一种间苯二胺水解制备间苯二酚的方法.pdf

本发明公开了一种间苯二胺水解制备间苯二酚的方法，所述的方法是将间苯二胺置于水解反应釜内、在酸性条件下水解制备间苯二酚，所述的水解反应釜内壁衬有特氟龙PFA材料。通过采用特氟龙(Teflon)PFA替代蒙乃尔合金、哈氏合金、钽材、锆材等作为水解反应釜的内衬材料，使水解主体设备的一次性投资减小至上述蒙乃尔合金、哈氏合金、锆材等作为内衬材料的反应装置的二分之一。

1、  一种间苯二胺水解制备间苯二酚的方法，其特征在于所述的方法是将间苯二胺置于水解反应釜内，在酸性条件下水解制备间苯二酚，所述的水解反应釜为内壁衬有特氟龙PFA材料的反应釜。

2、  如权利要求1所述的间苯二胺水解制备间苯二酚的方法，其特征在于所述的水解反应釜的内壁衬有3-6mm特氟龙PFA材料。

3、  如权利要求1所述的间苯二胺水解制备间苯二酚的方法，其特征在于所述的水解反应釜内壁是以高温粘合剂将特氟龙PFA材料与水解反应釜粘合制成。

4、  如权利要求1所述的间苯二胺水解制备间苯二酚的方法，其特征在于所述的间苯二酚在一台以上串联的水解反应釜内制备，所述的制备方法如下：将硫酸、水和间苯二胺按一定的配比加入到水解反应釜中，混合均匀，所述反应物料投料物质的量比间苯二胺：98％硫酸：水为1：1.9-2.3：40-120，控制水解温度在200-240℃，水解釜压力为2.0～2.5MPa，水解时间为3-6小时，水解结束后将水解液转移至分离工段；将水解液用有机溶剂进行萃取，分层为水相与有机相，水相经浓缩结晶后得到副产品硫酸铵，有机相经脱溶剂、精馏后得到间苯二酚成品。

5、  如权利要求4所述的间苯二胺水解制备间苯二酚的方法，其特征在于所述的间苯二酚在一台或两台以上串联的水解反应釜内制备，所述的制备方法按照如下步骤进行：
(1)间苯二胺硫酸混合液的制备：将硫酸、水、间苯二胺按间苯二胺：98％硫酸：水三者的物质的量比为1：1.9-2.3：40-120投料，在进料泵中使其充分溶解，混合均匀；
(2)水解：经计量后混合液用泵提升进入换热器，加热后进入水解釜，水解温度控制200-240℃，水解釜压力为2.0-2.5MPa，水解时间为3-6小时，水解结束后把水解液转移至后处理工段；
(3)后处理：水解液与醋酸丁酯按重量比为1：3.0-4.5进行混合，然后分层得到有机相和水相，水相经浓缩结晶后得到副产品硫酸铵，有机相经脱溶剂、精馏后得到间苯二酚成品。

