技术领域
本发明涉及农药合成技术领域,具体涉及一种液相加氢法合成邻氯苯胺的方法。
背景技术
邻氯苯胺是染料、颜料、香料、农药、医药、聚氨酯工业的重要化工中间体,用途十分广泛。近年来,随着国内外聚氨酯工业的发展,对邻氯苯胺的需求呈现快速上升的趋势。
邻氯苯胺的制备方法多以邻硝基氯苯为原料,进行还原反应制得邻氯苯胺。目前还原方法有铁粉还原法、硫化碱还原法、水合肼还原法、电化学还原法、催化加氢还原法、氢转移法等。其中铁粉还原法、硫化碱还原法、水合肼还原法生产过程中污染较严重,电化学还原法能耗较高,氢转移法需要用醇作为氢供体,导致醇的用量较大,增加了生产成本。
催化加氢还原法是一种环保、生产成本低廉的邻氯苯胺制备方法,该方法的问题是:还原过程中易发生脱氯反应,导致了对设备的腐蚀、降低了产品的收率、降低了催化剂的活性。解决该问题的方法有:(1)对催化剂进行改进,以减少脱氯反应的发生;(2)在反应体系中加入脱氯抑制剂,达到抑制脱氯的目的。例如:
CN1660774A用Ru/C、非晶态NiB、Ni-Fe-B、Ni-Co-B等催化剂,催化剂用量为原料用量的10~20%,以乙醇为溶剂,将乙醇催化裂解获得氢用于加氢反应。该方法通过用醇裂解获得的氢用于加氢反应,达到抑制脱氯的目的,同时可解决中小型企业没有氢源的问题。但反应中的催化剂用量很大,增加了生产成本。
CN101333169A,公开了一种连续催化加氢制备邻氯苯胺的方法,使用1~6只釜式反应器串联进行连续反应,催化剂为Ni/Al2O3、雷尼镍、Pt/C、Pd/C催化剂,加入环己胺、乙二胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、砒碇、液氨、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钾、磷酸二氢钾中的一至三种为助剂,达到抑制脱氯现象的目的。
CN1506348A提供了一种卤代硝基苯催化加氢合成卤代苯胺的方法,使用碳纳米管负载Pt、Pd为加氢催化剂,对卤代硝基苯如邻氯硝基苯、对氯硝基苯、3,4-二氯硝基苯等进行液相催化加氢合成相应的卤代苯胺,脱卤率小于0.1%。
US4070401公开了一种氯代硝基苯的加氢工艺,在反应体系中加入多元胺作脱氯抑制剂,在100℃、5.0MPa压力下反应150分钟,反应的脱氯率为0.4%,缺点是反应压力较高,提高了设备的投资。
如何设计出一种液相加氢法合成邻氯苯胺的方法将是目前亟需解决的问题。
发明内容
为解决上述问题,本发明提出一种液相加氢法合成邻氯苯胺的方法。
为实现本发明目的,采用的技术方案是:一种液相加氢法合成邻氯苯胺的方法,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法的具体包括以下步骤:
(1).加氢:将邻硝基氯苯连续进入四级串联加氢釜内,通入氢气至釜内压力至特定压力,设置釜内反应温度和搅拌速率,使用活性催化剂连续催化,加入催化助剂后进行加氢合成邻氯苯胺;
(2).过滤:将从四级串联加氢釜末端加氢釜釜内使用特制的过滤器过滤回收活性催化剂,过滤后的液相转入到精馏塔内进行精馏分离;
(3).精馏:转入到精馏塔内的有机液相在精馏塔底部设置精馏温度后,精馏分离不同沸点的有机液体,从塔顶会套用蒸汽,塔底液相转入到结晶釜内结晶;
(4).结晶:在结晶釜内,连续转入来自精馏塔底的高温液体,设置结晶釜内的降温速率和搅拌器的搅拌速率,持续降温至特定温度,分离出结晶釜内的固相和液相,得到成品。
优选的,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤1中四级串联加氢釜内的氢气压力设置为1.5Mpa。
优选的,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤1中四级串联加氢釜内的反应温度设置为65℃。
优选的,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤1中四级串联加氢釜上搅拌器的搅拌速率设置为800~2000r/min。
优选的,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤1中四级串联加氢釜内的活性催化剂设置为钯炭催化剂,催化助剂设置为蚁酸。
优选的,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤2中末端加氢釜釜内过滤器设置为金属烧结管过滤器。
优选的,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤3中精馏塔内的精馏温度设置为110~200℃。
优选的,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤4中结晶釜内降温速率设置为0.5~2.5℃/min。
优选的,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤4中结晶釜上搅拌器的搅拌速率设置为500~1200r/min。
