釜式連續加氫制備對氨基苯酚的反應系統及方法
【專利摘要】本發明屬于有機化工中間體產品制備領域，提供一種釜式連續加氫制備對氨基苯酚的反應系統及方法。該反應系統包括多個氫化釜，之間連接有輸送對硝基苯酚的醇溶液的溢流管和傳輸氫氣的平衡管。該方法包括對硝基苯酚的母液配制、氫化釜升溫、反應物輸送、連續氫化等步驟，得到對氨基苯酚產品。本發明提供了一種釜式連續化清潔工藝，生產效率高，產品質量高，操作者勞動強度低，設備投資少，綜合成本低。
【專利說明】釜式連續加氫制備對氨基苯酚的反應系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于有機化工中間體產品制備領域，特別涉及一種釜式連續加氫制備對氨 基苯酚的反應系統及方法。
【背景技術】
[0002] 對氨基苯酚，又名羥基苯胺，簡稱PAP，是一種無色或淡黃色片狀或針狀晶體；遇 光或在空氣中變成褐色，溶于熱水和醇，微溶于涼水，幾乎不溶于苯和氯仿。PAP是一種用途 十分廣泛的有機化工中間體：在醫藥工業中主要用于合成撲熱息痛、安妥明、維生素 B、復 合劑煙酰胺等藥品；在橡膠工業中，可合成4010NA、4020、4030等對苯二胺類防老劑；也是 生產散染料、酸性染料、直接染料、硫化染料和皮毛染料等的中間體。
[0003] 目前，國內外工業化生產對氨基苯酚的原料主要是對硝基苯酚和硝基苯，由于采 用的工藝方法不同，對氨基苯酚有多種合成方法，目前我國工業化生產對氨基苯酚的主要 有以下三種方法：硝基苯加氫還原法、對硝基苯酚鐵粉法、對硝基苯酚加氫還原法。
[0004] 硝基苯加氫還原法工藝特點：該工藝原料易得、工藝路線短、收率高、污染小、產品 質量好，但需要貴金屬作催化劑。催化劑壽命短，貴金屬回收成本高，相應增加了生產成本。 由于反應在烯酸介質中進行，對設備材質要求高。另外因產品中帶有苯胺能夠致癌，抑制了 它在醫藥中的發展。目前，我國還沒有采用此工藝超過5000噸/a的生產廠家。
[0005] 對硝基苯酚鐵粉法：該工藝簡單，但三廢污染嚴重，屬國家產業政策中淘汰項目。
[0006] 對硝基苯酚加氫還原法：該工藝采用間歇反應，以R-Ni為催化劑，以水和醇類混 合液為溶劑，將對硝基苯酚加入加氫還原釜后，在90-1KTC進行還原反應，還原成對氨基 苯酚溶液，然后經過過濾、結晶、離心、干燥得到對氨基苯酚成品。此工藝是我國目前工業 化主要的生產方法。由于采用釜式間歇生產，該方法存在生產效率低、產品質量不穩定、溶 劑及置換氣體損失嚴重、由于采用間歇式反應自控程度低，安全性差的缺點。其中，中國專 利申請"由對硝基苯酚制備對氨基苯酚的液相加氫新工藝"（申請號99104692. 7,公布號 CN1237575A，公布日1999年12月8日）中記載的制備方法中，對硝基苯酚于還原反應器 中在2倍以上的極性溶劑和0. 5-10%催化劑存在條件下，控制氫氣壓力0. l-10MPa、溫度 50-170°C反應0. 5-5小時。該制備方法未使用多級氫化釜進行連續氫化反應，生產效率有 限，影響對氨基苯酚產品的產量和質量。
[0007] 因此，目前的有機化工中間體產品制備領域中，需要開發出一種采用釜式連續化 清潔工藝、生產能力大、勞動強度低、設備投資少、綜合成本低的對氨基苯酚生產方法。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的針對現有技術中存在的不足，提供一種在多個氫化釜中，能夠連續 進行氫化反應制備對氨基苯酚的反應系統和生產方法。
[0009] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
[0010] 釜式連續加氫制備對氨基苯酚的反應系統，該反應系統包括氫化裝置，所述氫化 裝置包括多個氫化釜，各氫化釜之間設置有用于輸送對硝基苯酚的醇溶液的溢流管，以保 持各氫化釜之間連通；且所述各氫化釜之間還設有用于傳輸氫氣的平衡管，以保持各氫化 釜之間連通。
