间苯二胺生产工艺研究进展
间苯二胺生产工艺的研究进展
１ 化 学还原 法
后处 理 困难 。非 均相催 化加 氢则 可 以克服上 述缺 点 。非均相 催化 加氢包 括气 相催 化加氢 和 液相催
化加 氢 。气 相催 化加 氢是 以气态 反应 物进行 的加
氢还 原 ， 际上 为气 固反应 ， 实 此法 仅适用 于沸 点较 低、 易汽化 或在 沸点 温 度 时 仍 能保 持 稳 定 状态 的
机化工原料和中间体 ， 具有较强的偶氮化能力 ， 是 合 成偶 氮染料 、 毛皮 染料 、 活性染 料 和硫化 染料 的 重 要 中间体 … ， 还可 用 于 制取 媒 染 剂 、 胶助 剂 、 橡
石 油添 加剂 、 泥促 凝剂 及金属 溶解 剂等 。此外 ， 水
Ｎ ｇｒｋ等 ¨ 用 Ａ 一Ｎ １ 系 。总 体 来 说 ， ａａａａ 采 １ ＨＣ体 化学 还原 法 技术 成 熟 ， 作 条件 温 和 ， 艺简 单 ， 操 工 是 工业 上最 早 采 用 的 间苯 二胺 生 产 方 法 。但 是 ，
芳硝 基化合 物 的还原 。液相 催化 加氢是 气 、 、 液 固
化 学还 原法 是 最早 的间 苯二 胺 合 成 方 法 ， 以
铁粉 为还原 剂 ， 酸性 溶 液 中将 间二 硝基 苯 还 原 在 为 间苯二胺 ， 主要 反应 式如下 ：
Ｎｏ，
ｚ Ｎ
三相 反应 ， 催化 剂 自成 一相 ， 在一 定 的压 力 条件下
配合 催化剂 呈分 子 状 态溶 解 在 反 应介 质 中 ， 品 产
原 的方 法很 多 ， 法 ‘ 等 。其 中 ， 为 一 种 ６ ８ 作 工艺先 进 、 目标产 品收率 高 、 量稳 定 、 反应少 、 质 副 环境友 好 的制 取 芳 胺 工 艺 路 线 的催 化 加 氢 还 原 法， 日益受 到 国内外化工 企业 的青 睐 ， 具有 持续 发
间苯二胺生产工艺
间苯二胺生产工艺
间苯二胺，英文名为p-Phenylenediamine，是一种有机化合物，化学式为C6H8N2，对称分子，有两个氨基和间位的两个苯基。
间苯二胺的生产工艺主要有以下几个步骤：
1. 原料准备：苯胺和硝酸铁（Fe(NO3)3）是合成间苯二胺的
主要原料。
苯胺可通过苯与氨的氢化反应得到，硝酸铁可通过硝酸和铁的反应得到。
2. 硝化反应：首先将苯胺溶解在硫酸中，然后慢慢加入浓硝酸，反应温度控制在10-15摄氏度。
该反应是间位氨基硝化，生成
间硝基苯胺。
C6H5NH2 + HNO3 → C6H4(NH2)(NO2) + H2O
3. 还原反应：将间硝基苯胺溶解在碱性介质中，然后加入亚硫酸氢钠（NaHSO3）作为还原剂，反应温度控制在40-50摄氏度。
该反应是将间硝基苯胺还原为间苯二胺。
C6H4(NH2)(NO2) + NaHSO3 + NaOH → C6H4(NH2)2 +
Na2SO4 + H2O
4. 晶体分离与干燥：将反应液进行过滤，将得到的间苯二胺晶体进行洗涤和干燥处理。
以上就是间苯二胺的基本生产工艺。
该工艺适用于工业生产，但在实际操作中还需要注意控制反应条件、合理选择原料、优
化工艺参数等，以提高产率和产品质量，保证生产过程的安全和环保。
间苯二甲胺的制备与研究进展
间苯二甲胺的制备与研究进展摘要：综述近年来国内外制备间苯二甲胺（MXDA）技术的研究进展。
通过对反应机理的深入探究，观察加氢催化剂,固定床连续工艺流程和分离工艺，并总结有效抑制副反应发生和提高催化剂长周期运行的可行策略。
关键词：化学工程；间苯二甲胺；反应工艺引言：我国在高端聚合物产业的发展受相关技术发展的限制。
国内对间苯二甲胺的需求强烈，但是仅有上海泰禾、浙江龙盛等厂家生产低端MXDA产品，产能均小于10 kt·a-1，相对高端的产品要求对关键杂质要求苛刻，因此MXDA的严重短缺制约着相关高端聚合物产业发展，成为国内亟待突破的重点技术之一。
一、间苯二甲胺间苯二甲胺（MXDA）在化工各方面有着不可替代的重要作用。
间苯二甲胺又称1、3-二氨基二甲基苯、 MXDA，相对分子质量136.20，相对密度 1.055，熔点14.1℃，沸点265℃(99.325×103Pa)、154℃(2.666×103Pa)、145℃(2.000×103Pa)，闪点134℃，折射率1.5700。
间苯二甲胺是一种无色透明液体，略有氨及杏仁气味。
间苯二甲胺（MXDA）的使用率极高，在许多地方都能见到MXDA的身影，例如：通常MXDA被用作环氧树脂固化剂原料，制成的固化剂因含有芳烃脂肪族胺，广泛用于涂料及粘合剂、用作聚氨酯树脂原料；除部分用于合成环氧树脂固化剂、间二甲苯二氰酸酯外，间苯二甲胺（MXDA）主要用于生产尼龙MXD6，是国内亟待发展的重要的精细化工中间体,具有广阔的市场前景；间苯二甲胺（MXDA）也用作合成 MX-尼龙及其衍生物的原料，适合精密成型，适用于食品包装，制成的纤维强度高；还可用作表面活性剂、纸加工剂、金属螯合剂、橡胶交联剂和稳定剂、纤维处理剂、农药、感光树脂、润滑剂和防锈剂等。
