硝基苯的催化氢化法制苯胺.doc

硝基苯的催化氢化法制苯胺组员：刘超谌庄琳一、苯胺的性质1.物理性质：苯胺Aniline；其他名称，胺基苯，阿尼林油。是最简单的一级芳香胺。无色或微黄色油状液体，有令人不愉快的气味。熔点－6.3℃，沸点184℃，相对密度1.02（20/4℃），相对分子量93.128，加热至370℃分解。稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。暴露于空气中或日光下变为棕色。可用水蒸气蒸馏，蒸馏时加入少量锌粉以防氧化。提纯后的苯胺可加入10～15ppm的NaBH4，以防氧化变质。2.化学性质：有碱性，能与盐酸化合生成盐酸盐，与硫酸化合成硫酸盐。能起卤化、乙酰化、重氮化等作用。遇明火、高热可燃。与酸类、卤素、醇类、胺类发生强烈反应，会引起燃烧。其氨基上的氢原子可被烃基或酰基取代，生成二级或三级苯胺及酰基苯胺。当苯胺进行取代反应时，主要生成邻、对位取代产物。苯胺与亚硝酸反应生成重氮盐，由此盐可制成一系列苯的衍生物和偶氮化合物。二、苯胺的用途：（1）苯胺是染料工业中最重要的中间体之一，在染料工业中可用于制造酸性墨水蓝G、酸性媒介BS、酸性嫩黄、直接橙S、直接桃红、靛蓝、分散黄棕、阳离子桃红FG和活性艳红X-SB等。（2）在有机颜料方面有用于制造金光红、金光红g、大红粉、酚菁红、油溶黑等。在印染工业中用于染料苯胺黑；在农药工业中用于生产许多杀虫剂、杀菌剂如DDV、除草醚、毒草胺等。（3）苯胺是橡胶助剂的重要原料，用于制造防老剂甲、防老剂丁、防老剂RD及防老剂4010、促进剂M、808、D及CA等（4）也可作为医药磺胺药的原料，同时也是生产香料、塑料、清漆、胶片等的中间体；并可作为炸药中的稳定剂、汽油中的防爆剂以及用作溶济；其它还可以用作制造对苯二酚、2-苯基吲哚等。（5）苯胺是生产农药的重要原料，由苯胺可衍生N-烷基苯胺、烷基苯胺、邻硝基苯胺、环己胺等，可作为杀菌剂敌锈钠、拌种灵、杀虫剂三唑磷、哒嗪硫磷、喹硫磷，除草剂甲草胺、环嗪酮、咪唑喹啉酸等的中间体。三、苯胺的生产方法：1.硝基苯铁粉还原法该法是最早的苯胺工业生产方法，其污染环境，设备腐蚀严重，操作维护费用高，难以连续化生产，现已基本淘汰，目前只有拜尔在西维吉尼亚洲的新马丁斯维勒的装置采用此工艺。2.苯酚的气相氨解法苯酚的氨解的理论产率为99%，优点是原料易得、生产方法简单、催化剂廉价、产品质量好、“三废”少，适于大规模连续生产，并可根据需要联产二苯胺，但比硝基苯催化加氢工艺成本高。缺点是要有廉价的苯酚，反应产物的分离精制比较复杂。目前只有美国阿里斯特克化学公司和日本三井石油化学公司采用此工艺。3.硝基苯催化加氢法该法以硝基苯为原料，氢气为还原剂，铜/硅、镍或铂/钯为催化剂，以氢为还原剂，将硝基苯还原生成苯胺，理论产率为99%，我国全部采用该法生产。该法的硝化环节很关键，设备投资占总固定投资的50%以上。硝基苯催化加氢生产主要采用混酸硝化法，可采用等温或绝热硝化工艺，等温硝化能耗大，反应时间长，副产物多，收率低，产品质量差；绝热硝化工艺突破了反应必须在低温下恒温操作的传统观念，物料停留时间短，副反应少，是当前最有前途的一种硝化技术。国外采用绝热硝化工艺的公司较多，而国内的主流技术为等温硝化工艺。胺化过程包括固定床气相加氢、流化床气相加氢以及硝基苯液相催化加氢工艺。除德国巴斯夫公司采用流化床外，其他公司多采用固定床反应器。我国除山东烟台万华聚氨酯集团有限公司采用固定床反应器外，其他公司均采用流化床反应器。此次主要介绍硝基苯催化加氢法制苯胺生产原理：主反应：C6H5NO2+3H2C6H5NH2+2H2O副反应：C6H5NO2+4H2C6H6+NH3+2H2OC6H5NH2+H2C6H6+NH3四、硝基苯催化加氢法的工艺流程图：氢气分离精制洗涤冷凝反应汽化硝基苯粗苯胺废水再沸纯苯胺产品连续流化床硝基苯的气相催化氢化工艺流程主要工艺条件：温度：240~270ºC催化剂：Cu-SiO2载体型催化剂（30~140目）氢油比（氢气和硝基苯摩尔比）：9:1流化床的工艺过程：硝基苯经预热后，进入硝基苯蒸发器，用预热的氢气使硝基苯汽化，氢/硝基苯的摩尔比约9:1。混合气体经换热器预热后，从底部进入流化床反应器，使催化剂处于流化状态，在常压、240~370ºC反应，生成苯胺，反应产物从流化床反应器的顶部逸出，经分离，过量氢循环使用，硝基苯转化率99.5%以上，选择性99%以上，的苯胺纯度99.5%以上。五、该工艺的特点：优点：不需要使用溶剂，常压（低压）反应，产品质量好（苯胺纯度99.5%），催化剂单程寿命长，成本低，选择性好，生产持续稳定，硝基苯转化率99.5%，选择性99%。缺点：催化剂抗毒性差，有微量有机硫花物就可引起催化剂中毒。为了防止硫中毒，所用硝基苯必须是用无硫苯（石油苯）硝化而得。化工工艺学专业：09级化学