优选的,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤4中结晶釜内特定的结晶温度设置为0~30℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明所涉及的一种液相加氢法合成邻氯苯胺的方法,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法的具体包括以下步骤:将邻硝基氯苯连续进入四级串联加氢釜内,通入氢气至釜内压力为1.5Mpa,设置釜内反应温度为65℃左右,使用钯炭作为催化剂,蚁酸作为助剂进行加氢合成邻氯苯胺,末级釜釜内安装金属烧结管过滤器过滤催化剂,反应后的液相进入精馏塔内精馏后进入结晶釜内结晶,得到液相的邻氯苯胺,具有以下优点:
1.本发明所述的液相加氢法合成邻氯苯胺的方法,反应采取连续进料、连续出料方式,使用四级串联加氢釜使得加氢反应充分进行,转化率高,采用钯炭催化剂,提高了反应的速率和反应进度,节省了合成成本,提高了经济效益;
2.本发明所述的液相加氢法合成邻氯苯胺的方法,使用金属烧结管过滤器过滤回收钯炭催化剂;采用精馏的方法进行分离回收催化助剂,工艺成熟可靠,回收有用物质,节约合成成本,提高了经济效益;
3.本发明所述的液相加氢法合成邻氯苯胺的方法,在经过氢化、过滤、精馏和结晶步骤之后,有效地回收了未反应完全的底物,充分回收反应,避免了产物中的杂质污染,符合绿色环保无污染的理念,有用气体的回收利用也能够体现了经济性和实用性,优化了液相加氢法合成邻氯苯胺的方法的工艺设计,满足了液相加氢法合成邻氯苯胺的方法的工艺设计的要求。
附图说明
图1是本发明液相加氢法合成邻氯苯胺的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1所示,本发明采用的技术方案为:一种液相加氢法合成邻氯苯胺的方法,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法的具体包括以下步骤:
(1).加氢:将邻硝基氯苯连续进入四级串联加氢釜内,通入氢气至釜内压力至特定压力,设置釜内反应温度和搅拌速率,使用活性催化剂连续催化,加入催化助剂后进行加氢合成邻氯苯胺;
(2).过滤:将从四级串联加氢釜末端加氢釜釜内使用特制的过滤器过滤回收活性催化剂,过滤后的液相转入到精馏塔内进行精馏分离;
(3).精馏:转入到精馏塔内的有机液相在精馏塔底部设置精馏温度后,精馏分离不同沸点的有机液体,从塔顶会套用蒸汽,塔底液相转入到结晶釜内结晶;
(4).结晶:在结晶釜内,连续转入来自精馏塔底的高温液体,设置结晶釜内的降温速率和搅拌器的搅拌速率,持续降温至特定温度,分离出结晶釜内的固相和液相,得到成品。
工作原理:使用时,将邻硝基氯苯连续进入四级串联加氢釜内,通入氢气至釜内压力为特定压力,设置釜内反应温度为特定温度,使用高效催化剂和催化助剂进行加氢合成邻氯苯胺,末级釜釜内安装过滤器过滤催化剂,反应后的液相进入精馏塔内精馏后进入结晶釜内结晶,得到液相的邻氯苯胺和固相的邻硝基氯苯。
进一步地,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤1中四级串联加氢釜内的氢气压力设置为1.5Mpa。
进一步地,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤1中四级串联加氢釜内的反应温度设置为65℃。
进一步地,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤1中四级串联加氢釜上搅拌器的搅拌速率设置为800~2000r/min。
进一步地,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤1中四级串联加氢釜内的活性催化剂设置为钯炭催化剂,催化助剂设置为蚁酸。
进一步地,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤2中末端加氢釜釜内过滤器设置为金属烧结管过滤器。
进一步地,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤3中精馏塔内的精馏温度设置为110~200℃。
进一步地,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤4中结晶釜内降温速率设置为0.5~2.5℃/min。
进一步地,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤4中结晶釜上搅拌器的搅拌速率设置为500~1200r/min。
进一步地,所述液相加氢法合成邻氯苯胺的方法步骤4中结晶釜内特定的结晶温度设置为0~30℃。
在本发明中,本发明所述的液相加氢法合成邻氯苯胺的方法,反应采取连续进料、连续出料方式,使用四级串联加氢釜使得加氢反应充分进行,转化率高,采用钯炭催化剂,提高了反应的速率和反应进度,节省了合成成本,提高了经济效益;本发明所述的液相加氢法合成邻氯苯胺的方法,使用金属烧结管过滤器过滤回收钯炭催化剂;采用精馏的方法进行分离回收催化助剂,工艺成熟可靠,回收有用物质,节约合成成本,提高了经济效益;本发明所述的液相加氢法合成邻氯苯胺的方法,在经过氢化、过滤、精馏和结晶步骤之后,有效地回收了未反应完全的底物,充分回收反应,避免了产物中的杂质污染,符合绿色环保无污染的理念,有用气体的回收利用也能够体现了经济性和实用性,优化了液相加氢法合成邻氯苯胺的方法的工艺设计,满足了液相加氢法合成邻氯苯胺的方法的工艺设计的要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。