多样的应用场景造就了一个巨大的蓝海、广阔的市场，但与此相对的，是我国在相关技术上的落后，目前的MXDA生产地还是集中于美国、欧洲和日本等发达国家，主要生产厂家为德国BASF、日本三菱瓦斯和昭和电工等公司，国内的相关产业发展任重而道远。
高品质间苯二胺生产工艺的研究
高品质间苯二胺生产工艺的研究在我们生活的这个五光十色的世界里，间苯二胺这个名字听起来可能有点陌生，但它可是化学界的小明星哦！说到高品质的间苯二胺生产工艺，咱们可得好好聊聊。
想象一下，如果你在家里DIY做一杯美味的果汁，选择新鲜的水果和合适的配料是多么重要！间苯二胺的生产工艺其实也差不多。
想要出产高品质的间苯二胺，第一步就是选择原材料。
那种优质的化学原料，就像挑选新鲜的苹果一样重要，毕竟“果子不好，果汁也差”嘛！再说说反应条件，哎呀，真的是个关键因素。
有点像煮面条，水温、时间、火候，全都得掌握得当。
温度高了，反应可能过于剧烈，产物质量大打折扣；温度低了，反应又慢得让人心急。
掌控这些细节，真的是需要点经验的。
还有反应时间的控制，简直就像是做菜，得不停地试味道，才能找到最完美的火候。
太短了，味道不够；太长了，可能变得“过火”，那就惨了！搅拌也是一门艺术。
想象一下，像在派对上摇动饮料瓶，得让里面的每一个成分都充分混合。
均匀的搅拌能让反应更加顺畅，最后的产品质量自然也水涨船高。
试想一下，如果搅拌不均，可能会出现一些小问题，就像一盘沙拉，里面的蔬菜切得不均匀，吃起来可就没那么爽了。
反应后的分离提纯也是个大工程。
你看，做完了一锅美味的汤，接下来得把菜渣捞出来，剩下的才是真正的美味。
间苯二胺的分离提纯工艺也是如此，常用的方法有萃取、蒸馏等，得把那些杂质通通处理掉，留下纯粹的“好货”。
就好比生活中，去掉那些让人烦心的琐事，才能享受生活的美好。
咱们还得聊聊环保，哎，听到这个词大家可能都想打个哈欠。
但是，别忘了，环保可是一件大事！在间苯二胺的生产过程中，咱们必须得注意废气和废水的处理，确保不让大自然受伤。
想想看，大家都想在蓝天白云下生活，谁愿意生活在一片乌烟瘴气中呢？所以，环保的工艺设计绝对不能马虎，得像对待自己的孩子一样认真。
当然得谈谈市场需求了，毕竟“无商不奸”。
高品质的间苯二胺在染料、橡胶、医药等行业可是抢手货，需求量大得让人瞠目结舌。
新工艺高效分离间苯二胺达聚合级
发 效 这６ 始 飙蛹 料 率 ８％ 育 Ｅ
国 际 光 电 领 域 专 业 杂 志 《Ｎａｕｅ ｔｒ
般 情 况 下 ，在接 合 陶 瓷材 料 与金 属材 料
时 ， 大 多 米 用
被 称 为 “陶 瓷 表 面 金 属化 法
（Ｍ
Ｐ ｏｏ ｉｓ 刊 载 ， 九 州 大 学 “ 先 端 有 机 光 ｈ ｔｎｃ》 Ｉ 最
７ 万 吨 ，减 少 有 毒有 害物 质 和气 体 排放 ３ ０ ． ２ ０ 多 种 ，是 名 副 其 实 的 节 能 低 碳 环 保 产 品 ” 。公 司 总经 理郭 兴亮 如是 说 。 （ 中国网 ）
本 低 、 强 度 高 、 阻 燃 性 好 、 保 温 率 高 等 特 点 ，节 能效 果达 ｆ６ ％以上 。其解 决 了建 筑节 Ｊ ｌ５
种 类 ，应 用 非 常广 泛 。 据 介 绍 ，该 公 司研 发 的 树 脂 基 复 合 材 料 产 品 填 补 了 国 内 空 白 ， 已 申请 发 明 专 利 ｌ 、 实 用 新 型 专 利 ７ ，产 品质 项 项 量 达 到 国际先 进水 平 。
山西省 自主研发了—种 新型外墙复合保温材料
一
水 平 ，这在 同行业 中尚属 首次 。 科技日报 ） （
（ ｎ 。 以前 的合 金活 性钎 料 很难 将板 厚减 至 Ｓ）
ｌ０１ｍ以下 ， 而 新 产 品通 过 调 整 成 分 ， 将 板 厚 ０ ． ｔ
－ － 。
Ｂ九 太开 出 本 州 学 发
减 薄 到 了５ ｌｍ，而 且 还 可制 成直 径２ ０ａ Ｏ－ ｔ ０ ｌｍ的 细线 来供 应 。 由于 与 以往 产 品相 比将Ａ 含量 削 ｇ 减 了约６ ％，因此 材料成本 也 降低 了一半 。
间苯二胺水解合成间氨基苯酚工艺的研究
间苯二胺水解合成间氨基苯酚工艺的研究1. 引言1.1 背景介绍间苯二胺水解合成间氨基苯酚是一种重要的有机合成工艺，广泛应用于医药、染料和化学品等领域。
间氨基苯酚作为一种重要的中间体化合物，具有多种生物活性和应用价值。
因此，对其水解合成工艺的研究具有重要意义。
目前，间苯二胺水解合成间氨基苯酚的工艺存在一些问题。
首先，在反应过程中需要选择适当的催化剂以提高反应速率和产物纯度。
其次，反应条件对产率和选择性也有较大影响，需要进行优化设计。
此外，工艺规模化生产时还需考虑经济性、环保性等因素。
1.2 研究意义本研究旨在探索间苯二胺水解合成间氨基苯酚的最佳工艺条件，并分析其反应机理和反应原理。
通过系统性的实验方法和结果分析，我们将为该工艺的改进与优化提供可靠依据。
