对硝基苯胺催化加氢合成对苯二胺的绿色工艺.pdf

石油化
2012年第41卷第6期
PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
?637
对硝基恭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
摘要]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,考察了反应乐力、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氧
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400mL、对硝基苯胺用量175g、 Raney Ni1催化剂用量5.0g、搅拌转速100omin、反应温度50、反应压力3.0MPa;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1000%(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。
[关犍词」对苯二胺;对硝基苯胺; Raney镍催化剂;氢气;録色工艺
文章编号11000-8144(2012)06-0637-04
中图分类号]TQ225.26
[文献标识码]A
Green Process for Synthesis of p-phenylenediamine b
Catalytic Hydrogenation of p-nitroaniline
g
(Research Institute of Nanjing Chemical Industry Group, Nanjing Jiangsu 210048, China)
Abstract J The synthesis of p-phenylenediamine by the hydrogenation of p-ni roaniline on a Rainey
nickel catalyst with water as the solvent was studied, which was a green process. The influences o
reaction conditions, namely reaction pressure, reaction temperature, stirring speed, p-nitroaniline
dosage and catalyst dosage on the catalytic hydrogenation were investigated. The results showed
that under the optimum reaction conditions water dosage 400 ML, p-nitroaniline dosage 175 g
Raney Ni catalyst dosage 5.0 g, stirring speed 1 000 r/min, reaction temperature 50 and reaction
pressure 3.0 Mpa, the conversion of p-nitroaniline, the yield and purity of p-nitroaniline could reach
100.0%, 98.9% and 100.0%(w), respectively. Both the solvent and the catalyst could be reused. The
process is safe and environmentally friendly with low cost and low energy consumption
L Keywords p-phenylenediamine; P-nitroaniline; Raney nickel catalyst; hydrogen; green process
对苯二胺是一种重要的有机化工原料,主要艺"181,即以乙醇或甲醇为溶剂,在负载型贵金
用于生产染料、橡胶防老剂等。传统的对苯二胺属催化剂或 Raney Nit催化剂作用下进行加氢反应制
生产方法是以对硝基氯苯为原料,在高温、高压下备对苯二胺。该工艺有效地解决了环境污染问题,
与氨水(或氨气)反应制备对硝基苯胺,对硝基苯但该工艺的缺点是贵金属催化剂的价格昂贵,同时
胺再经硫化碱或铁粉还原生成对苯二胺粗品,最后分离溶剂甲醇或乙醇的损耗高,且甲醇有毒,因此
经重结晶提纯制得高纯度对苯二胺。该工艺最大的整个工艺生产成本很高且不环保
缺陷是工业废水多,铁粉还原产生大量铁泥,严重
本工作以对硝基苯胺、氢气为原料,以水为
污染环境。采用该工艺生产的对苯二胺纯度(w)较溶剂,在加氢催化剂作用下合成了对苯二胺,考察
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
[收稿日期]2011-12-23;[修改稿日期」2012-03-19
胺合成新工艺的研究很多21,但有工业化应用前
作者简介]储政(1966-),男,江苏省东台市人,博土生,高
级丁程师,电话025-57765627,电邮chu66458(hotmail.com
景的还是在传统工艺的基础上提出的催化还原工「基金项目1中国石化集团资助项目(L20800)