[发明专利]一种对苯二甲胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对苯二甲胺的制备方法。

背景技术

PXDA，中文名对苯二甲胺，英文名1，4-Benzenedimethanamine或者1，4-bis-aminomethylbenzen，分子式C₈H₁₂N₂，分子量136.22，CA登记号539-48-0，结构式：

它是一种白色或淡黄色固体，有杏仁味，久露空气呈黄色，溶于水和有机溶剂。主要用于制造耐热、无毒、水下施工、加热快速固化的高性能环氧树脂固化剂，是聚氨酯树脂、合成功能性环氧树脂的原料，在橡胶制品、光敏塑料、农药、涂料、尼龙制品、纤维整理剂、防锈剂、螯合剂、润滑剂、纸加工等方面也有应用。

从间苯二甲腈加氢合成间苯二甲胺已经有大量文献报道，但是从对苯二甲腈合成对苯二甲胺的报道较少，主要是日本三菱瓦斯和德国巴斯夫的连续化工艺生产苯二甲胺类产品。三菱瓦斯的专利CN1397543、CN1526697、CN1972896等介绍的是采用负载型镍基催化剂，滴流床工艺连续氢化制备苯二甲胺类产品，苯二甲胺的摩尔收率为89～91％，反应压力偏高，大于10兆帕，温度约90摄氏度。

巴斯夫的专利CN101128416介绍了一种高压釜法间歇加氢制备苯二甲胺的工艺，反应压力一般大于8兆帕，温度大于80摄氏度，没有具体的收率和催化剂套用次数的数据。巴斯夫的专利CN1849291、CN101273006等介绍了采用负载型镍基催化剂，滴流床连续氢化制备苯二甲胺类产品的工艺，其反应压力偏高，大于10兆帕，摩尔收率89～91％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用的反应压力低，温度低，同时保证对苯二甲胺的高收率的对苯二甲胺的制备方法。

本发明的技术解决方案是：

一种对苯二甲胺的制备方法，其特征是：依次包括下列步骤：

(1)原料精制：使用有机溶剂和水的对原料对苯二甲腈进行精制；

(2)加氢反应：精制后的对苯二甲腈在环流反应器中进行高压加氢反应；

(3)产物提纯：加氢反应后的溶液经过脱溶和精馏提纯得到产物对苯二甲胺。

所述有机溶剂是选自甲苯、二甲苯、三甲苯、苯甲腈中的至少一种。

步骤(1)的精制方法是：把原料对苯二甲腈在有机溶剂和水组成的混合溶剂中加热溶解后分去水层，油层再冷却结晶后得到精制的对苯二甲腈。

步骤(2)所述的加氢反应，以精制后的对苯二甲腈的溶液在镍催化剂的作用下进行，环流反应器的操作压力为4～5兆帕，温度为50～60摄氏度，反应时间为30～60分钟，未反应的氢气由环流反应器上部流出，经过氢气缓冲罐和氢气压缩机再进入环流反应器进行反应。

步骤(3)脱溶和精馏，是在氮气保护下进行的。

本发明通过原料精制来除去原料中对镍催化剂有毒性的杂质，这样不仅能够延长催化剂寿命，更重要的是提高了单批反应收率；通过在环流反应器中进行加氢反应，氢气循环使催化剂和反应物都能被饱和氢保护，这样能够降低反应压力和反应温度；因为对苯二甲胺在接触空气和高温的情况下较易变质，所以在脱溶和精馏的过程中用氮气保护，这样就大大提高了产品收率。

使用本发明的制备方法生产对苯二甲胺，反应温度只需50～60摄氏度，反应压力仅需4～5兆帕，反应摩尔收率大于97％，再通过氮气保护下的脱溶和精馏，得到含量为99.5％以上的精制产品，其反应和精制的总收率大于94％。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明环流反应器及其相关的生产装置示意图。

图中1为高压氢气储罐，2为氢气阀门，3为氢气缓冲罐，4为氢气压缩机，5为环流反应器，6为导流筒，7为放空阀门。箭头所示为物料流动方向。

具体实施方式

实施例1

把100千克的对苯二甲腈加入到1500千克的甲苯和200千克的软水的混合溶剂中，搅拌，加热升温至65摄氏度，保温半小时后静置15分钟，分去下层水层，上层甲苯层冷却至10摄氏度后过滤得到精制的对苯二甲腈95千克，滤液可以继续套用。

在环流反应器中投入95千克的精制对苯二甲腈、400千克的甲苯、1千克的氢氧化钠、1千克软水和15千克的镍催化剂在5兆帕和50摄氏度的条件下反应30分钟。经分析，反应摩尔收率97.5％。

反应液在氮气保护下经过常压脱溶和减压精馏，得到95.86千克的99.5％的精制对苯二甲胺，反应和精制的总收率为94.5％。

实施例2