首先, 本研究将从本质上揭示该反应的活性中心以及关键的反应步骤, 为催化剂和反应条件的选择提供理论依据。
其次，我们将通过对反应产物的分析与性质表征，系统评估不同反应条件对产品产率、选择性以及纯度的影响，为工艺的优化提供科学基础和指导意见。
此外，本研究还将就已有工艺中存在的问题进行深入分析，并提出未来研究方向和改进措施。
这将为间苯二胺水解合成间氨基苯酚工艺的进一步发展和应用打下坚实基础。
1.3 研究目的本研究旨在达到以下目标：- 深入理解间苯二胺水解反应机理及间氨基苯酚合成原理；- 选择适当的催化剂并优化反应条件以提高该工艺的效率和产物纯度；- 通过实验方法详细描述此过程，并评估不同反应条件下产物品质与产率之间的关系；- 探讨可行的工艺优化方案，提出改进建议；- 总结研究成果并展望未来研究方向。
2. 水解合成间氨基苯酚工艺的理论分析2.1 间苯二胺水解反应机理分析水解反应是指化学物质在水的存在下将其分子断裂成两个或多个部分的反应过程。
对于间苯二胺的水解反应, 反应机理可以通过以下步骤来描述:首先，间苯二胺（C6H8N2）溶解于水中时，会与水发生氢键和离子键形成络合物。
分析间氨基苯酚及间苯二酚合成工艺研究进展
分析间氨基苯酚及间苯二酚合成工艺研究进展摘要：间氨基苯酚在医药、燃料以及农药等相关领域当中具有着十分重要的作用。
现如今，随着我国化工技术的不断发展，间氨基苯酚复合材料市场也在进一步完善当中。
我国对于间氨基苯酚的合成主要采用硝基苯磺化还原碱熔工艺，但该工艺在具体应用过程中往往会产生十分严重的环境污染问题。
因此，相关研究人员需要对间氨基苯酚的合成工艺进行完善和改进，在综合相关文献后提出了具体的间苯二酚合成工艺。
本文针对间氨基苯酚及间苯二酚合成工艺进行分析，探讨了该合成工艺的研究进展情况，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
关键词：间氨基苯酚；间苯二酚；合成工艺；研究进展间氨基苯酚的化学结构为本分和氨基以及羟基相连，其分子量为109.12.较纯间氨基苯酚主要呈现白色或者浅黄色，属于片状固体，在冷水下难以进行溶解，而在热水中具有着较大的溶解度，同时还容易溶于乙醇和乙醚。
由于该物质具有羟基和氨基，因此不仅有氧化性，同时还具有还原性。
当间氨基苯酚在空气中长时间暴露后或者受到光照，将会导致该物质出现氧化，颜色变黑。
目前，对于间氨基苯酚的合成工艺已有多种研究成果，在过去由于相关工艺水平比较落后，在具体合成过程中使用强酸硫酸等，导致容易出现剧烈的氧化还原反应，进而引发相关的爆炸或火灾事件等。
而随着工艺技术的不断发展，间氨基苯酚的合成工艺也在不断完善，而通过对比各项生产工艺，间苯二酚催化氨解是一种十分优良的工艺手段，本文主要对其展开研究。
1.间氨基苯酚的主要用途在工业生产过程当中，苯胺和萘胺是经常使用的芳胺，而间氨基苯酚则是苯胺当中的一种，具有着十分广泛的用途，而且增长趋势十分迅速，具体在医药、农药以及燃料等相关行业当中进行应用。
首先，在医药行业，过去间氨基苯酚主要用来合成氨基水杨酸钠及对氨基水杨酸钙，而在近些年来，其可以在其他药物合成方面进行应用，具体包括N-甲基化、季铵化等。
而在农药行业，间氨基苯酚可以用于生产甜菜宁和甜菜安的相关合成原料。
制备间苯二胺工艺的研究与应用
电解还原法是芳香族硝基化合物在无机酸电解 受到了人们的广泛关注。文献 ［ ， ］ ７ ８ 研究了载体聚 液、 溶剂、 润滑剂、 促进剂 的作用下 ， 在阴极电解产生 乙烯基吡咯烷酮（ Ｖ ）负载的 ＰＣ： 单 金属以及 ＰＰ ｄＩ 、 离子氢， 进而对硝基化合物进行还原制得芳 胺 。 Ｊ Ｐ ｄ与其他过渡金属组成 的双金属催化剂对芳香硝 ９ Ｊ 两种催化 按照 电子给 予途径 大 致 可 以分 为 两 种 方法 ： 接 还 基化合物还原的催化性能－ 。实验表明， 直 原法 ， 即用电子给予体作为还原剂合成芳胺 ； 另一种 剂对 芳香 硝基 化合物 都表 现 出很好 的加 氢活性 。 以 为间接电还原法， 先用电子给予体还原媒介物质 ， 还 Ｐ Ｐ— ｄ作为还原催化剂时， Ｖ Ｐ 加入少量的碱对间二 原后的媒介物质再去还原硝基苯 。这种方法具有工 硝基苯加氢反应有很大 的促进作用 ， 碱的种类和用 艺流程简单 、 产物选择性好 、 环境效益好等优点 。但 量对 于反应 的活性 及选择 性有 明显 影响 。 是产品收率及电流效率都较低 ， 目前仅在实验室合 ３ １２ 多孔性金属催化剂 ．． 成， 如果实现工业化还需要解决传质， 膜寿命 ， 电极 比较 常见 的多孔性金 属催化 剂有 骨架镍 及其 改 活性等问题 。刘峥等 在酸性介质 中以铜 为阴极、 性催 化 剂 ¨ 。１２ 。，９５年 ＭｕｒｙＲ ｎｙ获 得 了一 项 美 ｒ ａｅ ａ 石 墨为 阳极 电解 还原 间二 硝基 苯 制 备 间苯 二 胺 ， 产 国专利， 将镍、 铝在熔融状态反应 ， 形成镍、 铝各为 率达 ７ ．