106-49-0/對甲苯胺的應用

背景^[1][2]

對甲苯胺又名對氨基甲苯。白色有光澤片狀或葉狀結晶。易溶于醇、醚、丙酮、甲醇、二硫化碳、油類及稀酸，微溶于水。能隨水蒸氣揮發(fā)?，F(xiàn)有技術中對硝基甲苯還原生產(chǎn)對甲苯胺的工藝是采用鐵粉還原和液相催化加氫還原，這兩種工藝比較成熟。

鐵粉還原法在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的含胺鐵泥無法處理；液相催化加氫還原法又有溶劑法和無溶劑法兩種，溶劑法是以甲醇為溶劑，加入所需的催化劑，在一定溫度壓力下，氫氣與對硝基甲苯反應，反應完成后，混合液進行過濾、靜置或動態(tài)分離，除去催化劑，溶劑進行回收循環(huán)利用，粗品對甲苯胺經(jīng)分離便可獲得成品，該方法由于存在有機溶劑，使設備單位體積的生產(chǎn)能力較小，同時回收溶劑也帶來了成本高，環(huán)境污染等問題。

無溶劑法液相催化加氫是將對硝基甲苯和催化劑按一定的比例加入到反應釜中，控制一定的溫度和壓力，使氫氣與對硝基甲苯反應，反應完成后，通過靜置，使粗品對甲苯胺與催化劑分離，再將粗品對甲苯胺經(jīng)過脫水、精餾即得成品；無溶劑法液相催化加氫生產(chǎn)對甲苯胺的工藝較溶劑法液相催化加氫生產(chǎn)對甲苯胺工藝減去了溶劑回收工序，節(jié)省了投資，工藝流程簡單，但該工藝也存在著一些缺陷：該工藝為間歇操作，勞動強度較大，雖然近年來裝置引進了DCS集 散控制系統(tǒng)，但操作依然較為繁瑣；操作壓力較高，給安全生 產(chǎn)帶來一定的隱患；該工藝所用雷尼鎳催化劑價格較昂貴，且燃，不易回收；該工藝由于是間歇操作，限制了產(chǎn)量的進一步提高。

由上述所見，現(xiàn)有技術中存在鐵粉還原生產(chǎn)對甲苯胺所帶來 的大量無法處理的含胺鐵泥；溶劑法液相加氫還原帶來設備龐大、溶劑回收易對工人健康產(chǎn)生危害；無溶劑法液相加氫還原帶來操作繁瑣，催化劑價格昂貴，易自燃，不易回收，操作壓力高，存在安全隱患等種種問題。

應用^[3][2]

對甲苯胺是染料紅色基 GL、甲基胺紅色淀、堿性品紅，甲基周位酸及4-氨基甲苯-3-磺酸，三苯甲烷染料和惡嗪染料，藥物乙胺嘧啶，農(nóng)藥殺草隆等產(chǎn)品的中間體。其應用舉例如下：

1. 制備1-羥基-4-(對甲苯胺基)-蒽醌。

1-羥基-4-(對甲苯胺基)-蒽醌，中文別名硼試劑、透明紫B、油溶紫13、油溶紫B；用作測定硼的靈酶試劑，主要用于滌綸纖維的原漿著色，也可用于制備滌綸用色母粒。制備步驟包括：

1）縮合催化劑的制備：按重量份，將100份硫脲樹脂溶脹于500-1000份硼酸中浸泡1- 5h，過濾，使用去離子水洗至PH=7，加入1-10份的2-羥基-5-磺基苯甲酸, 0.01-0.1份的醋酸釹；0.01-0.1份的5,6-二氨基-1,10-鄰菲羅啉 ，1-5份的2-氟異煙酸，于20-50℃攪拌反應5-10h，反應結束,過濾，烘干，得到縮合催化劑；

2）1-羥基-4-對甲苯胺基蒽醌的制備：按重量份，將100份1,4-二羥基蒽醌，80-150份對甲苯胺，300-800份醚類溶劑，30-100 份縮合催化劑投入到反應釜中，系統(tǒng)逐漸升溫進行反應，反應結束后，產(chǎn)品經(jīng)過濾，濾餅經(jīng) 洗滌，烘干，再經(jīng)精制工藝得到1-羥基-4-對甲苯胺基蒽醌成品。

2. 制備對甲酚。

該方法包括步驟：1)將對甲苯胺在催化劑和酸性條件下水解，得到水解后的混合溶液；2)將步驟1)得到的水解后的混合溶液進行靜置分層，有機相經(jīng)過萃取和分離后得到粗品對甲酚溶液和副產(chǎn)品4，4′-二甲基二苯胺溶液。

