本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品領(lǐng)域,涉及一種由混合TDA中分離出2,6-二氨基甲苯的工藝,尤其涉及一種采用反應(yīng)結(jié)晶法分離2,6-二氨基甲苯的工藝。
背景技術(shù):
2,6-二氨基甲苯(2,6-TDA)是一種重要的有機(jī)合成原料,不僅用于聚氨酯軟泡沫塑料、涂料、橡膠及粘合劑的合成,還是重要的醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體。工業(yè)上生產(chǎn)的2,6-TDA主要有合成和分離兩種方法,合成法采用2,6-二硝基甲苯為原料,通過(guò)還原得到,此種方法原料來(lái)源不廣泛,生產(chǎn)成本高;另一種是從混合的TDA中分離出2,6-TDA。
目前,國(guó)內(nèi)分離提純2,6-TDA的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道較少。這是因?yàn)橛矛F(xiàn)有技術(shù)分離這些異構(gòu)體比較困難,而且花費(fèi)昂貴。分離這些異構(gòu)體的現(xiàn)有方法主要有:
(1)樹脂吸附法,蓋鴻瑋、肖如亭(“2,4-/2,6-二氨基甲苯在D151樹脂上的吸附分離”,應(yīng)用化學(xué),29(10),p1171-1176)利用D151樹脂吸附分離2,4-/2,6-二氨基甲苯,此方法雖然污染小、產(chǎn)品純度高,但處理量低,溶劑用量大,且樹脂再生困難;
(2)分子篩吸附法,CN86108766A中利用鉀-L沸石分離2,4-/2,6-二氨基甲苯,此方法效率低,脫附溶劑用量大,不適合工業(yè)大生產(chǎn);
(3)?;磻?yīng)分離法,CN1055178A中利用丁二酸酐與混合TDA?;磻?yīng)達(dá)到分離的目的,此方法流程操作復(fù)雜,需要大量有機(jī)溶劑,生產(chǎn)產(chǎn)品成本高;
(4)衍生結(jié)晶法,CN103319352A中描述一種衍生結(jié)晶分離2,4-/2,6-二氨基甲苯的方法,按照其說(shuō)明書中描述的操作條件進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),其結(jié)果是不能得到目標(biāo)物。
因此,開發(fā)一種環(huán)境污染小、綠色環(huán)保、生產(chǎn)成本低的2,6-TDA的生產(chǎn)新工藝具有極高的市場(chǎng)價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種采用反應(yīng)結(jié)晶法分離2,6-二氨基甲苯的新工藝(方法)。
本發(fā)明采用反應(yīng)結(jié)晶法分離2,6-二氨基甲苯的工藝,包括以下工藝步驟:
(1)2,6-二氨基甲苯的酸化分離:將混合TDA投入蒸餾水中,然后加入原料TDA投料質(zhì)量50%左右的氯化鈉,加熱至90℃,全部溶解后,在良好攪拌的情況下,向溶液中滴加鹽酸溶液,機(jī)械攪拌反應(yīng)0.5~1h,冷卻、結(jié)晶、分離,獲得2,6-二氨基甲苯鹽酸鹽。
(2)2,6-二氨基甲苯鹽酸鹽的解離與純化:將所得2,6-二氨基甲苯鹽酸鹽溶于蒸餾水中,然后在15分鐘內(nèi)緩慢加入氫氧化鈉溶液,至最終的pH為8.0-8.5,使需要的有機(jī)堿游離出來(lái);混合物在80℃下攪拌1小時(shí),反應(yīng)完畢后將溫度降至20℃結(jié)晶析出晶體,得到純品2,6-二氨基甲苯;純度在99%以上。
(3)2,4-二氨基甲苯鹽酸鹽的解離與純化:將分離過(guò)2,6-二氨基甲苯鹽酸鹽的母液,加入氫氧化鈉溶液,攪拌反應(yīng)30min后,加入二氯甲烷萃取里面的2,4-二氨基甲苯,再經(jīng)精餾,得到純品2,4-二氨基甲苯,純度在99%以上。
