甲苯二胺生产工艺

甲苯发生取代反应是亲电反应,电子云密度越高,反应越容易发生,甲苯上甲基具有推电子效应,会使甲基所连得碳上电子云密度偏低,邻位的密度偏高,又因为电子云有传递作用,所以间位的电子云密度低,对位的密度高。甲苯在发生取代反应时邻位和对位上的氢原子表现出活泼性,所以甲苯容易在邻位或对位反应。

甲苯发生取代反应时,只有甲基的邻位和对位上会发生反应,而间位上不发生反应。

二硝基甲苯

如果原料为邻位和对位硝基甲苯的混合物,那么将获得2,4-和2,6-二硝基甲苯的异构混合物,如果原料为对硝基甲苯,将会只生产出2,4-二硝基甲苯。

以甲苯为基础原料合成甲苯二胺,需经过一段硝化反应,结晶分离后才经过二段硝化反应、还原反应

(1)硝化反应 使用25%~30%至55%~58%的硝酸硫酸的混合酸与甲苯反应,可生成二硝基甲基,本过程分为一段硝化和二段硝化。一段硝化使之生成一硝基甲苯,反应比较容易进行,而二段硝化反应条件则要苛刻得多,硝酸在混酸中的比例必须加大,通常它与硫酸的混合比例将达到60%。生成的二硝基甲苯应经过无离子水进行水洗、碱洗等后处理步骤,脱除重金属等杂质进行提纯,如若要生产2,4-TDI,在硝化产物阶段就应该采用结晶等方法将2,4-二硝基甲苯从混合物中单独分离出来。

(2)还原反应 在二硝基甲苯中间体中中加入甲醇溶剂和2%(质量)雷尼镍(RaneyNi)催化剂的悬浮液,采用中压连续加氢法,在100℃下反应,生成物一部分进行循环,一部分则除去催化剂后蒸馏而获得二氨基甲苯中间体。早期采用的硫酸铁粉还原法,因收率低、铁粉废渣污染等原因,现已逐渐被淘汰。

甲苯混酸硝化的混合硝基甲苯原料定额消耗:甲苯(98%)800kg/t,硝酸(98%)470kg/t,硫酸(92.5%)450kg/t,烧碱(42%)100kg/t

2,4-二硝基甲苯由对硝基甲苯硝化而得:原料消耗定额:对硝基甲苯774kg/t、硫酸(95.5%)785kg/t、硝酸(98%)362kg/t

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