專利名稱：對苯二胺結晶新方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對苯二胺提純的方法。具體涉及一種對苯二胺結晶新方法。
背景技術：
對苯二胺是一種用途廣泛的化合物，廣泛使用于化妝品、染料、橡膠防老劑、抗氧劑、顯像劑、高強度化纖(芳倫)等。
對苯二胺的制備一般都是采用對硝基苯胺硫化鈉還原法，而提純的方法至今仍然沿用八十年代的熔注體冷卻法對苯二胺粗品經真空蒸餾后進入結晶鍋(器)中，靜置冷卻，使對苯二胺凝固成固體，再用手工操作把固體物從結晶鍋(器)中敲碎、扒出，然后根據固體物的色澤，人為地分成白塊和灰塊。部分產品在白塊、灰塊的基礎上粉碎成白色粉狀和灰色粉狀。其主要存在以下不足1、產品品質差對苯二胺的冷卻結晶一般在結晶鍋中需48～72小時，在反應器中需24～36小時。這樣長時間的冷卻過程中很難做到隔絕空氣，所以從結晶鍋(器)得到的對苯二胺有一部分已經氧化發(fā)紅、發(fā)黑，只有中心的一部分未被氧化，才能成為正品(白色)，而且對苯二胺在冷卻過程中，分子活動能力受到阻礙，很難形成自己的晶格。
2、操作環(huán)境差，勞動強度高整個操作靠人力手工完成，而且敲碎、粉碎過程中對苯二胺粉末擴散，操作環(huán)境惡劣，對操作人員身體帶來危害。
3、浪費資源，經濟效益低目前的方法一般白品(未被氧化的)率在50％左右，灰品只能降低價格(降低約5000元/噸)外售或回蒸處理。
4、影響用戶使用和產品開發(fā)一般用戶對塊狀對苯二胺仍需要粉碎使用，但粉狀在投料時又會產生粉塵，帶來危害；高純度的對苯二胺(例如芳倫、顯像等)產品在品質上根本滿足不了。
基于對苯二胺具有易氧化變色的特點，國內外關于對苯二胺的研究重點都在結晶提純方面。已開發(fā)出片狀對苯二胺，即熔注體凝固前用切片機快速冷卻成片狀，但片狀沒能從根本上提高產品品質，而快速冷卻反而使產品品質下降和不穩(wěn)定。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種產品品質好、白品率高、生產周期短的對苯二胺結晶新方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現的一種對苯二胺結晶新方法，它是在溶劑水中接受對經蒸餾的苯二胺，經溶解、冷卻結晶，形成顆粒狀結晶體，再經分離和真空干燥為成品。
其具體工藝步驟為a、在帶夾套全封閉反應器中，加入溶劑水；b、對苯二胺接入溶劑水，邊接入邊冷卻，接入結束，再加熱、保溫，使對苯二胺全部溶解；在緩慢攪拌下冷卻，使對苯二胺結晶完全；
c、結晶后的對苯二胺放入吸濾器，濾去大部分溶劑水，濕品經離心機甩干，再投入真空干燥器，在負壓下加熱、保溫，干燥后出料。
上述溶劑水需經過除垢、除氧處理。溶劑水在反應器中經高真空處理為除氧。
本發(fā)明還可在對苯二胺進反應器前物料管上設置液封平衡管。該液封平衡管包括蒸汽保溫外套管、液封管和進料管，進料管插置于液封管內，其上端為進料口，下端離液封管底部設置一段距離，出料口設置于液封管側壁，蒸汽保溫外套管空套于液封管外，其外壁設置有蒸汽進、出口。進料口連接精餾塔上對苯二胺采出管，出料口連接反應器上物料接受管。
本發(fā)明通過切斷與對苯二胺發(fā)生氧化反應的源頭(空氣等)，防止發(fā)生氧化反應。通過自然結晶，使對苯二胺按晶格嚴格排列結晶出高純度、高品質的產品。白品率可達100％。
另外，本發(fā)明還可降低原料消耗(折成白品計更甚)，改善勞動環(huán)境，保護職工健康，節(jié)省勞動力，提高勞動生產率，減少設備投資，縮短生產周期，由一般的72小時縮短至12～16小時，顯著提高經濟效益。而且顆粒狀結晶體深受用戶歡迎。


圖1為本發(fā)明的液封平衡管結構示意圖。
具體實施例方式本方法是從通過硫化鈉為還原劑將對硝基苯胺還原成對苯二胺并減壓蒸餾出熔注體開始描述的。
本發(fā)明涉及一種制備高純度高白品率對苯二胺的新方法。它是在溶劑水中接受對苯二胺粗品，經溶解、冷卻結晶，形成顆粒狀結晶體，再經分離和真空干燥為成品。其具體工藝步驟為在3立方米不銹鋼制帶夾套全封閉反應器中，加1500公斤鍋爐軟水或采用江、河純凈自來水，在反應器中經高真空處理5～10分鐘除氧。使反應器上真空管與精餾塔真空管相通，物料接受管經液封平衡管與精餾塔采用管相通；啟動反應器攪拌(30轉/分)，打開進料管，將精餾出來的對苯二胺粗品接入反應器，同時對反應器進行冷卻。其中反應器攪拌軸的密封必須選用真空密封性良好的機械密封，精餾塔必須選用能穩(wěn)定達到300pa余壓的高真空泵組。