其中,步驟(1)中混合TDA是將TDI廢渣水解回收的TDA,經(jīng)溶劑結(jié)晶析出2,4-二氨基甲苯后的母液再處理后的混合TDA,異構(gòu)比范圍是2,4-二氨基甲苯/2,6-二氨基甲苯:65/35~80/20。
優(yōu)選情況下,步驟(1)中原料TDA溶于蒸餾水,固液質(zhì)量比為1:2~1:3。
優(yōu)選情況下,步驟(1)中鹽酸的滴加量與混合TDA原料物質(zhì)的量比為2:1~1:2,優(yōu)選采用36%的工業(yè)鹽酸。
優(yōu)選情況下,步驟(2)中2,6-二氨基甲苯鹽酸鹽溶于蒸餾水,固液質(zhì)量比為1:2~1:3。
優(yōu)選情況下,步驟(3)中氫氧化鈉的加入量與母液中剩余混合TDA的物質(zhì)的量的比為1:1~1:2。
優(yōu)選情況下,步驟(2)和(3)所使用的氫氧化鈉溶液濃度為50%以上。
本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明以TDI廢渣水解生成的混合TDA,經(jīng)溶劑結(jié)晶,分離析出大部分2,4-二氨基甲苯后的母液再處理后的混合TDA為原料,采用反應(yīng)結(jié)晶法方法,分離混合TDA中的2,6-二氨基甲苯,也可直接回收的混合TDA,原料利用率達(dá)90%以上。
2、本發(fā)明生產(chǎn)成本低,工藝簡(jiǎn)單,污染小,綠色環(huán)保,具有工業(yè)化前景。
附圖說(shuō)明
圖1為2,4-二氨基甲苯的氣相色譜(GC)質(zhì)量分析譜圖;
圖2為2,6-二氨基甲苯的氣相色譜(GC)質(zhì)量分析譜圖。
具體實(shí)施方式
(1)先將TDI廢渣水解生成TDA進(jìn)行溶劑結(jié)晶,結(jié)晶后母液投入精餾塔經(jīng)過(guò)分段精餾處理,將母液中含有的水分、焦油及溶劑等雜質(zhì)分離。以從母液中得到的混合TDA為原料,異構(gòu)比大致為70/30。
(2)2,6-二氨基甲苯的酸化分離:將混合TDA投入蒸餾水中(固液質(zhì)量比為1:2~1:3),然后加入原料TDA投料質(zhì)量50%左右的氯化鈉,加熱至90℃,全部溶解后,在良好攪拌的情況下,向溶液中滴加一定量36%的鹽酸溶液,機(jī)械攪拌反應(yīng)0.5~1h,冷卻、結(jié)晶、分離,獲得2,6-二氨基甲苯鹽酸鹽。
(3)2,6-二氨基甲苯鹽酸鹽的解離與純化:將所得2,6-二氨基甲苯鹽酸鹽溶于蒸餾水中,然后在15分鐘內(nèi)緩慢加入50%氫氧化鈉溶液,至最終的pH為8.0-8.5?;旌衔镌?0℃下攪拌1小時(shí),反應(yīng)完畢后將溫度降至20℃結(jié)晶析出晶體,得到純品2,6-二氨基甲苯,純度在98%以上。2,6-二氨基甲苯GC分析譜圖見(jiàn)圖2。
(4)2,4-二氨基甲苯鹽酸鹽的解離與純化:將分離過(guò)2,6-二氨基甲苯鹽酸鹽的母液,加入50%氫氧化鈉溶液(氫氧化鈉量與母液中剩余TDA的物質(zhì)的量的比為1:1~1:2),攪拌反應(yīng)30min后,加入二氯甲烷萃取里面的2,4-二氨基甲苯,所得粗品2,4-二氨基甲苯,再經(jīng)精餾,得到純品2,4-二氨基甲苯,純度在99%以上。2,4-二氨基甲苯GC分析譜圖見(jiàn)圖1。
在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生少量母液,可采用蒸發(fā)分離法將母液內(nèi)氯化鈉分離,做工業(yè)鹽使用,分離后的液體可進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)使用,生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢氣可用吸收塔加溶劑噴淋吸收處理,所得產(chǎn)物可二次進(jìn)入原料系統(tǒng)循環(huán)使用。精餾產(chǎn)生少量焦油渣可收集送鍋爐房與煤混合使用。
本說(shuō)明書上下文中所涉及的數(shù)值“左右”、“大致”是指本領(lǐng)域技術(shù)人員通??衫斫獾姆秶?,例如一般在上下5%左右。