对氨基苯甲醚的合成新工艺

何江伟 陶彬彬 秦汉锋 李家琪 严寒冰

(浙江闰土股份有限公司,浙江 绍兴312369)

摘要文章提供的对氨基苯甲醚合成路线,是通过研究物料浓度、进料速度、反应温度、搅拌转速等因素对最终产品纯度的影响,得到的相对优越的制备工艺。与传统合成路线相比,此路线具有节能降耗、简化操作、提高生产效率、提升产品质量的优势。

关键词:对硝基苯甲醚;对氨基苯甲醚;连续加氢;还原

New Synthetic Process for P-anisidine

HE Jiang-wei, TAO Bin-bin, QIN Han-feng, LI Jia-qi, YAN Han-bing

 (Zhejiang Runtu Co., Ltd., Shaoxing 312369, China)

Abstract: This paper provided a synthetic route to p-anisidine. The effects of reaction temperature, concentration of reactants, feed speed and stirring speed on the purity of the end-product were investigated,and a relatively superior preparation process was obtained. Compared to traditional synthesis methods, this route has the advantages of energy saving, simplified operation, improved production efficiency and improved product quality.

Keywords: p-nitrophenyl methyl ether; p-anisidine; continuous hydrogenation; reduction

 

0   引言

对氨基苯甲醚(p-anisidine)是白色结晶[1]。对氨基苯甲醚[2]是一种常用的染料和医药中间体[3],在染料生产中可用于生产冰染染料、还原染料、分散染料、活性染料及多种色酚、色基等;在医药生产中可用于合成阿的平、消炎痛等多种药物。

对氨基苯甲醚(C7ONH9)工业上最常用的合成方法是以对硝基苯甲醚(C7O3NH7,下文均简称为硝醚)为原料,在硫化碱溶液中进行还原合成对氨基苯甲醚[4]。该方法生产对氨基苯甲醚会产生大量的碱性废水,从成本及环保的角度考虑,该工艺逐步被淘汰。我公司已采用加氢还原工艺取代了硫化碱还原工艺,但还停留在间歇式反应阶段。其工艺是将溶剂甲醇和对硝基苯甲醚混合,加一定比例的雷尼镍催化剂,在1.5MPa的氢气压力下升温,高速搅拌,直至反应达到终点,然后静置,压出物料,补加一定量的催化剂继续下一批反应。缺点是间歇式反应,效率低下,每次操作前后要置换气体,既耗人工、又浪费大量氮气、氢气,并且产物纯度会随着催化剂套用次数增加而降低。

本文设计了一条新的合成工艺路线,采用连续加氢的工艺,以避免间歇反应效率低、成本高、纯度易降的弊端。其反应方程式为:C7O3NH7+3H2=C7ONH9+2H2O,反应条件为催化剂、1.2-1.5MPa70-75℃。

1  实验部分

1.1 仪器与试剂

连续化装置一套(大连通达反应釜厂);控温仪(上海予音仪器有限公司);高效液相色谱仪(岛津LC-10AT型)。对硝基苯甲醚(纯度99%);甲醇(纯度98%);雷尼镍催化剂(FMR6000-1);氢气(纯度99.9%);氮气(纯度99.9%)。

1.2实验方法

1)工艺流程图

工艺流程图如图1所示。

对氨基苯甲醚的合成新工艺

工艺流程图

 

2)工艺简介

两个5L的高压反应釜串联,加定量甲醇和雷尼镍催化剂,分别用氮气、氢气将整个反应体系的氧气置换干净,开启反应釜夹套水浴升温及循环,将釜温控制在一定的范围,并且始终保持反应体系氢气压力1.2-1.5MPa,启动高速搅拌,用计量泵以一定的流量向一级反应釜打硝醚甲醇溶液,开启反应釜间溢流阀,起始流量为0.5L/h,根据纯度情况逐步加大进料流速,直至纯度变差。催化剂随物料溢流至沉降槽,高浓催化剂通过催化剂回收泵打回至1号反应釜,有少量小颗粒催化剂通过清液罐随料液排出系统外。新鲜催化剂通过催化剂加料罐定期定量补加,保证系统中催化剂量充足。