[0011] 進一步地，所述氫化釜的數量為η個，分別為一級氫化釜、二級氫化釜、三級氫化 爸、直至η級氫化爸；
[0012] 該反應系統還包括：
[0013] 配料裝置，與所述一級氫化釜連接，以向各級氫化釜輸送對硝基苯酚的醇溶液； [0014] 過濾裝置，與η級氫化釜連接，用于接收并分離來自各級氫化釜的物料；所述過濾 裝置還通過催化劑傳送管分別與各級氫化釜連接，以將過濾后的含有催化劑的濃縮液傳送 回各級氫化釜；
[0015] 結晶裝置，與所述過濾裝置連接，用于接收來自所述過濾裝置的液體物料，以對所 述液體物料進行結晶處理；并且所述結晶裝置還與所述配料裝置連接，將結晶后得到的對 氨基苯酚結晶母液傳輸給所述配料裝置；
[0016] 精制裝置，與所述結晶裝置連接，用于接收來自所述結晶裝置的結晶后的固體物 料，以進彳丁抗氧化劑精制處理；
[0017] 離心裝置，與所述精制裝置連接，用于接收來自所述精制裝置的精制后的物料，以 進行離心處理，得到對氨基苯酚精制母液和對氨基苯酚物料；
[0018] 干燥裝置，與所述離心裝置連接，用于接收來自所述離心裝置的對氨基苯酚物料， 以對所述對氨基苯酚物料進行干燥處理；
[0019] 儲氣裝置，與所述η級氫化釜連接，用于以向各級氫化釜輸送氫氣。
[0020] 利用釜式連續加氫制備對氨基苯酚的反應系統制備對氨基苯酚的方法，包括以下 步驟：
[0021] 對硝基苯酚的醇溶液配制步驟：將對硝基苯酚配制成為對硝基苯酚的醇溶液；
[0022] 氫化釜升溫步驟：分別向所述氫化釜內加入催化劑，氮氣置換合格后，向一級氫化 釜內加入反應液，對所述氫化釜進行攪拌處理、加熱處理；
[0023] 反應物輸送步驟：當所述氫化釜內的溫度均達到規定溫度時，將所述對對硝基苯 酚的醇溶液連續輸送至所述氫化釜中；
[0024] 連續氫化步驟：將氫氣輸入所述氫化釜進行連續氫化還原處理，得到含對氨基苯 酚的料液；
[0025] 產物分離步驟：將所述含對氨基苯酚的料液進行過濾處理、結晶處理，得到對氨基 苯酚結晶母液和結晶后的固體物料；將所述結晶后的固體物料進行抗氧化精制處理、離心 處理、干燥處理，得到氨基苯酚成品。
[0026] 進一步地，在所述氫化釜之間，所述對硝基苯酚的醇溶液與氫氣的流向相反。
[0027] 進一步地，所述反應物輸送步驟和連續氫化步驟同時開始進行。
[0028] 進一步地，所述對硝基苯酚的醇溶液配制步驟中，是將對硝基苯酚溶于質量濃度 45-60 %的醇類的溶液中；所述對硝基苯酚的醇溶液含有20-40 %對硝基苯酚；優選地，所 述醇類為甲醇或乙醇。
[0029] 進一步地，當所述氫化釜第一次開車之前，所述醇類的溶液由醇類和水配制；當所 述氫化釜第一次開車之后，所述醇類的溶液由醇類和所述對氨基苯酚結晶母液配制。
[0030] 進一步地，所述氫化釜升溫步驟中，所述催化劑為雷尼鎳催化劑、納米鎳催化劑、 鈀碳催化劑中的一種或幾種。
[0031] 進一步地，所述反應物輸送步驟中，所述規定溫度為不低于90°C，所述氫化釜的 壓力為8-20kg/cm 2,優選為15kg/cm2;所述對硝基苯酚的醇溶液流入所述氫化釜的流量為 0· 8_2m3/h，優選為 lm3/h ;
[0032] 進一步地，所述連續氫化步驟中，所述連續加氫處理的溫度為90-1KTC，壓力為 0· 8_2. OMPa0
[0033] 本發明的反應方程式如下：
[0034]
【權利要求】
1. 釜式連續加氫制備對氨基苯酚的反應系統，其特征在于：該反應系統包括氫化裝 置，所述氫化裝置包括多個氫化釜，各氫化釜之間設置有用于輸送對硝基苯酚的醇溶液的 溢流管，以保持各氫化釜之間連通；且所述各氫化釜之間還設有用于傳輸氫氣的平衡管，以 保持各氫化釜之間連通。
