对硝基苯胺催化加氢合成对苯二胺的绿色工艺
2012-09-08储政
储 政
(南化集团研究院,江苏 南京 210048)
对硝基苯胺催化加氢合成对苯二胺的绿色工艺
储 政
(南化集团研究院,江苏 南京 210048)
建立了一种以对硝基苯胺和氢气为原料、水为溶剂、Raney Ni为催化剂,进行催化加氢反应合成对苯二胺的绿色工艺。研究了以水为溶剂的可行性,考察了反应压力、反应温度、搅拌转速、对硝基苯胺用量、催化剂用量等反应条件对加氢反应的影响,以及溶剂和催化剂的重复使用性能。实验结果表明,对硝基苯胺催化加氢合成对苯二胺的适宜反应条件为:水用量400 mL、对硝基苯胺用量175 g、Raney Ni催化剂用量5.0 g、搅拌转速1 000 r/min、反应温度50 ℃、反应压力3.0 MPa;在此条件下,对硝基苯胺的转化率为100.0%,对苯二胺的收率为98.9%,对苯二胺的纯度为100.0%(w);反应过程中溶剂和催化剂可重复使用。整个工艺过程安全环保,成本低,能耗低,收益高。
对苯二胺;对硝基苯胺;Raney镍催化剂;氢气;绿色工艺
对苯二胺是一种重要的有机化工原料,主要用于生产染料、橡胶防老剂等[1]。传统的对苯二胺生产方法是以对硝基氯苯为原料,在高温、高压下与氨水(或氨气)反应制备对硝基苯胺,对硝基苯胺再经硫化碱或铁粉还原生成对苯二胺粗品,最后经重结晶提纯制得高纯度对苯二胺。该工艺最大的缺陷是工业废水多,铁粉还原产生大量铁泥,严重污染环境。采用该工艺生产的对苯二胺纯度(w)较低,一般在95%左右,要得到纯度大于99%的产品还需重结晶提纯,成本较高。近年来,有关对苯二胺合成新工艺的研究很多[2-14],但有工业化应用前景的还是在传统工艺的基础上提出的催化还原工艺[15-18],即以乙醇或甲醇为溶剂,在负载型贵金属催化剂或Raney Ni催化剂作用下进行加氢反应制备对苯二胺。……
