[發明專利]通過催化氫化二硝基甲苯制備甲苯二胺的方法

在審

• 申請號: 201810852403.7
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN108997137A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 魯爭
• 申請（專利權）人: 麻城市天恒商貿有限公司
• 主分類號: C07C209/36
• 分類號: C07C209/36;C07C211/51;C07C201/08;C07C201/16;C07C205/06
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本發明涉及一種制備甲苯二胺的方法，在該方法中，在催化劑的存在下使二硝基甲苯與氫氣反應。以二硝基甲苯的摩爾量為基準計，這種方法所需的二硝基甲苯是這樣的：其具有物理溶解形式或化學鍵合形式的二氧化碳的含量為不大于0.175摩爾%。

技術領域

本發明涉及一種制備甲苯二胺（TDA）的方法，在該方法中，在催化劑的存在下，使二硝基甲苯（DNT）與氫氣反應，其中以所用二硝基甲苯的摩爾量為基準計，所用二硝基甲苯具有的物理溶解形式或化學鍵合形式的二氧化碳的含量為不大于0.175摩爾％。

背景技術

甲苯二胺是制備甲苯二異氰酸酯（TDI）的中間體，而所述甲苯二異氰酸酯是用于制備聚氨酯的以大規模生產的重要的初級產品。其通過對二硝基甲苯（DNT）進行催化氫化的制備方法是已知的并且經常被報道（例如參見發表于Ullmann’sEnzyklopadiedertechnischenChemie的文章,第4版，第7卷，第393頁，1973，VerlagChemieWeinheim/紐約）。甲苯二胺的工業化生產主要是將通過用硝酸硝化甲苯獲得的二硝基甲苯的異構體混合物進行反應。

商業上的二硝基甲苯的異構體混合物主要是以粗DNT的形式在兩步等溫硝化過程中制得，所述兩步等溫硝化過程采用硝酸在硫酸催化劑的存在下進行，生成相應的一硝基甲苯中間體。它們隨后在提供下游反應的步驟，主要是洗滌步驟中被收集，這樣它們在很大程度上不含在反應步驟中形成的溶解的硫酸和硝酸以及次要成分如甲酚和其降解產物。

發明內容

本發明提供一種制備甲苯二胺的方法，其中將二硝基甲苯與氫氣在催化劑存在下進行反應，其特征在于，以所用二硝基甲苯的摩爾量為基準計，所用二硝基甲苯具有的物理溶解形式或化學鍵合形式的二氧化碳的含量為小于0.175摩爾％。

一種可在本發明方法范圍內使用的合適的確定物理溶解形式或化學鍵合形式的二氧化碳含量的分析方法詳細地披露和描述在下面“實施例”部分中，題為“定量確定二硝基甲苯中物理溶解或化學鍵合形式的二氧化碳的分析方法的說明”。在本發明的范圍內，物理溶解或化學鍵合形式的二氧化碳的含量被理解為可以物理溶解和/或化學鍵合形式存在的二氧化碳的總含量。

在本發明一個較好的實施方式中，制備甲苯二胺的方法包括如下步驟：

a)使甲苯與硝化酸反應，形成包含一硝基甲苯的反應混合物，

b)將包含一硝基甲苯的反應混合物分離成：包含一硝基甲苯的有機相和包含硫酸的水相，

c)使包含一硝基甲苯的有機相與硝化酸反應，獲得包含二硝基甲苯（即二硝基甲苯的異構體混合物）的反應混合物，

d)將包含二硝基甲苯的反應混合物分離成：包含二硝基甲苯的有機相和包含硫酸的水相，

e)在多步萃取中，用水純化包含二硝基甲苯的有機相，所述多步萃取的每一步都包含混合和相分離，以獲得包含下述(i)-(iii)的二硝基甲苯的異構體混合物：(i)74-81重量％的2,4-DNT，(ii)17-21重量％的2,6-DNT，和(iii)小于5.5重量％的組合的2,3-DNT、2,5-DNT、3,4-DNT和3,5-DNT，其中(i)、(ii)和(iii)的總和為100重量％的二硝基甲苯，

f)使所得的二硝基甲苯的異構體混合物與氫氣在催化劑存在下進行反應，形成甲苯二胺，

其中

(1)在步驟e)的多步萃取的每一步中，用于混合的停留時間至少為4分鐘、并且不超過60分鐘，和

(2)至少在步驟e)萃取的最后階段，還將惰性氣體引入包含二硝基甲苯和水的有機相混合物中，惰性氣體與二硝基甲苯的重量比是：使得以二硝基甲苯的摩爾量為基準計，所得純化的二硝基甲苯具有的物理溶解或化學鍵合形式的二氧化碳的總含量為小于0.175摩爾％，較好為小于0.125摩爾％，最好為小于0.075摩爾％。