背景技术
4-硝基苯胺是染料、农药、抗氧化剂等领域中极为重要的有机合成中间体,可直接合成邻氯对硝基苯胺、2,6-二氯对硝基苯胺、对苯二胺、氯硝胺等等,进一步用于制造偶氮染料,如直接墨绿B、酸性媒介棕G、酸性黑10B等。

目前,国内生产4-硝基苯胺的方法主要是对硝基氯苯的胺化法。对硝基氯苯和浓氨水在搅拌釜中,在140-180℃、3.7-5.5MPa、氨水大大过量的条件下反应15-20h,结晶过滤得到4-硝基苯胺。该工艺主要存在生产效率低、产品质量不稳定、设备放大的可靠性差等问题。有文献指出,可以通过采用多釜串联反应工艺、使用填充固载催化剂的固定床反应器、引入相转移催化剂等方法来提高生产效率,但都存在一些明显缺陷。例如,搅拌釜式反应器的密封和耐压能力弱,反应微环境和停留时间控制差,从原理上只能减少单釜体积而不能改变总体体积和停留时间;固定床反应器缺乏活性明显且稳定性好的催化剂,催化剂的填充和损耗对生产成本和稳定性影响较大;相转移催化剂对该反应体系作用不明显,还会增加生产成本,增大后处理难度。
公开号为CN107619373A的专利申请文献公开了一种高纯度4-硝基苯胺的连续合成方法,其利用浓度超过35%的高浓度氨水在催化剂存在的条件下在固定床反应器或者列管式反应器中进行4-硝基苯胺合成,但未公开具体催化剂以及氨水需要在压力容器中制备,在实施例列出的反应温度和压力(如2.5MPa,182℃)下难以保证相态稳定,应用上存在不确定性。
公开号为CN102617361A的专利申请文献公开了一种4-硝基苯胺的制备方法,其使用浓度45%~55%的浓氨水,在管道化反应器中,在235~245℃、10.1~14.0MPa的条件下合成4-硝基苯胺,这些苛刻的原料和反应条件给设备选材、系统配套和安全防护会带来很 大困难。
综上所述,开发一种高效、安全、稳定可靠的4-硝基苯胺连续合成方法仍是一项充满挑战且具有重要应用价值的工作。
制备方法[1]
氨水配制单元配制浓度为25wt%的氨水,和在120℃下熔融的对硝基氯苯分别输送进入进料混合单元,氨水和对硝基氯苯的摩尔比为4;进料混合单元使用列管式换热器和静态混合器,将待混合物料换热到190℃混合,压力为6.2MPa;反应单元温度为190℃,压力 为6.0MPa,停留时间为4h;分流循环单元的循环比为10,循环物料进入进料混合单元,与氨水和对硝基氯苯依次混合,流出物料经闪蒸回收未反应的氨,经降温结晶得到对硝基苯胺,经蒸发结晶得到副产物氯化铵,母液进入氨水配制单元。产物经气相色谱分析,测得4-硝基苯胺的纯度为99.42%,产率为99.31%。

参考文献
[1]浙江迪邦化工有限公司,清华大学. 一种对硝基苯胺的合成方法:CN201910689848.2[P]. 2019-10-25.