苯胺的合成精选课件.ppt

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1、关于苯胺的合成第一页，本课件共有19页苯胺的合成方法苯胺的合成方法1、常见的合成方法、常见的合成方法-铁粉还原法铁粉还原法2、硝基苯催化加氢法、硝基苯催化加氢法3、苯酚氨化法技术、苯酚氨化法技术4、氯苯氨化法、氯苯氨化法5、直接胺化制苯胺、直接胺化制苯胺6、一种苯胺、苯酚及其衍生物的制备方法，开、一种苯胺、苯酚及其衍生物的制备方法，开发了由苯、氨和氧直接合成苯胺的工艺发了由苯、氨和氧直接合成苯胺的工艺第二页，本课件共有19页1、常见的合成方法、常见的合成方法-铁粉还原法铁粉还原法 C6H5NO2+3Fe+6HCl=C6H7N+3FeCl2+2H2O 采用间歇法，将反应物投入反应釜中，在盐采用间

2、歇法，将反应物投入反应釜中，在盐酸介质，约酸介质，约100下，硝基苯用铁粉还原生成苯胺和氧下，硝基苯用铁粉还原生成苯胺和氧化铁，产品经蒸馏得粗苯胺，再经精馏得成品，一般收化铁，产品经蒸馏得粗苯胺，再经精馏得成品，一般收率为率为95%98%，铁粉质量的好坏直接影响苯胺的产，铁粉质量的好坏直接影响苯胺的产率。此法为生产苯胺的经典方法，率。此法为生产苯胺的经典方法，但由于存在设备但由于存在设备复杂、污染环境、能量消耗大、分离产品困难等缺复杂、污染环境、能量消耗大、分离产品困难等缺点，逐渐被淘汰点，逐渐被淘汰。但仍有部分中小企业仍采用该法。但仍有部分中小企业仍采用该法。第三页，本课件共有19页2、硝基

3、苯催化加氢法、硝基苯催化加氢法 硝基苯催化加氢法是目前工业上生产苯胺的主要方法，包括硝基苯催化加氢法是目前工业上生产苯胺的主要方法，包括固定床气相催化加氢、流化床气相催化加氢以及硝基苯液相催化固定床气相催化加氢、流化床气相催化加氢以及硝基苯液相催化加氢三种工艺。加氢三种工艺。固定床气催化相加氢法固定床气催化相加氢法-在在200300。13Mpa条件下，经条件下，经预热的氢和硝基苯反应生成粗苯胺，然后经脱水、精馏制成。该预热的氢和硝基苯反应生成粗苯胺，然后经脱水、精馏制成。该工艺具有技术成熟，反应温度低，设备及操作简单，投资少，产工艺具有技术成熟，反应温度低，设备及操作简单，投资少，产品质量好等

4、优点。缺点压力较高，易发生局部过热而引起副反应品质量好等优点。缺点压力较高，易发生局部过热而引起副反应和催化剂失灵，需定期更换催化剂。和催化剂失灵，需定期更换催化剂。流化床气相催化加氢法流化床气相催化加氢法-该法反应温度易于控制，催化剂的使用寿命该法反应温度易于控制，催化剂的使用寿命长。缺点是操作复杂，催化剂磨损大，装置投资费用大，维护费高。长。缺点是操作复杂，催化剂磨损大，装置投资费用大，维护费高。液相加氢工艺液相加氢工艺-反应温度反应温度150250、压力、压力0.151.0Mpa，催化，催化剂为贵金属，于无水的条件下进行加氢反应，精馏提纯即可。该法的剂为贵金属，于无水的条件下进行加氢反应

5、，精馏提纯即可。该法的优点是反应温度低，副反应少，催化剂寿命长等。缺点是反应压力高，优点是反应温度低，副反应少，催化剂寿命长等。缺点是反应压力高，设备操作费高等。设备操作费高等。第四页，本课件共有19页3、苯酚氨化法技术、苯酚氨化法技术 采用碱金属含量小于采用碱金属含量小于05的氧化铝催化剂，空速为的氧化铝催化剂，空速为0045 h一时，可在较低的温度一时，可在较低的温度(375)以及以及n(氨氨)：n(苯酚苯酚)=1：15条件下条件下进反应，苯酚的转化率达进反应，苯酚的转化率达991，选择性达，选择性达987 本工艺的过程是本工艺的过程是:将苯酚气化后导入一个隔热式的反应器内，在将苯酚气化后