％。该 电解方法操 作简单、 ４２ 产物纯度高、 ５ ％的合金。把这种固体材料磨成小颗粒 ， ０ 然后在 污染小 。 ‘ 氢氧化钠的作用下溶去铝 而留下有催化活性 的镍， 目前骨架金属催化剂 己在工业上得到广泛应用。 ３ 液相 催 化 加 氢 法 镍基催化剂 以其高活性、 低价格而常用作加氢 催化剂。工业上常采用 了二元或四元骨架镍催化剂 液相 催化 加氢法 制取 间苯二 胺是 一种 比较先进 （ 用量 ２ Ｏ％）， 用氢气作还原剂 ， 以乙醇为溶剂， 于 的生产工 艺 Ｊ 。通过 该 法制 得 的 产 品 ， 副产 物 少 容 １０— ２ ￣ 在塔式流化床中进行间二硝基苯催化 １０Ｃ， １ 易分离 ， 收率高， 质量稳定 ， 而且不受硝基物沸点的 加氢制问苯二胺 ， 收率为 ９ ０％ ～ ５％Ｌ 。 ９ １ ¨ 限制 ， 因而可在 各种 不 同的溶 剂 和较低 的温 度 下进 骨架镍催化剂的加氢活性虽然较高 ， 但是它有 行， 加氢过 程 可加 压 可 常压 ， 间 歇可 连续 ， 用 硝 脆性大 ， 可 适 在空气中容易 自燃 ， 制备 时污染环境等 缺 基化合物的范围宽泛 ， 益受到 国内外化工企业 的 点。目前 ， 日 骨架金属催化剂 已延伸到骨架铜 （ ａｅ Ｒ ｎｙ 青 睐 。 ｃ ） 骨架钴（ ａｅ — ｏ 、 ｕ、 Ｒ ｎｙ Ｃ ） 骨架铁（ ａｅ — ｅ 、 Ｒ ｎｙ ｒ ） 液相 催 化加 氢 还 原一 般采 用 固体 催 化 剂 ， 反应 骨架钌 （ ａｅ —Ｒ ） ， 架 催化 剂 具 有 较 大 的 比 Ｒ ｎｙ ｕ 等 骨 实质上 是 气 一液 一固多 相 反应 ， 中包 括 ： １ 硝基 表面积 ， 其 （） 因此往往具有较高的催化活性。 物分子和氢分子扩散到 固体催化剂表面 ；２ 二者 ３ ２ 反 应温 度与压 力 （） ． 在催 化剂表 面发 生 化 学 吸 附 ； ３ 吸 附 的 分 子 发 生 （） 加氢反应速率与温度有关。当反应温度较低 化学反应；４ 反应产物的解 吸；５ 反应产物通过 时， （） （） 反应平稳 ， 有利于保护 和延长催化剂 的寿命 ， 但 扩散离开催化剂表面。其反应方程式如下 ： 反应速度慢， 转化率低 ； 温度升高 ， 反应剧烈 ， 转化率 高， 但是影响催化剂 的活性 ， 不易操作 ， 且会引起不 必要 的 副反应 ， 而芳 香族 硝基 化 合物 加 氢 是 一个 强 ４ ４ －Ｏ － Ｉ， Ｉ 放热反应 ， 降低温度有利于反应向产物方 向进行 ， 不 Ｎ 同催化剂所要求的反应温度有很大差异 ， 因此选择
精细化学品间苯二甲胺的国内外研究进展
一
度的ＭＸＤ 并也以此为原料进行部分深加 Ａ。 工， 生产化学改性的间苯二甲胺系列环氧树
脂 固化 剂 。 主 要 品 种 有 曼 尼 希 型 改 性 ＭＸ ＤＡ和 １ 一双氨甲基环己烷（ ＤＡ加 ，３ ＭＸ 氢产物） ，另外还生产聚间二甲基 已￣ｒ 胺。 ｉ ｆ ｔ
等 ，国内也将 Ｎｉ 一 —— Ｆ — Ｃ 合金展 ｅ ｒ
开 ，得到改性 Ｒ ｎ ｙ Ｎ 催化剂 ，其中上海 ａｅ ｉ
石油化工研究院采用化学还原法制备的改性 Ｒ ｎ ｙ Ｎ 催化剂是 目前性能和效果处于比 ａ ｃ ｉ 较领先 的催化剂 。 在该催化剂存在下 ， 无需 加入液 氨等抑制剂 ， 反应温度 ７ －９ ＂ 反 ０ ０ Ｃ， 应 压 力 ６ ～７ ＭＰ ，反应 时 间 ｌ 小 ．０ ．Ｏ ａ ～３
氢生成亚胺的中间环节 ， 亚胺的反应活性很
高， 容易与反应中间产物和 目的产物发生进
一
剂。日本三菱瓦斯化学公司在投产之初就以
纯度 ９ ％的间二 甲苯为原料生产 ９ ． ％纯 ９ ９５
步反应 ， 通过缩合、氨解、交联等反应生
成多种高沸点的副产物 ， 不仅影响了反应转 化率、 选择性和收率。而 且高沸点副产物在 反应温 度下易焦化 ，吸附在催化剂的表面 ，
／ａ 。据报道 ，美国 目前也拥有较大规模
的 ＭＸＤＡ生产装置。 Ｍ ＸＤＡ 的 生 产 工艺 流 程 见 图 ｌ 。 日本昭和电工公司投产初期主要以含 ｍ． 二甲苯的混合二 甲苯为原料生产７ ％含 ０ 量的ＭＸ ＤＡ， 现已改用间二甲苯代替混合二 甲苯。该公司以 ＭＸ ＤＡ为原料进行部分深 加工， 生产化学改性的间苯二 甲胺 系列固化
助 剂 、农药 、纤 维 整理 剂 、防锈 剂 、螯
催化加氢合成间苯二胺的研究进展
103间苯二胺是一种重要的有机化工原料,主要用作染料和医药中间体。
介绍了催化加氢合成间苯二胺催化剂的研究进展,分析了反应条件和反应器类型对反应的影响,并展望了催化加氢合成间苯二胺的研究趋势。
一、反应条件的影响催化加氢合成反应是强放热反应，低温有利于反应的进行。
但反应温度过低时反应速率较慢，转化率低；反应温度过高又会影响催化剂的活性，且有副产物生成。
