[发明专利]N-苯胺基乙腈的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用羟基乙腈生产N-苯胺基乙腈的绿色环保制备工艺，属于N-苯胺基乙腈的制备技术领域。

背景技术

N-苯胺基乙腈是靛蓝的主要原料，合成N-苯胺基乙腈的方法有以下几种：

1.氰化钠法：专利申请号CN971045054.0公开了一种“N-苯基氨基乙酸盐制造工艺”，采用苯胺、氰化钠、甲醛，在镁盐(氯化镁或硫酸镁)存在下，生成N-苯胺基乙腈。

2.氢氰酸法：德国专利DE3010511、2621450、2621728、2625935，日本专利JP591210052、56141251，中国专利CN02113428.6等采用苯胺、甲醛、液体(气体)氢氰酸为原料，并加入助剂，经反应、结晶得N-苯胺基乙腈，收率80-95.2％，含量92-98％。

3.羟基乙腈法：英国专利BP1119256，中国专利CN200910103536.5采用羟基乙腈、苯胺、助剂为原料，经管式反应得到N-苯胺基乙腈，收率99.8％，含量95.5％以上。

氰化钠法使用了剧毒物质氰化钠，而氢氰酸法使用了氢氰酸，对设备具有强腐蚀性，设备制作精度高，操作水平要求精细，设备投资较大，不适于连续化大规模生产。羟基乙腈法克服了上述缺陷，但是其产生废水中COD、BOD含量高，并含有相当量的苯胺、氰化物和氮，需要进行废水处理，其生产成本高。

对于羟基乙腈法的废水处理，李超伟等(萃取预处理苯胺基乙腈生产废水试验研究，《中国环保产业》，2007年11月)报道了一种以苯为萃取剂，保持原水的pH值不变，相比为0.33，经三级逆流萃取处理后，苯胺、总氯化物、氨氮和COD的萃取率分别达到91％、93％、42％和52％，提高了废水的可生化性。但是该方法使用了剧毒物质苯，不利于工业化。

CN200810016883.x“一种环保型苯胺基乙腈的制法”中介绍了苯胺和羟基乙腈的缩合反应，还介绍了母液的回用和母液的物化生化处理，但是其母液回用率低，只有12-20％，另外，其废水处理过程复杂，设备多，处理成本较高。

因此，目前N-苯胺基乙腈的生产方法中，羟基乙腈法较为普遍，但是需要寻找一种更为经济和环保的生产工艺。

发明内容

本发明主要是针对上述羟基乙腈法合成N-苯胺基乙腈的不足，提供一种更加经济、更加环保的N-苯胺基乙腈制备工艺，尤其提供一种N-苯胺基乙腈的生产中母液的利用和废水处理。N-苯胺基乙腈绿色环保制备工艺，包括缩合反应工序和母液回收处理工序，其特征是：

1.所述的缩合反应是苯胺、羟基乙腈、催化剂在水(或母液)的存在下缩合反应，各原料的重量比为：苯胺∶羟基乙腈∶水(母液)∶催化剂＝1∶1.20-1.5∶0.5-5∶0-0.001。把10％-60％羟基乙腈流加到苯胺和水(或母液)的混合物中，而后在70--90℃反应0.5-3个小时，再将温度平稳地升高到90--110℃之间反应1-6个小时。然后逐步冷却到30-50℃结晶，15-40℃离心得到N-苯胺基乙腈，含量大于97％，液相纯度大于97％，无色或浅黄色透明晶体，收率99.5％以上。

2.所述母液不经过处理直接回用缩合工序，用不完的废水经过物理处理回收几乎全部的有机物，剩余废水COD小于200ppm，总氮小于50ppm，pH 7-9，可以经活性炭脱色后用无机酸中和到pH为7排放，无机酸常用盐酸、硫酸等。

上述反应中催化剂可以加也可以不加，只要水(或母液)的pH在8-12范围内可以不加催化剂，催化剂为碱性物质：即有机碱性物质和无机碱性物质均可；有机碱优选为三乙胺、N.N-二甲基甲酰胺等胺类化合物，以及甲醇钠、乙醇钾等醇类的金属盐，更优选为三乙胺和甲醇钠，无机碱优选为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氨水等，更优选为氨水和氢氧化钠。

上述反应中可把水全部或部分替换为母液；

上述反应中各原料的重量比优选：苯胺∶羟基乙腈∶水(母液)＝1∶1.25-1.3∶3.5-4；

上述反应中羟基乙腈优选50-55％羟基乙腈；

上述反应中母液废水可经过物理处理，利用有机物有一定粘度，通过1级--5级有机物富集装置(见图2)，母液循环，则有机质就会形成泡沫在富集器中上升，从而有机质就会溢流富集到富集器的上槽中，从而达到有机物分离富集作用。优选3-5级有机物富集装置，把母液废水中有机物富集起来回用，剩余废水即可中和排放，有机物萃取所用溶剂优选甲苯、二氯甲烷；

上述反应中母液直接回用缩合工序，反应溶液可全部套用母液，母液回用率高，处理量极少，环保处理费用更低。