[發(fā)明專利]一種2?硝基丙烷的合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610208003.3
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN105732393B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段云鳳;石園慶;李亞東;俞陽晨;柳圣境
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波四明化工有限公司
• 主分類號: C07C205/02
• 分類號: C07C205/02;C07C201/06
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所(普通合伙)33228
• 代理人: 代忠炯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化合物合成方法技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種2-硝基丙烷的合成方法。

背景技術(shù)

2-硝基丙烷是重要的溶劑和醫(yī)藥中間體，常用于合成氯硝基烷殺蟲劑，其還原得到的2-氨基-2甲基-1丙醇是非常重要的表面活性劑基團。

漢繼程等(精細與專用化學(xué)品，2005，13(1)，27～30)介紹了2-硝基丙烷的常見工業(yè)生產(chǎn)工藝是丙烷硝化法：硝化反應(yīng)在絕熱反應(yīng)器內(nèi)進行，溫度350～400℃、壓力1.0～1.2MPa、停留時間1.0～1.2s，氧化產(chǎn)物中硝基甲烷25％、硝基乙烷15％、1-硝基丙烷20％、2-硝基丙烷40％，丙烷單程轉(zhuǎn)化率10％、硝酸利用率98％，在回收硝酸后精餾，分別得到硝基甲烷、硝基乙烷、1-硝基丙烷、2-硝基丙烷。

陳賡良(天然氣工業(yè)，1990，10(2)，62～66)進一步說明了丙烷硝化法的生產(chǎn)工藝，由于各組分沸點接近分離困難，一般只能得到94％主含量的2-硝基丙烷(內(nèi)含其它硝基烷烴)，純度較低的產(chǎn)品通常用于做溶劑和其他對產(chǎn)品純度要求不高的領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種2-硝基丙烷的合成方法，該方法反應(yīng)溫和、最終產(chǎn)品中2-硝基丙烷的純度高且不含其它硝基烷烴，同時可回收副產(chǎn)品丙酮肟。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種2-硝基丙烷的合成方法，采用如下反應(yīng)式合成2-硝基丙烷，反應(yīng)式如下：

包括以下步驟：

①在反應(yīng)器中加入丙酮、鈦硅分子篩催化劑、溶劑混勻，然后通入氨氣使反應(yīng)體系處于氨飽和狀態(tài)；

②在反應(yīng)器溫度升高到60～80℃后，持續(xù)加入丙酮、過氧化氫、溶劑和氨氣，此時加入的丙酮與過氧化氫的摩爾比為1:1.5～2.5、此時加入的丙酮與溶劑的質(zhì)量比為1：2～3、 此時加入的丙酮與氨氣的摩爾比為1:1～2，反應(yīng)停留時間為0.5～3h，從反應(yīng)器出口處采出反應(yīng)液；

③在精餾塔中精餾步驟②得到的反應(yīng)液，塔頂回流比1:1～3:1，塔頂溫度80-85℃，收集餾分，餾分分層后，取上層含2-硝基丙烷的油層；

④取步驟③得到的含2-硝基丙烷的油層，無機酸酸洗，收集上層油層；

⑤取步驟④得到的油層，水洗后，無機堿堿洗，收集上層的2-硝基丙烷粗品；

⑥在精餾塔中精餾步驟⑤得到的2-硝基丙烷粗品，加熱溫度85～90℃、塔頂壓力為-0.075～0MPa，塔頂?shù)玫?-硝基丙烷成品；

其中，步驟①中所述溶劑為水或C₂～C₄的飽和醇類，優(yōu)選叔丁醇作溶劑。

所述步驟①中丙酮與溶劑的質(zhì)量之比為1：0.5～3。

所述步驟①中催化劑為鈦硅分子篩TS-1催化劑或鈦硅分子篩HPO-1，優(yōu)選鈦硅分子篩TS-1催化劑，催化劑的量為底料溶液總重量的2～10％。

所述步驟②中反應(yīng)是在連續(xù)操作的反應(yīng)器中進行，連續(xù)采出含2-硝基丙烷的反應(yīng)液，且總的物料加入量與采出量平衡，連續(xù)操作可以增加生產(chǎn)效率，免去分離催化劑的步驟，增加催化劑壽命，并且可以進行工業(yè)化生產(chǎn)。

所述步驟②中反應(yīng)條件：溫度60～80℃，反應(yīng)溫度過低，催化劑失活加快，反應(yīng)溫度過高，過氧化氫分解加快，反應(yīng)停留時間0.5～3h，反應(yīng)停留時間是指步驟②中連續(xù)加入的反應(yīng)物從進入反應(yīng)器開始，到反應(yīng)得反應(yīng)液為止，反應(yīng)物在反應(yīng)器中總共停留的時間，通過增加單位時間丙酮的進料量控制反應(yīng)停留時間，停留時間過短，有過氧化氫帶入后處理階段，使后處理過程存在危險，停留時間過長，催化劑失活加快。

所述步驟②中過氧化氫濃度范圍為25～50％，過氧化氫配比過小，主產(chǎn)物為丙酮肟，過氧化氫配比過高，雜質(zhì)增長多，催化劑失活加快；氨配比過低，催化劑失活加快，丙酮單程轉(zhuǎn)化率低，氨配比過高，過氧化氫分解加快。

所述步驟③得到的2-硝基丙烷油層中含有丙酮肟雜質(zhì)，用氣相色譜法檢測所得2-硝基丙烷油層中丙酮肟的含量。

所述步驟④中無機酸為鹽酸或硫酸，酸用量與步驟③得到的2-硝基丙烷油層中所含丙酮肟雜質(zhì)之間的摩爾量比為0.5～1.5:1，酸洗后除去下層酸中和的丙酮肟，回收丙酮肟以降低生產(chǎn)成本，保留上層油層。

所述步驟⑤中無機堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀或上述至少兩種堿的混合堿，堿調(diào)pH＝6.5～7.5。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1.本發(fā)明反應(yīng)溫和，設(shè)備簡單，工藝安全性、穩(wěn)定性高；