从该反应体系体积变化可以知道，提高压力对反应有利，但反应压力过高又会对设备提出较高要求，且当压力达到一定程度后,压力对该反应的影响趋于稳定。
以骨架镍为催化剂，考察了反应温度、反应压力对间二硝基苯催化加氢反应的影响。
结果表明，在适宜的反应温度408～418 K、反应压力3.5～4.5 MPa下，间苯二胺的收率达90.0%以上，产品纯度大于99%。
研究了以Ni/SiO 2为催化剂时反应条件对间二硝基苯催化加氢反应的影响。
结果发现，当反应温度为373 K、反应压力为3.0 MPa 时，间苯二胺转化率最高,达99.9%，选择性大于99.6%。
当反应在滴流床反应器中进行时，适宜的反应温度、反应压力基本相同，即适宜的反应温度为373 K、反应压力为3.0 MPa，间二硝基苯转化率和间苯二胺选择性均在99.5%以上。
二、催化加氢合成间苯二胺催化剂与化学还原法相比较，催化加氢法具有生产能力大,产品收率高，质量好，成本低，三废少，有利于保护环境等优点，因此日益受到重视。
由间二硝基苯催化加氢生产间苯二胺的化学反应方程式如下；此反应是强放热反应，低温对反应有利。
从反应前后体积的变化可以看出，提高压力对反应有利，随着压力的增加，间二硝基苯转化率增加。
硝基化合物加氢反应过程比较复杂，包含了几个平行反应和连串反应,可能生成不同的加氢中间产物。
在加氢还原过程中，氢与硝基化合物在催化剂表面的化学吸附是反应的控制步骤。
不饱和有机物的催化加氢反应对氢表现为一级反应。
认为硝基化合物加氢还原过程的速率取决于氢在催化剂上吸附活化的速率。
制备间苯二胺工艺的研究与应用
制备间苯二胺工艺的研究与应用间苯二胺是一种重要的有机化学中间体，广泛应用于染料、药物、橡胶和塑料等行业。
本文将探讨间苯二胺的制备工艺、反应机理以及其在几个重要行业的应用。
一、间苯二胺的制备工艺目前，间苯二胺的制备工艺主要有亚硝基苯胺还原法、氨氧化法、硝基苯胺氢化法以及氯苯胺聚合法等。
1.亚硝基苯胺还原法：该方法是将亚硝酸与苯胺反应制得苯胺亚硝酸盐，再用亚硫酸钠还原得到间苯二胺。
这种方法具有反应条件温和、反应效率高的特点。
2.氨氧化法：该方法是将苯胺与氧气和氨氧化反应，获得间苯二胺。
这种方法的优点是工艺简单，无需亚硝基苯胺等中间体，但需要高温和高压条件。
3.硝基苯胺氢化法：该方法是将硝基苯胺与催化剂在适当温度下氢化反应制得间苯二胺。
这种方法的优点是工艺简单，产率高，但需要冷凝器冷却以避免硝基苯胺挥发。
4.氯苯胺聚合法:该方法是将氯苯胺与过氧化过硫酸反应，生成聚合物，在适当温度下还原聚合物得到间苯二胺。
这种方法具有工艺简单、环境友好等特点。
二、间苯二胺的反应机理间苯二胺的制备主要是通过还原反应来实现。
在亚硝基苯胺还原法中，亚硝基苯胺先与苯胺反应生成亚硝基苯胺盐，然后再用亚硫酸钠还原得到间苯二胺。
反应机理主要包括亚硝基与苯胺生成亚硝基苯胺、亚硝基苯胺氢化生成间苯二胺等步骤。
三、间苯二胺在几个重要行业的应用1.染料行业：间苯二胺是制备许多有机染料的关键中间体，可以用于合成芳香胺染料、复色染料、光敏固化染料等。
2.药物行业：间苯二胺在制药领域中也有广泛的应用，可以用于合成多种药物中间体，如非那西定、氨甲苯酸等。
3.橡胶行业：间苯二胺可以用作橡胶聚合物的抗老化剂，以提高橡胶的耐磨性和耐高温性能。
4.塑料行业：间苯二胺可以用作合成聚酰胺、聚酰亚胺等高性能塑料的中间体，以提高塑料的强度和耐水性能。
综上所述，间苯二胺的制备工艺和反应机理已经有了较为成熟的研究成果，并且在染料、药物、橡胶和塑料等行业中有广泛的应用前景。
催化加氢合成间苯二胺的研究进展
基 苯催 化 加 氢 制 问 苯 二 胺 ， 率 达 ９ ． 。Ｓ ｉ ｚ 收 ６０ ｈｍａｕ
基 金 项 目 ： 家 自然科 学基 金 资 助 项 目（０ ７ １ ９ 国 ２８６１） 收 稿 日期 ：０ ９ １ —２ ２０ — １ Ｏ
亿 与 生 物 互 程 ２１， Ｉ７ ｏ３ ００Ｖ ｇ ｎ ｅ ｉｇ ｅ ｓｒ ｙ ｏ ｎ ｉｅ ｒｎ
综述善论Ⅱ
催 化 加 氢 合 成 间 苯 二 胺 的 研 究 进 展
王文 灿 ， 少文 。 玲玲 ， 刘 尹 杨 萍 ， 光东 邬
（ 武汉工程 大学化 工与制 药 学院 绿 色化 工过 程省部 共 建教 育部 重点 实验 室 ， 北 武汉 ４ ０ ７ ） 湖 ３ ０ ３
摘 要 ： 间苯 二 胺 是 一 种 重 要 的 有 机 化 工 原 料 ， 主要 用作 染料 和 医药 中间体 。介 绍 了催 化 加 氢 合 成 间 苯 二 胺 催 化 剂 的研 究进 展 ， 析 了反 应 条 件 和 反 应 器 类 型 对 反 应 的 影 响 ， 分 并展 望 了催 化 加 氢合 成 间 苯 二 胺 的研 究 趋 势 。 关键 词 ： 间苯 二 胺 ； 间二 硝 基 苯 ； 化 加 氢 催 中 图分 类 号 ： ３ Ｔ ２ ６ ３ ＴＱ ０ ２ Ｑ ４ ． 文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ６ ２ ４ ５ ２ １ ） ３ ０ ０ —０ １ ７ —５ ２ （ ０ ０ ０ ～ ０ １ ３