控制對苯二胺進料量500公斤左右，邊接入邊冷卻，接入結束，關閉反應器進料閥、真空閥、用夾套蒸汽加熱至85±5℃并保溫30分鐘使物料全部溶解；在緩慢攪拌(結晶體不沉降也不打碎)下，用自來水對反應器進行冷卻，冷卻至50℃時放慢冷卻速度；冷至40℃用水繼續(xù)冷卻至20～25℃即可使對苯二胺結晶完全。
打開反應器放空，再打開出料閥，由于結晶后的對苯二胺與溶劑水呈流動狀，可直接將物料全部放入吸濾器，濾去大部分溶劑水，濕品經離心機甩干，除去明水。
向回轉式干燥器(2立方米)加入已除去明水的濕品約550公斤，啟動回轉(15轉/分)，打開真空閥使干燥器呈負壓(-0.095Mpa左右)，然后用夾套熱水加熱干燥器，從70℃開始每15分鐘上升2℃直至95℃，保溫約1小時后即可除盡水份。用自來水冷卻干燥器至40℃即可出料、包裝。
通常情況下，溶劑水比對苯二胺的比例越大，結晶顆粒越大，品質越高，但收率則低一些。一般基于100重量份的溶劑水中加入20～60重量份的對苯二胺。此比例的調整可根據用戶的要求生產出符合各種需求的產品。
反應器中分離的母液水中含對苯二胺1.5～2.0％，在配置還原劑硫化鈉時，用此水作稀釋劑，完全可以平衡。或者用搪瓷反應器在水噴射泵真空下夾套蒸汽濃縮可以回收粗品對苯二胺。
為保證對苯二胺順利采出、接受，在進反應器前物料管上需設置液封平衡管，以克服精餾出的高溫對苯二胺使溶劑水溫提高而形成的采出管與反應器的真空不平衡。真空平衡管結構參見圖1，由蒸汽保溫外套管1、液封管2和進料管3組成。進料管3插置于液封管2內，其上端為進料口31，下端12離液封管2底部一段距離e。出料口21設置于液封管2側壁。蒸汽保溫外套管1空套于液封管2外，其外壁設置有蒸汽進出口11、12。進料口連接精餾塔上對苯二胺采出管，出料口21連接反應器上物料接受管。
權利要求
1.一種對苯二胺結晶新方法，其特征在于它是在溶劑水中接受經蒸餾的對苯二胺，經溶解、冷卻結晶，形成顆粒狀結晶體，再經分離和真空干燥為成品。
2.根據權利要求1所述的一種對苯二胺結晶新方法，其特征在于其具體工藝步驟為a、在帶夾套全封閉反應器中，加入溶劑水；b、對苯二胺接入溶劑水，邊接入邊冷卻，接入結束，再加熱、保溫，使對苯二胺全部溶解；在緩慢攪拌下冷卻，使對苯二胺結晶完全；c、結晶后的對苯二胺放入吸濾器，濾去大部分溶劑水，濕品經離心機甩干，再投入真空干燥器，在負壓下加熱、保溫，干燥后出料。
3.根據權利要求2所述的一種對苯二胺結晶新方法，其特征在于對苯二胺在溶劑水中加熱至85±5℃保溫。
4.根據權利要求2所述的一種對苯二胺結晶新方法，其特征在于在對苯二胺進反應器前物料管上設置液封平衡管。
5.根據權利要求4所述的一種對苯二胺結晶新方法，其特征在于液封平衡管蒸汽保溫外套管(1)、液封管(2)和進料管(3)，進料管(3)插置于液封管(2)內，其上端為進料口(11)，下端(12)離液封管(2)底部設置一段距離e，出料口(21)設置于液封管(2)側壁，蒸汽保溫外套管(1)空套于液封管(2)外，其外壁設置有蒸汽進、出口(11、12)。
6.根據權利要求1或2、3、4、5所述的一種對苯二胺結晶新方法，其特征在于反應器內溶劑水與對苯二胺的重量比為溶劑水100份，對苯二胺20～60份。
7.根據權利要求1、2、3、4、5所述的一種對苯二胺結晶新方法，其特征在于與反應器配套的精餾塔用能穩(wěn)定達到300pa余壓的高真空泵組。
8.根據權利要求1、2、3、4、5所述的一種對苯二胺結晶新方法，其特征在于溶劑水需經過除垢、除氧處理。
9.根據權利要求8所述的一種對苯二胺結晶新方法，其特征在于溶劑水在反應器中經高真空處理為除氧。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對苯二胺結晶新方法，其特點是它是在溶劑水中接受經蒸餾的對苯二胺，經溶解、冷卻結晶，形成顆粒狀結晶體，再經分離和真空干燥為成品。本發(fā)明通過切斷與對苯二胺發(fā)生氧化反應的源頭(空氣等)，防止發(fā)生氧化反應。通過自然結晶，使對苯二胺按晶格嚴格排列結晶出高純度、高品質的產品。白品率可達100％。另外，本發(fā)明還可降低原料消耗(折成白品計更甚)，改善勞動環(huán)境，保護職工健康，節(jié)省勞動力，提高勞動生產率，減少設備投資，縮短生產周期，顯著提高經濟效益。而且顆粒狀結晶體深受用戶歡迎。
文檔編號C07C211/00GK1718568SQ20041004133
公開日2006年1月11日 申請日期2004年7月9日 優(yōu)先權日2004年7月9日
發(fā)明者徐耀良 申請人:徐耀良