一种间苯二胺水解制备间苯二酚的方法
(一)技术领域
本发明涉及一种间苯二胺水解制备间苯二酚的方法。
(二)背景技术
间苯二酚是一种重要的有机化工原料，广泛应用于橡胶黏合剂、合成树脂、染料、防腐剂、医药和化学分析试剂和感光材料等领域。
目前间苯二酚的工业化生产实现了较大的突破，工艺上由以前的苯磺化碱熔法、间二异丙苯氧化法过渡到了一个新的历史发展阶段——间苯二胺水解法。水解制备法的一般生产步骤是：在酸性催化剂的条件下，把间苯二酚加入到水溶液中，控制一定温度范围进行水解反应，水解完后用有机溶剂萃取间苯二酚，再通过精馏分离得到间苯二酚产品，如专利200611139803.3和专利200710019561.6等中说明了间苯二酚连续水解的工艺，但由于该工艺是在高温高压及酸性条件下进行，化工设备常用的材质根本无法满足要求，即使采用不锈钢、钛材料，也可能连一个批次生产都没有完，设备就报废了，为此，现有水解制备间苯二酚工艺中，通常采用钽、锆及其合金等贵金属材质，使得工艺生产成本大为增加；专利200611139803.3实施例中提及用四氟内衬的反应釜，但普通四氟种类大多不能长期耐受230℃以上的高温。
(三)发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种间苯二胺水解制备间苯二酚的方法，采用一种能替代钽、锆及其合金等贵金属材质的设备，以满足间苯二胺水解制备间苯二酚的工艺，降低生产成本。
本发明所述间苯二酚的制备方法，是将间苯二胺置于水解反应釜内，在酸性条件下水解制备间苯二酚，所述的水解反应釜为内壁衬有特氟龙材料的反应釜，所述的特氟龙材料优选特氟龙PFA。本发明中所述的特氟龙材料，是以聚四氟乙烯为基体树脂的氟材料，所述的特氟龙PFA，是指四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物，又称可熔性聚四氟乙烯，相较普通四氟乙烯，可在较高的温度下连续使用，且能保持较高的机械强度。
本发明中所述的特氟龙材料通过高温粘合剂与水解釜主设备粘合。所述的高温粘合剂可以是氟化粘合剂，如市面上的G-2型、FJ-001及FT-99型。
所述的水解反应釜包括内衬3-6mmPFA材质的圆柱形筒体、人孔、进料口及出料口。
所述的间苯二酚在一台以上高压水解反应釜内制备，所述的制备方法如下：将硫酸、水和间苯二胺按一定的配比加入到水解反应釜中，混合均匀，所述反应物料投料物质的量比间苯二胺:98％硫酸:水为1:1.9-2.3:40-120，控制水解温度在200-240℃，水解釜压力为2.0-2.5MPa，水解时间为3-6小时，水解结束后将水解液转移至分离工段；将水解液用有机溶剂进行萃取，分层为水相与有机相，水相经浓缩结晶后得到副产品硫酸铵，有机相经脱溶剂、精馏后得到间苯二酚成品。
具体的，所述的制备方法按照如下步骤进行：
(1)间苯二胺硫酸混合液的制备：将硫酸、水、间苯二胺按一定的比例进行混合(间苯二胺:98％硫酸:水三者的物质的量比为1:1.9-2.3:40-120)，使其充分溶解，混合均匀。
(2)水解：经计量后混合液用泵提升后进入换热器，加热后进入水解釜，水解温度控制200-240℃，水解釜压力为2.0-2.5MPa，水解时间为3-6小时。水解结束后把水解液转移至后处理工段。
(3)后处理：水解液与醋酸丁酯按一定的比例(水解液与醋酸丁酯的重量比为1:3.0-4.5)进行混合，然后分层得到有机相和水相，水相经浓缩结晶后得到副产品硫酸铵，有机相经脱溶剂、精馏后得到间苯二酚成品。
上述制备方法制得的产品纯度达99.9％，收率为85％以上。
与现有技术相比，本发明对间苯二胺直接水解制备间苯二酚的工艺设备进行了改进，摒弃了现有工艺设备中水解反应釜内衬锆等贵金属及其合金的做法，而是将PFA材料应用于水解反应釜的内衬，通过优化水解反应温度来满足生产工艺要求，比报道中的的反应温度低10～20℃。
此外，市场上的锆材、钽材、哈氏合金、蒙乃尔合金的价格都比PFA的价格要高出许多，单就设备的一次性投入来看，使用钢壳内衬PFA材质的反应釜要比使用以上合金节省更多资金投入，可使水解主体设备的一次性投资减小至上述使用合金的反应装置的二分之一，且PFA材质在高温高压下连续长期使用，仍能保持较高的机械强度。
(四)附图说明
图1为本发明所述水解反应釜的结构图。
图2为本发明实施例1所采用的两台水解釜串联间苯二胺连续水解制备间苯二酚的流程图，R001、R002为水解釜，E003是换热器，P001是进料泵。
(五)具体实施方式
下面以具体实施例来进一步阐释本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
本发明实施例中所使用水解釜设备内衬特氟龙PFA为美国杜邦公司生产。
实施例1：
参照附图1
(1)间苯二胺硫酸混合液的制备：将硫酸、水、间苯二胺按一定的比例(间苯二胺:98％硫酸:水的物质的量比为1:1.9-2.3:40-120)进行混合。在进料泵中使其充分溶解，混合均匀。
(2)水解：经计量后混合液用泵提升后进入换热器，加热后进入水解釜，水解温度控制200～240℃，水解釜压力为2.0～2.5MPa，水解时间为3-6小时。水解结束后把水解液转移至后处理工段。
(3)后处理：水解液与醋酸丁酯按一定的比例(水解液与丁酯的重量比为1:3.0-4.5)进行混合，然后分层得到有机相和水相，水相经浓缩结晶后得到副产品硫酸铵，有机相经脱溶剂、精馏后得到间苯二酚成品，产品纯度为99.9％，收率为85％以上。