应 如下 ：
Ｎ Ｏ，
５ Ｐ／ ｄ Ｃ催化 间 二硝基 苯加 氢反 应 ， 间苯 二 胺收 率达 ９ ． ， 度 大 于 ９ ． 。Ｐ ２ｏ 纯 ９９ ｄ催 化 剂 能 较 强 地 吸 附 氢分子 并将 其分 解 为活 泼 氢 原 子 ， 能 降低 反 应 的活 且 化 能 ， 其价 格 比较 昂贵 ， 业 生产难 以承受 。 但 工
间苯二胺生产工艺研究进展
54
精 细 石 油 化 工
2003 年
硝基苯的还原 ,反应在 100 ℃水浴加热下进行 ,反
应速度较快 ,0. 75 h 后即可完成 ,间苯二胺收率
达 81 %。
张莉等[5 ] 用常温常压络合催化法合成出的
平均颗粒度约为 20 nm 的纳米氢化钠作还原剂 ,
研究它在过渡金属盐的促进下对硝基化合物的还
(N H4Cl) = 1∶3∶5 还原间二硝基苯 ,在室温下反应 2 h ,间苯二胺收率为 73 %。铁粉在 N H4Cl 中活 性较高 ,反应时间较短 ,由于反应是在中性介质中
进行 ,还原产品处理过程简单 ,但间苯二胺收率较
低 ,且 未 能 解 决 环 境 污 染 问 题 。Desai 等[4 ] 用
此在染料工业中广泛用于制偶氮染料 、毛皮染料 、
活性染料和硫化染料的重要中间体 ,如制造碱性
橙 、碱 性 棕 、硫 化 黄 、直 接 黄 棕 3 G 及 直 接 黄 棕
D3 G 等 ;同时还用于制媒染剂 、染发剂 、显色剂 、
橡胶配合剂 、环氧树脂固化剂 、石油添加剂 、水泥
促凝剂以及金属溶解剂等 。近年来 ,又由间苯二
文献报道了用硼氢化钠nabh42金属卤化物体系进行硝基化合物的还原但收率也比较低al2nh4cl体系以甲醇为溶剂2535hz超声波浴中做了间二硝基苯的还原实验反应综上所述用化学还原由间二硝基苯制取间苯二胺的方法虽然生产工艺较简单但收率都比较低生产成本较高产生大量的铁泥和废水会造成严重的环境污染问题催化加氢法与化学还原法相比较催化加氢法具有生产能力大产品收率高质量好成本低三废少利于保护环境等优点因此日益受到重视二硝基苯催化加氢生产间苯二胺的化学反应方程式如下中心数目也正比于催化剂的用量
KT-02催化剂低压液相加氢法生产间苯二胺新工艺的实验研究
KT-02催化剂低压液相加氢法生产间苯二胺新工艺的实验研究张海亮;唐蓉萍;曹福军【摘要】使用中科药源KT-02负载型镍基催化剂催化间二硝基苯加氢合成间苯二胺.首先通过控制变量法和正交试验,考察反应温度、加氢压力、反应时间等因素与间苯二胺产率的关系,确定合适的实验室工艺条件.而后将同一批KT-02催化剂重复多次用于不同批次间二硝基苯的催化加氢,考察催化剂的最大套用次数.结果表明,5.0g间二硝基苯在140℃、加氢压力为3.0MPa、200mL乙醇做溶剂、催化剂用量为1.0g时,反应2.5h,间苯二胺收率达到95％以上;上述反应条件下,在保证产品收率为90％以上时,KT-02催化剂可重复套用7次.最后通过SEM分析不同批次使用后催化剂的微观形貌,获得催化剂性能变化的相关信息.【期刊名称】《兰州石化职业技术学院学报》【年(卷),期】2018(018)004【总页数】4页(P5-8)【关键词】KT-02催化剂;低压液相加氢;间苯二胺;SEM【作者】张海亮;唐蓉萍;曹福军【作者单位】兰州石化职业技术学院石油化学工程学院,甘肃兰州730060;兰州石化职业技术学院石油化学工程学院,甘肃兰州730060;中科药源生物工程有限公司,甘肃兰州730060【正文语种】中文【中图分类】TQ032.41间苯二胺是一种重要的有机合成原料，主要用作染料中间体，也用作环氧树脂的固化剂、水泥的促凝剂，并用于媒染剂、显色剂等方面。
随着世界纺织、印染工业的发展，间苯二胺的用途又拓展至芳纶、间苯二酚等领域[1]。
我国工业上多用铁粉还原法生产间苯二胺，该法是以铁粉为还原剂，在酸性溶液中将间二硝基苯还原为间苯二胺。
该工艺过程简单，技术成熟，但成本较高、收率低、产生大量含有芳胺的有毒铁泥，废水难处理，严重污染环境[2]，工人劳动强度重，因此，该法将逐渐被淘汰。
催化加氢法生产间苯二胺，具有生产能力大，产品收率高，质量好，成本低，三废少，有利于保护环境等优点，符合绿色化工的要求，因此日益受到重视[3]。
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综上所述 ,用化学还原由间二硝基苯制取间
苯二胺的方法虽然生产工艺较简单 ,但收率都比
较低 ,生产成本较高 ,产生大量的铁泥和废水会造
成严重的环境污染问题 。
2 催化加氢法
与化学还原法相比较 ,催化加氢法具有生产
能力大 ,产品收率高 ,质量好 ,成本低 ,三废少 ,有
利于保护环境等优点 ,因此日益受到重视 。由间
