對設備腐蝕性小、可改善操作環(huán)境、減少污染等優(yōu)點，工藝過程安全、可靠，十分環(huán)保；(4)、催化加氫還原反應的甲醇做溶劑，具有降低反應體系粘度，改善催化劑在物料中的分散狀態(tài)和改善傳熱過程，有利于改善反應過程，控制反應溫度；(5)、可實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)?？傊景l(fā)明是一種清潔生產(chǎn)工藝，制備工藝具有清潔、可靠，產(chǎn)品收率高、質量好、純度高，生產(chǎn)成本低，環(huán)保等優(yōu)點。


附圖為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
主要工藝設備為催化加氫還原反應器、催化劑回收裝置、溶劑回收裝置、結晶分離器等。其中催化加氫還原反應器可以選用三相固定床催化反應器，也可以選用三相流化床催化反應器，也可以選用串聯(lián)的攪拌釜式反應器，也可以選用間歇式的攪拌釜式反應器，催化劑回收裝置可選用葉片過濾裝置和相應的過濾系統(tǒng)，結晶分離器可選用蒸發(fā)結晶釜、蒸發(fā)結晶器、冷卻結晶釜、冷卻結晶器。
實施例一一種2，4-二硝基苯甲醚制備2，4-二氨基苯甲醚工藝，所述工藝步驟如下(1).以甲醇為溶劑，將2，4硝基苯甲醚加入Raney-Ni為催化劑的三相固定床催化反應器中，催化劑的用量為硝基物的1.0％，催化劑顆粒為9.0mm，然后通入氫氣發(fā)生催化加氫還原反應，反應時控制溫度為120℃，操作壓力為4.0MPa。
(2).催化加氫還原反應結束(以不再消耗氫氣為標準)后，冷卻、泄壓后進行固液分離，將反應物料輸送到催化劑回收裝置葉片過濾裝置和相應的過濾系統(tǒng)中回收催化劑，回收的催化劑可循環(huán)使用，而脫去催化劑的物料進入下一步。
(3).脫去催化劑的物料進行液液分離，水相進行精餾，用溶劑回收裝置回收甲醇，油相為2，4-二氨基苯甲醚粗品。
(4).以甲醇為溶劑，將2，4-二氨基苯甲醚粗品在結晶分離器蒸發(fā)結晶釜中進行結晶分離精制，2，4-二氨基苯甲醚與甲醇的用量比為100g∶150ml，升溫到回流溫度，保持操作溫度為20℃至甲醇回流溫度，操作壓力為0.2MPa，在回流條件下保持10min，然后慢慢降到20℃，2，4-二氨基苯甲醚結晶析出。
(5).固液分離，分離出的母液甲醇由溶劑回收裝置回收后，可直接做為2，4-二硝基苯甲醚催化加氫反應的溶劑，濾餅進行常規(guī)干燥處理后，則為制備出的2，4-二氨基苯甲醚產(chǎn)品。
實施例二一種2，4-二硝基苯甲醚制備2，4-二氨基苯甲醚工藝，所述工藝步驟如下(1).以甲醇為溶劑，將2，4硝基苯甲醚加入Raney-Ni為催化劑的三相流化床催化反應器中，催化劑的用量為硝基物的1.0％，催化劑顆粒為1.0mm，然后通入氫氣發(fā)生催化加氫還原反應，反應時控制溫度為180℃，操作壓力為6.0MPa。
(2).催化加氫還原反應結束(以不再消耗氫氣為標準)后，冷卻、泄壓后進行固液分離，將反應物料輸送到催化劑回收裝置葉片過濾裝置和相應的過濾系統(tǒng)中回收催化劑，回收的催化劑可循環(huán)使用，而脫去催化劑的物料進入下一步。
(3).脫去催化劑的物料進行液液分離，水相進行精餾，用溶劑回收裝置回收甲醇，油相為2，4-二氨基苯甲醚粗品。
(4).以甲醇為溶劑，將2，4-二氨基苯甲醚粗品在結晶分離器蒸發(fā)結晶釜中進行結晶分離精制，2，4-二氨基苯甲醚與甲醇的用量比為100g∶250ml，升溫到回流溫度，保持操作溫度為20℃至甲醇回流溫度，操作壓力為0.9MPa，在回流條件下保持10min，然后慢慢降到20℃。
(5).固液分離，分離出的母液甲醇由溶劑回收裝置回收后，可直接做為2，4-二硝基苯甲醚催化加氫反應的溶劑，濾餅進行常規(guī)干燥處理后，則為制備出的2，4-二氨基苯甲醚產(chǎn)品。
實施例三一種2，4-二硝基苯甲醚制備2，4-二氨基苯甲醚工藝，所述工藝步驟如下(1).以甲醇為溶劑，將2，4硝基苯甲醚加入Raney-Ni為催化劑的攪拌釜式反應器中，催化劑的用量為硝基物的4.5％，催化劑顆粒為1.0mm，然后通入氫氣發(fā)生催化加氫還原反應，反應時控制溫度為140℃，操作壓力為2.4MPa，反應時間為9h。
(2).催化加氫還原反應結束(以不再消耗氫氣為標準)后，冷卻、泄壓后進行固液分離，將反應物料輸送到催化劑回收裝置葉片過濾裝置和相應的過濾系統(tǒng)中回收催化劑，回收的催化劑可循環(huán)使用，而脫去催化劑的物料進入下一步。
(3).脫去催化劑的物料進行液液分離，水相進行精餾，用溶劑回收裝置回收甲醇，油相為2，4-二氨基苯甲醚粗品。