3  结果与讨论

3.1硝醚浓度

中试过程对硝醚浓度进行了逐级增加的试验,分别尝试了20%30%40%50%60%70%80%浓度的试验,结果图2

对氨基苯甲醚的合成新工艺

进料浓度对纯度的影响

由试验结果可知20%~60%浓度的物料,均能在一定流量下产出99%纯度的对氨基苯甲醚,当浓度提高到70%时,纯度下降较快。故在本套中试设备条件下,原料极限浓度设定为60%,较为恰当。

3.2 硝醚进料速度

中试过程对硝醚(60%浓度)进料速度进行了逐级增加的试验,两釜串联试验结果汇总如表1

 

进料流量对纯度的结果

进料速度 L/h

转速 r/min

取样纯度

0.50

800

99.64%

0.70

800

99.55%

0.90

800

99.54%

1.10

800

99.34%

1.30

800

99.44%

1.50

800

99.53%

1.70

800

99.34%

1.90

800

99.24%

2.00

800

99.05%

2.10

800

98.88%

2.30

800

98.02%

2.50

800

97.26%

根据上表结果作图如图3

对氨基苯甲醚的合成新工艺

进料流量对纯度的影响

由上述数据可知,60%浓度硝醚的两釜串联流量为2.00L/h时纯度下降比较明显。

3.3 搅拌转速

中试过程对硝醚(60%浓度)反应时的搅拌转速进行了逐级下降的试验,结果汇总如表2

搅拌转速极限结果

进料速度 L/h

转速 r/min

取样纯度

1.10

900

99.20%

1.10

850

99.20%

1.10 

800

99.22%

1.10

750

99.10%

1.10 

700

98.70%

1.10 

650

96.57%

根据上表结果作图如图4所示:

对氨基苯甲醚的合成新工艺

搅拌转速对纯度的影响

由上述数据可知,搅拌转速在750r/min以上时硝醚(60%浓度)加氢反应的纯度始终保持在99%以上,低于750r/min时纯度下降明显

3.4 反应温度

中试过程对硝醚(60%浓度)反应温度进行了筛选试验,结果汇总如表3所示:

3反应温度试验结果

反应温度/℃

取样纯度

65

97.23%

67

97.65%

69

98.65%

71

99.16%

73

99.22%

75

99.02%

77

98.82%

79

97.52%

81

95.16%

根据上表结果作图如图5所示:

对氨基苯甲醚的合成新工艺

5反应温度对纯度的影响

由上述数据可知,硝醚(60%浓度)加氢反应最佳反应温度为70~75 ℃

4  结语

根据中试数据结果分析,可确定该中试反应的最优条件为:原料极限浓度设定为60%60%浓度硝醚的两釜串联时进料流量控制在2.00 L/h以下为佳;搅拌转速设定为750 r/min以上;60%浓度硝醚最佳反应温度为70~75 ℃

参考文献:

[1]杨璞生.对氨基苯甲醚生产新工艺研制成功[J].精细与专用化学品, 1992(12): 27.

[2]王苏广徐国想.工业副产硫氢化钠溶液连续还原生产对氨基苯甲醚的中试研究[J]. 淮海工学院学报(自然科学版), 2018, 27(03): 42-45.

[3]林盆.高效镍基催化剂及催化加氢合成对氨基苯乙醚新工艺研究[D].浙江工业大学, 2017.

[4]赵笑男.对氨基苯甲醚工业品精制工艺的研究[D].西安石油大学, 2018.

http://www.chinacem.net/info.asp?id=781

原创文章,作者:ZUIHAO,如若转载,请注明出处:https://chinacem.net/1039.html

(0)
上一篇 2022-04-20 13:07
下一篇 2022-04-20 13:07

相关推荐