2. 根據權利要求1所述的釜式連續加氫制備對氨基苯酚的反應系統，其特征在于： 所述氫化II的數量為n個，分別為一級氫化爸、二級氫化爸、三級氫化爸、直至n級氫化 釜； 該反應系統還包括： 配料裝置，與所述一級氫化釜連接，以向各級氫化釜輸送對硝基苯酚的醇溶液； 過濾裝置，與n級氫化釜連接，用于接收并分離來自各級氫化釜的物料；所述過濾裝置 還通過催化劑傳送管分別與各級氫化釜連接，以將過濾后的含有催化劑的濃縮液傳送回各 級氫化釜； 結晶裝置，與所述過濾裝置連接，用于接收來自所述過濾裝置的液體物料，以對所述液 體物料進行結晶處理；并且所述結晶裝置還與所述配料裝置連接，將結晶后得到的對氨基 苯酚結晶母液傳輸給所述配料裝置； 精制裝置，與所述結晶裝置連接，用于接收來自所述結晶裝置的結晶后的固體物料，以 進行抗氧化劑精制處理； 離心裝置，與所述精制裝置連接，用于接收來自所述精制裝置的精制后的物料，以進行 離心處理，得到對氨基苯酚精制母液和對氨基苯酚物料； 干燥裝置，與所述離心裝置連接，用于接收來自所述離心裝置的對氨基苯酚物料，以對 所述對氨基苯酚物料進行干燥處理； 儲氣裝置，與所述n級氫化釜連接，用于以向各級氫化釜輸送氫氣。
3. 利用權利要求1的釜式連續加氫制備對氨基苯酚的反應系統制備對氨基苯酚的方 法，其特征在于：該方法包括以下步驟： 對硝基苯酚的醇溶液配制步驟：將對硝基苯酚配制成為對硝基苯酚的醇溶液； 氫化釜升溫步驟：分別向所述氫化釜內加入催化劑，氮氣置換合格后，向一級氫化釜內 加入反應液，對所述氫化釜進行攪拌處理、加熱處理； 反應物輸送步驟：當所述氫化釜內的溫度均達到規定溫度時，將所述對對硝基苯酚的 醇溶液連續輸送至所述氫化釜中； 連續氫化步驟：將氫氣輸入所述氫化釜進行連續氫化還原處理，得到含對氨基苯酚的 料液； 產物分離步驟：將所述含對氨基苯酚的料液進行過濾處理、結晶處理，得到對氨基苯酚 結晶母液和結晶后的固體物料；將所述結晶后的固體物料進行抗氧化精制處理、離心處理、 干燥處理，得到氨基苯酚成品。
4. 根據權利要求3所述釜式連續加氫制備對氨基苯酚的方法，其特征在于：在所述氫 化釜之間，所述對硝基苯酚的醇溶液與氫氣的流向相反。
5. 根據權利要求3或4所述釜式連續加氫制備對氨基苯酚的方法，其特征在于：所述 反應物輸送步驟和連續氫化步驟同時開始進行。
6. 根據權利要求5所述釜式連續加氫制備對氨基苯酚的方法，其特征在于：所述對硝 基苯酚的醇溶液配制步驟中，是將對硝基苯酚溶于質量濃度45-60%的醇類的溶液中；所 述對硝基苯酚的醇溶液含有20-40%對硝基苯酚；優選地，所述醇類為甲醇或乙醇。
7. 根據權利要求6所述釜式連續加氫制備對氨基苯酚的方法，其特征在于：所述對硝 基苯酚的醇溶液配制步驟中，當所述氫化釜第一次開車之前，所述醇類的溶液由醇類和水 配制；當所述氫化釜第一次開車之后，所述醇類的溶液由醇類和所述對氨基苯酚結晶母液 配制。
8. 根據權利要求5所述釜式連續加氫制備對氨基苯酚的方法，其特征在于：所述氫化 釜升溫步驟中，所述催化劑為雷尼鎳催化劑、納米鎳催化劑、鈀碳催化劑中的一種或幾種。
9. 根據權利要求5所述釜式連續加氫制備對氨基苯酚的方法，其特征在于：所述反 應物輸送步驟中，所述規定溫度為不低于90°C，所述氫化釜的壓力為8-20kg/cm2,優選為 15kg/cm2;所述對硝基苯酚的醇溶液流入所述氫化釜的流量為0. 8-2m3/h，優選為lm3/h。
10. 根據權利要求5所述釜式連續加氫制備對氨基苯酚的方法，其特征在于：所述連續 氫化步驟中，所述連續加氫處理的溫度為90-110°C，壓力為0. 8-2. OMPa。
【文檔編號】C07C213/02GK104447362SQ201410853587
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月31日 優先權日:2014年12月31日
【發明者】張志強, 董永廣, 杜文峰, 張超, 蔡頌公, 李希明, 李群郎, 郭孟茜, 王欣賢, 魏晶磊 申請人:河北冀衡（集團）藥業有限公司