(4).以甲醇為溶劑，將2，4-二氨基苯甲醚粗品在結晶分離器蒸發(fā)結晶釜中進行結晶分離精制，2，4-二氨基苯甲醚與甲醇的用量比為100g∶500ml，升溫到回流溫度，保持操作溫度為20℃至甲醇回流溫度，操作壓力為0.5MPa，在回流條件下保持10min，然后慢慢降到20℃。
(5).固液分離，分離出的母液甲醇由溶劑回收裝置回收后，可直接做為2，4-二硝基苯甲醚催化加氫反應的溶劑，濾餅進行常規(guī)干燥處理后，則為制備出的2，4-二氨基苯甲醚產(chǎn)品。
在上述各實施例中，也可以用Pd-C做為催化加氫還原反應的催化劑。本發(fā)明所使用的氫氣可采用甲醇催化制氫工藝中所產(chǎn)生的氫氣做為氫氣的供應源。本發(fā)明的催化加氫還原反應中單程轉化率可達到85％以上，同時由于采用高效的葉片過濾裝置，提高了催化劑的回收效率，減少了催化劑的損失，使催化劑的回收效率達到99.5％。
權利要求
1.一種2，4-二硝基苯甲醚制備2，4-二氨基苯甲醚工藝，其特征在于所述工藝步驟如下(1).催化加氫還原反應，以甲醇為溶劑，以2，4-二硝基苯甲醚為原料，在催化劑存在條件下，通入氫氣，進行連續(xù)或間歇式催化加氫還原反應；(2).固液分離，在催化加氫還原反應結束后，冷卻、泄壓，進行固液分離，將反應物料輸送到催化劑回收裝置回收催化劑，回收的催化劑可循環(huán)使用，而脫去催化劑的物料進入下一步；(3).液液分離，脫去催化劑的物料進行液液分離，水相回收甲醇，油相為2，4-二氨基苯甲醚粗品；(4).結晶分離，以甲醇為溶劑，對2，4-二氨基苯甲醚粗品進行結晶分離精制；(5).固液分離，分離出的母液甲醇由溶劑回收裝置回收后，可直接做為2，4-二硝基苯甲醚催化加氫反應的溶劑，濾餅經(jīng)常規(guī)處理后制備出2，4-二氨基苯甲醚產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求1所述的2，4-二硝基苯甲醚制備2，4-二氨基苯甲醚工藝，其特征在于所述的第一步催化加氫還原反應中，催化劑為Raney-Ni，也可以為Pd-C。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的2，4-二硝基苯甲醚制備2，4-二氨基苯甲醚工藝，其特征在于所述的第一步催化加氫還原反應中，催化劑顆粒為0.001mm～10.0mm，反應時控制溫度為120℃～200℃，操作壓力為1.0MPa～10.0MPa。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的2，4-二硝基苯甲醚制備2，4-二氨基苯甲醚工藝，其特征在于所述第四步結晶分離精制中，2，4-二氨基苯甲醚與甲醇的用量比為100g∶100ml～100g∶500ml，操作溫度為0℃至甲醇回流溫度，操作壓力為0.1MPa～1.0MPa。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的2，4-二硝基苯甲醚制備2，4-二氨基苯甲醚工藝，其特征在于所述第一步中的催化加氫還原反應的反應器為三相固定床催化反應器，也可以為三相流化床催化反應器，也可以為串聯(lián)的攪拌釜式反應器，也可以為間歇式的攪拌釜式反應器。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的2，4-二硝基苯甲醚制備2，4-二氨基苯甲醚工藝，其特征在于所述第二步中的催化劑回收裝置為葉片過濾裝置。
全文摘要
本發(fā)明特別涉及一種2，4－二硝基苯甲醚制備2，4－二氨基苯甲醚工藝，其工藝步驟如下1)以甲醇為溶劑，以2，4－二硝基苯甲醚為原料，在催化劑條件下，通入氫氣，進行連續(xù)或間歇式催化加氫還原反應；2)固液分離，將反應物料輸送到催化劑回收裝置回收催化劑；3)脫去催化劑的物料進行液液分離，油相為2，4－二氨基苯甲醚粗品；4)以甲醇為溶劑，將2，4－二氨基苯甲醚粗品在結晶分離器中進行結晶分離精制；5)固液分離，分離出的母液甲醇由溶劑回收裝置回收，濾餅制備出2，4－二氨基苯甲醚產(chǎn)品。本發(fā)明是一種清潔、高效的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品純度高、工藝安全、可靠、環(huán)保、可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07C217/82GK1861571SQ20061008549
公開日2006年11月15日 申請日期2006年6月19日 優(yōu)先權日2006年6月19日
發(fā)明者許文林, 段玉輝, 劉學謙 申請人:常州市佳森化工有限公司, 揚州大學