2. 2 非贵金属催化剂 2. 2. 1 镍基催化剂
镍基催化剂以其高活性 、低价格而常用作加 氢催化剂 。工业生产采用了二元或四元骨架镍催 化剂 (用量 20 %) ,用合成氨原料氢氮混合气作还 原剂 ,以乙醇为溶剂 ,于 110～120 ℃、氢压3. 43～ 4. 41 MPa 条件下 ,在塔式流化床中进行间二硝基 苯催化加氢制间苯二胺 ,转化率约为 100 % ,反应 完毕后 ,经减压蒸馏得熔点为 61. 61 ℃的产品 ,蒸 馏收率为 90 %～95 %。国内也有人采用釜式和 塔式法分别进行了小试和中试[2 ] 。
54
精 细 石 油 化 工
2003 年
硝基苯的还原 ,反应在 100 ℃水浴加热下进行 ,反
应速度较快 ,0. 75 h 后即可完成 ,间苯二胺收率
达 81 %。
张莉等[5 ] 用常温常压络合催化法合成出的
平均颗粒度约为 20 nm 的纳米氢化钠作还原剂 ,
研究它在过渡金属盐的促进下对硝基化合物的还
二硝基苯催化加氢生产间苯二胺的化学反应方程
式如下 :
NO2
N H2
催化剂 NO2 + 6 H2
N H2 + 4 H2O
此反应是强放热反应 ,低温对反应有利 。从 反应前后体积的变化可以看出 ,提高压力对反应 有利 ,随着压力的增加 ,间二硝基苯转化率增加 。 硝基化合物加氢反应过程比较复杂 ,包含了几个 平行反应和连串反应 ,可能生成不同的加氢中间 产物 。在加氢还原过程中 ,氢与硝基化合物在催 化剂 表 面 的 化 学 吸 附 是 反 应 的 控 制 步 骤[8 ] 。 Chaudhari 等[9 ]指出 ,不饱和有机物的催化加氢反 应对氢表现为一级反应 。左东华等[10 ] 认为硝基 化合物加氢还原过程的速率取决于氢在催化剂上 吸附活化的速率 。只有那些既能容纳氢 ,又能容 纳被加氢物的催化剂活性中心才能显示催化活 性 ,因此 ,催化加氢反应速度正比于催化剂的活性
述。
1 化学还原法
目前国内企业生产间苯二胺基本上是沿用铁
粉还原法[2] ,此方法是以铁粉为还原剂 ,在酸性
溶液中将间二硝基苯还原为间苯二胺 。其主要反
应式如下 :
NO2
N H2
H+ NO2 + 6 Fe + 8 H2O
N H2 + 6 Fe (OH) 2
NO2
N H2
NO2 + 12 Fe (OH) 2 + 8 H2O
中性 FeCl32Zn2二甲基甲酰胺2水系统研究了间二
收稿日期 :2002 06 30 ;修改稿收到日期 :2003 05 07 。 作者简介 :刘迎新 (1973 ) ,女 ,博士研究生 ,主要从事催化
剂方面的研究工作 ,已发表论文 6 篇 。
formic acid esterification , met hanol carbonylation , met hanol dehydrogenation , formaldehyde dimerisation , carbon dioxide and met hanol hydrogenation condesation and direct synt hesis f rom synt hetic gas , are re2 viewed and evaluated respectively. Key words : met hyl formate ; synt hesis ; progress
中心数目 ,也正比于催化剂的用量 。由此可见 ,催 化剂的性质及用量将是间二硝基苯加氢反应的决 定因素 。介质的酸碱性对硝基化合物的加氢还原 反应速度也有明显的影响 ,其中以中性介质中的 反应速度为最快 ,酸性介质不利于氢的吸附 ,碱性 介质将会与部分质子生成水分子 。
常用于间二硝基苯催化加氢的过渡金属催化 剂大体可分为两类 ,一类是贵金属催化剂如 Pd 、 Pt 、Rh 等 ;另一类是非贵金属催化剂如 Ni 。各种 金属催化剂的加氢活性对比结果见表 1 。
胺与苯二甲酰氯合成了耐高温的芳香聚酰胺树脂
和阻燃纤维 ,有许多特殊用途 ,如做防护服 、航空
航天材料等[1 ,2 ] ,生产迅速增长 。
间苯二胺主要由间二硝基苯还原制得 。目前
间苯二胺的工业生产方法主要有铁粉还原法和催
化加氢法两种路线 。笔者主要就化学还原法和催
化加氢法制间苯二胺的生产工艺研究进展进行评
2003 年 7 月
精 细 石 油 化 工
SPECIAL IT Y PETROCHEMICAL S
第4期
间苯二胺生产工艺研究进展
刘迎新1 陈吉祥1 张继炎1 ,2
(1. 天津大学化工学院催化科学与工程系 ,天津 300072 ;2. 一碳化学与化工国家重点实验室 ,天津 300072)
苏州市科达石化厂与石油化工科学研究院合 作开发的间二硝基苯生产工艺[16 ] 采用骨架镍催 化剂 ,以苯为溶剂 ,氢气作还原剂 , 在 120 ～ 130 ℃,4. 0～4. 5 MPa 氢压下 ,按 m (间二硝基苯) ∶ m (溶剂) ∶m (催化剂) = 100∶50∶10 配比投料 ,制 间苯二胺 ,收率大于 96 %。他们经过小试并一次