系統(tǒng)包括水解反應釜、與水解反應釜串聯(lián)的過濾器、與過濾器串聯(lián)的分層器、與分層器串聯(lián)的萃取塔以及分別與萃取塔串聯(lián)的第一精餾塔和第二精餾塔，第一精餾塔連接有第一真空干燥器，第二精餾塔連接有第二真空干燥器。通過本發(fā)明所提供的方法和系統(tǒng)，可以制備高純的對甲酚，同時可以聯(lián)產(chǎn)4，4′-二甲基二苯胺粗品。

制備^[4]

一種氣相催化加氫 法生產(chǎn)對甲苯胺的工藝，它包括原料汽化、還原及靜置分層工序，其特征在于原料對硝基甲苯預熱汽化后連續(xù)進入流化床，在氫氣 和催化劑存在的條件下，氣相催化還原生產(chǎn)對甲苯胺。具體過程為：

首先，通過管線向流化床內(nèi)緩慢通入氮氣置換流化床內(nèi)地空氣，待測試氧含量＜5％，再通 過管線向流化床內(nèi)緩慢通入氫氣進行置換，至流化床中氫含量＞ 95％，開電加熱器升溫，將床溫緩慢升至100℃～150℃，用調(diào)節(jié)氣量的辦法控制溫度突升，待溫度再無突升現(xiàn)象后恢復原來氣量，使溫度緩慢均勻升至200℃～280℃，保溫4h，保溫結束后，關閉電加熱器，使電加熱器出口溫度降至200℃～250℃，流化床頂溫控制在150℃以上，流化床內(nèi)壓力≤0.2Mpa。

然后，開啟預熱器蒸汽預熱對硝基甲苯，啟動對硝基甲苯進料泵，初投料50kg/h，2h 內(nèi)逐步將投料量加正常，正常投料量小于800-1200kg/h；再者，用水控制流化床反應中心溫度在210℃～290℃，生成對甲苯胺氣體經(jīng)冷凝器冷凝成對甲苯胺液體進入油水分離器自然分層得粗品對甲苯胺；最后，粗品對甲苯胺經(jīng)脫水、精餾得成品。

生產(chǎn)廢水處理^[5]

對甲苯胺生產(chǎn)廢水中含有苯類和苯胺類化合物，根據(jù)對甲苯胺廢水中苯胺毒 性大、濃度高的特點，如果不進行廢水處理而直接排放，達不到國家二級排放標準，不符合國家環(huán)保要求。在對甲苯胺廢水中，投加甲醛和硫酸鋁進行縮聚反應并生成縮合物析出，然后投加高分子絮凝劑聚丙烯酰胺沉淀。從而使廢水中苯胺類化合物含量大幅下降。然后用鐵炭法處理，鐵炭反應塔的出水與其它工業(yè)廢水混合進行好氧生化處理后，達到國家二級排放標準。具體工藝步驟包括：

步驟一、縮聚反應：用硫酸調(diào)節(jié)pH值至5.5～6.5，控制廢水的溫度在80℃以上，向廢水中加入甲醛和硫酸鋁，攪拌使苯胺類化合物與甲醛發(fā)生縮聚反應，回流反應30～120分鐘。投加硫酸鋁能夠解決產(chǎn)生的聚合物黏附在反應釜的壁及攪拌器上這一難題。

步驟二、絮凝沉淀：縮聚反應后的廢水中投加高分子絮凝劑聚丙烯酰胺沉淀分離。

步驟三、鐵炭法處理：絮凝沉淀后的上清液用硫酸調(diào)節(jié)pH值至2～3，進鐵炭反應塔。該塔中填料由鐵刨花和顆?；钚蕴拷M成。其中鐵刨花與顆?；钚蕴恐亓勘葹?～6∶1，廢水在鐵炭反應塔中停留4～12小時，

步驟四、中和混凝反應：鐵炭反應塔出水投加堿液調(diào)節(jié)pH＝8.5～9，投加高分子絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM)促進絮凝沉淀，使毒性物質和其他有機物進一步被去除。

步驟五、生化處理：上述經(jīng)過去除生化抑制物的廢水與其它工業(yè)廢水混合，通過好氧生物處理，使有機物得到大幅度的降解。水力停留時間為24～40。經(jīng)二沉池泥水分離后，出水化學需氧量(COD)小于150mg/L，滿足國家二級排放標準。

主要參考資料

[1] 化合物詞典

[2] CN201710745426.3一種1-羥基-4-對甲苯胺基蒽醌的制備方法

[3] CN201610325894.0一種催化水解對甲苯胺制備對甲酚的方法及生產(chǎn)系統(tǒng)

[4] CN200610038385.6氣相催化加氫法生產(chǎn)對甲苯胺的工藝

[5] CN200610038929.9對甲苯胺廢水的處理工藝