[發(fā)明專利]采用重結(jié)晶法提純2,4-二氨基甲苯的工藝

有效

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• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104402732A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇德水;段利;黃津;王長飛
• 申請（專利權(quán)）人: 滄州豐源環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C07C209/84
• 分類號: C07C209/84;C07C211/50
• 代理公司: 上海脫穎律師事務(wù)所 31259
• 代理人: 張群峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種由混合二氨基甲苯(TDA)提純2,4-二氨基甲苯的工藝。

技術(shù)背景

2,4-二氨基甲苯為重要的染料中間體，同時也是生產(chǎn)甲苯二異氰酸酯(TDI)的重要原材料。工業(yè)上合成TDA的方法通常是先將甲苯硝化得到混合二硝基甲苯，經(jīng)過精餾分離除去鄰位二硝基甲苯之后得到間位混合二硝基甲苯，再還原得到混合TDA，2,4-TDA和2,6-TDA含量主要有2種比例(質(zhì)量比)，80:20或者65:35。因為純2,4-TDA合成的染料顏色更佳，聚氨基甲酸酯的使用性能更佳，所以，經(jīng)濟(jì)、高效的提純2,4-TDA的生產(chǎn)工藝具有廣闊的工業(yè)前景。

目前，國內(nèi)有關(guān)由混合TDA制備2,4-二氨基甲苯的相關(guān)文獻(xiàn)報道較少。國內(nèi)生產(chǎn)2,4-二氨基甲苯的廠家大多采用2,4-二硝基甲苯在酸性條件下用鐵粉還原生產(chǎn)2,4-二氨基甲苯，該工藝生產(chǎn)工程中會產(chǎn)生大量的酸性廢水、廢渣，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，此法正逐漸被淘汰。同時提取2,4-二氨基甲苯后會剩余大量的2,4-二氨基甲苯及2,6-二氨基甲苯的混合物，兩種成分的比例大約為各50％，由于無法進(jìn)一步利用而產(chǎn)生大量的廢渣，環(huán)境污染也很嚴(yán)重。因此，研究環(huán)境污染小，生產(chǎn)工藝簡單，能耗低的2,4-二氨基甲苯的新技術(shù)具有極高的市場價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種簡單高效的提純2,4-二氨基甲苯的新工藝。

本發(fā)明采用重結(jié)晶法提純2,4-二氨基甲苯的工藝(方法)，包括以下步驟：

a)將2,4和2,6-二氨基甲苯混合物、蒸餾水以及有機(jī)醇或酮類溶劑按1:(0.5-1.5)：(0.5-1.5)的質(zhì)量比在反應(yīng)器中進(jìn)行混合，在溫度50-90℃、回流狀態(tài)下，攪拌使上述物料混合均勻。

因為在升溫狀態(tài)下，混合物料容易蒸發(fā)，因此在反應(yīng)器頂部開口上設(shè)置冷凝器，使得蒸發(fā)的物料冷凝成液體回流到反應(yīng)器中,減少物料損失并能防止反應(yīng)器中的氣壓驟升。

b)停止加熱，在結(jié)晶器中將混合物料降溫至5-25℃，析出晶體。冷卻方式可以通過設(shè)置在結(jié)晶器外壁上的冷卻夾套來進(jìn)行，在冷卻夾套中通入循環(huán)冷卻水或其它冷卻液對結(jié)晶器進(jìn)行冷卻。

該步驟中的結(jié)晶器與步驟a)中的反應(yīng)器可以為同一容器，即溶解和重結(jié)晶步驟在同一容器中進(jìn)行；也可以是兩個獨(dú)立的容器，即在反應(yīng)器中混合后的物料再轉(zhuǎn)移到結(jié)晶器中進(jìn)行重結(jié)晶。

c)進(jìn)行離心分離和洗滌，可以進(jìn)行多次反復(fù)洗滌和離心分離。

d)對洗滌后的晶體進(jìn)行干燥，得到純品2,4-二氨基甲苯。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，還包括步驟e)：將步驟c)中離心分離出的洗液作為步驟a)的原料，循環(huán)利用。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，2,4和2,6-二氨基甲苯混合物中的2,4-二氨基甲苯/2,6-二氨基甲苯的質(zhì)量比約為80:20。這里所說的“約”是指本領(lǐng)域技術(shù)人員通?？山邮艿姆秶?，一般是指上下5％以內(nèi)。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，其中有機(jī)醇或酮類溶劑選自甲醇、乙醇、乙二醇和丙酮中的一種或多種。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，其中步驟d)是在溫度65-75℃，真空度大于0.080MPa條件下進(jìn)行真空干燥。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，其中步驟a)是在惰性氣氛(例如氮?dú)?保護(hù)下進(jìn)行操作。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，其中步驟b)中的重結(jié)晶溫度為10-15℃。在該溫度區(qū)間進(jìn)行重結(jié)晶，能夠獲得最佳的最終產(chǎn)品純度和收率。

本發(fā)明的目的之二是提供一種采用重結(jié)晶法提純2,4-二氨基甲苯的新系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的采用重結(jié)晶法提純2,4-二氨基甲苯的系統(tǒng)(裝置)，包括：

反應(yīng)器(反應(yīng)釜)，帶有加熱和攪拌裝置，反應(yīng)器用來接收2,4和2,6-二氨基甲苯混合物、蒸餾水以及有機(jī)醇或酮類溶劑并在其中進(jìn)行溶解和混合；

冷凝器，安裝在反應(yīng)器的頂部開口上，冷凝器對蒸發(fā)的混合物料進(jìn)行冷卻并回流到反應(yīng)器中；

結(jié)晶器，外壁上設(shè)置有冷卻夾套，結(jié)晶器與反應(yīng)器連接，用來接收反應(yīng)器中的溶解后的混合物料并在其中冷卻析晶；

離心機(jī)，與結(jié)晶器連接，用來對冷卻析晶后的混合物料進(jìn)行離心分離，得到固體結(jié)晶物；

干燥器，與離心機(jī)連接，用來對固體結(jié)晶物進(jìn)行干燥，得到2,4-二氨基甲苯產(chǎn)品。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，還包括返回裝置(例如液體泵)，返回裝置連接在離心機(jī)和反應(yīng)器之間，用來將離心機(jī)的洗液返回到反應(yīng)器中作為原料使用。