Pd/ C
5%
-
-
86. 4 [ 14 ]
Pd/ C 骨架镍 骨架镍 活性 Ni Mg2Fe 水滑石
5% 20 %
-
1/ 12 1. 5
-
92. 0 [ 15 ]
100 90～95 [ 2 ]
-
> 96 [ 16 ]
-
93
[ 19 ]
-
100 [ 20 ]
2. 1 贵金属催化剂
贵金属催化剂 Pd 、Pt 、Rh 等对间二硝基苯加
表 1 金属催化剂对间二硝基苯的加氢性能
催化剂
含量 (质 反应 转化率 , 收率 , 参考
量分数) 时间/ h %
%
文献
PV P2Pd2 1/ 4 Pt
Pd/ 聚合物
Pd + Pt = 4 ×10 - 6mol
0. 4
12. 25 % 7. 0
99. 0 -
- [ 11 ,12 ] 92. 0 [ 13 ]
时 ,加入少量的碱对间二硝基苯加氢反应有很大
的促进作用 ,碱的种类和用量对于反应的活性及
选择性有明显影响 。在硝基苯还原过程中 , 向
PV P2Pd 催化剂中添加各种过渡金属时 ,发现多
数与 Pd 组成的双金属催化剂的活性反而降低 ,
使反应时间延长 ,起负效应 。只有添加 Pt 时反应
速度有所提高 , Pd 和 Pt 的比例对活性有很大影
原反应 。在纳米氢化钠2镍盐结合的体系中 ,按 n
(纳米 NaH) ∶n [ Ni (OAc) 2 ]∶n (间二硝基苯) = 6∶ 1∶1 对间二硝基苯进行还原反应 。反应 6 h 后 ,间
二硝基苯的转化率达 100 % ,但只有 67 %间苯二
胺生成 , 其余是间硝基苯胺 。文d 和 Pt 摩尔比为 4∶1 时 ,催化剂的活性很
高 。催化剂 PV P2Pd 和 PV P2Pd21/ 4 Pt 催化间二
硝基苯加氢反应的活性对比见表 2 。
由表 2 可见 ,双金属催化剂较单金属催化剂
反应活性有较大幅度提高 ,表现出良好的金属间
协同效应 。
Islam 等[13 ]用链接到聚合物上的 Pd 含量为
氢反应表现出很高的活性 。文献 [ 11 ,12 ] 研究了
醇溶性载体聚乙烯基吡咯烷酮 ( PV P) 负载的 Pd2
Cl2 单金属以及 Pd 与其他过渡金属组成的双金
属催化剂对芳香硝基化合物还原的催化性能 。实
验表明 ,两种催化剂对芳香硝基化合物都表现出
很好的加氢活性 。以 PV P2Pd 作为还原催化剂
N H2 + 12 Fe (OH) 3
8 Fe (OH) 3 + Fe
3 Fe3O4 + 12 H2O
首先向还原釜中加入一定量的回收洗涤液 ,
在搅拌下加入铁粉和盐酸 ,升温活化后滴加间二
硝基苯进行还原反应 ,温度控制在 98～102 ℃;反
应后加纯碱中和至 p H 值为 8～8. 5 。然后经过
滤 ,水洗滤渣 ,将滤液与洗涤液合并后在减压下浓
此在染料工业中广泛用于制偶氮染料 、毛皮染料 、
活性染料和硫化染料的重要中间体 ,如制造碱性
橙 、碱 性 棕 、硫 化 黄 、直 接 黄 棕 3 G 及 直 接 黄 棕
D3 G 等 ;同时还用于制媒染剂 、染发剂 、显色剂 、
橡胶配合剂 、环氧树脂固化剂 、石油添加剂 、水泥
促凝剂以及金属溶解剂等 。近年来 ,又由间苯二
摘要 :简要介绍了由间二硝基苯化学还原生产间苯二胺的方法 ,对液相催化加氢法生产间苯二胺作了详细综 述 ,并对今后的研究方向提出了建议 。 关键词 :间苯二胺 间二硝基苯 化学还原 催化加氢
间苯二胺又名 1 ,32二氨基苯 ,为白色针状结
晶 ,是一种重要的有机化工原料和中间体 ,具有多
种用途 。由于间苯二胺具有较强的偶合能力 ,因
12. 25 %的催化剂 ,以二甲基甲酰胺2乙酸乙酯为
第4期
刘迎新等. 间苯二胺生产工艺研究进展
55
混合溶剂 ,在常温常压下对间二硝基苯进行加氢 还原 。产品收率和选择性都很高 ,反应 7 h 后间 苯二胺收率达到 92 % ,催化剂循环使用 7～8 次 后活性仍保持不变 。Mizuta 等[14 ]以混有邻 、对位 二硝基苯的间二硝基苯粗品为原料 ,以 Pd/ C 为 催化剂制取间苯二胺 。在甲醇中先加入 NaOH 溶液和氯化三辛基甲基铵 ,在 75～78 ℃下使邻位 和对位二硝基苯转化成相应的甲氧基硝基苯 ,而 间二硝基苯不发生反应 。此时 ,不必从生成的混 合物中分离出间二硝基苯 ,用 5 % Pd/ C 催化剂直 接对其进行催化加氢反应 。经蒸馏分离得到的间 苯二胺收率为 86. 4 % ,纯度为 99. 99 %。Mizuta 等[15 ]改用苯酚衍生物 ,在 NaO H 溶液和氯化四甲 基铵存在下 ,先把邻 、对位二硝基苯转化为相应的 苯氧基硝基苯 ,然后在 5 % Pd/ C 催化剂上进行间 二硝基苯催化加氢 ,经蒸馏分离得到的间苯二胺 收率为 92 % ,纯度为 99. 9 %。