6、导入一个隔热式的反应器内，在反应温度为反应温度为400一一600，氨的压力为，氨的压力为16.9公斤公斤/厘米，条件下，将厘米，条件下，将苯酚蒸气和过量的氨气通过催化剂，流速为苯酚蒸气和过量的氨气通过催化剂，流速为0.58小时。在反应器内小时。在反应器内生成苯胺和水，反应生成物于氨回收塔回收未反应的氨后，用蒸馏法除生成苯胺和水，反应生成物于氨回收塔回收未反应的氨后，用蒸馏法除去水份而得粗苯胺。氨经升压后再循环使用。粗苯胺再除去高沸点物后，去水份而得粗苯胺。氨经升压后再循环使用。粗苯胺再除去高沸点物后，即得产品苯胺。即得产品苯胺。本方法的特点是由于用本方法的特点是由于用Halcon公司催化剂公司

7、催化剂(SiO2-型，表面积大型，表面积大于于Al2O3100平方米，平方米，/克克)，使苯酚和氨之分子比接近理论收率，所，使苯酚和氨之分子比接近理论收率，所以精制的工序简单，而且苯胺产品纯度高，催化剂寿命也长以精制的工序简单，而且苯胺产品纯度高，催化剂寿命也长。第五页，本课件共有19页4、氯苯氨化法、氯苯氨化法 氯苯与浓氨在氯苯与浓氨在高压高压下进行反应。其优点是下进行反应。其优点是换用氯苯可免用硝酸去制取硝基苯，副产氯化换用氯苯可免用硝酸去制取硝基苯，副产氯化钱是有价值的肥料，缺点是腐蚀设备，故不及钱是有价值的肥料，缺点是腐蚀设备，故不及苯酚氨化法优点多。苯酚氨化法优点多。第六页，本课件共

8、有19页5、直接胺化制苯胺、直接胺化制苯胺 传统工艺生产苯胺均存在着步骤多、操作条件苛刻、传统工艺生产苯胺均存在着步骤多、操作条件苛刻、附加试剂及副产物多、对环境危害大等缺点。而芳香族化附加试剂及副产物多、对环境危害大等缺点。而芳香族化合物（苯）与氨反应直接氨基化将多步反应变为一步，可合物（苯）与氨反应直接氨基化将多步反应变为一步，可明显提高原子利用率，且副产物对环境无害，是目前研究明显提高原子利用率，且副产物对环境无害，是目前研究最多的直接胺化合成芳胺（苯胺）的路线。最多的直接胺化合成芳胺（苯胺）的路线。在在150500、1.013101.3MPa、苯在催化剂作用下可直接胺化合成苯胺，苯在催

9、化剂作用下可直接胺化合成苯胺，受热力学平衡限制，苯胺的收率较低。受热力学平衡限制，苯胺的收率较低。第七页，本课件共有19页6、一种苯胺、苯酚及其衍生物的制备方法，、一种苯胺、苯酚及其衍生物的制备方法，开发了由苯、氨和氧直接合成苯胺的工艺开发了由苯、氨和氧直接合成苯胺的工艺 该工艺分两步反应：第一步，苯、氧气该工艺分两步反应：第一步，苯、氧气(空气中的氧气空气中的氧气)与金属溴化物反应生成溴代苯；与金属溴化物反应生成溴代苯；第二步，溴代苯和氨或氨水溶液反应生成苯胺。第二步，溴代苯和氨或氨水溶液反应生成苯胺。溴苯转化率接近溴苯转化率接近100，苯胺选择性，苯胺选择性95以上。以上。在整个反应中，消

10、耗的净原料为苯、氨和氧，在整个反应中，消耗的净原料为苯、氨和氧，副产物是水，流程具有苯转化率高和选择性好副产物是水，流程具有苯转化率高和选择性好等特点。等特点。第八页，本课件共有19页根据以上各反应条件特点根据以上各反应条件特点n我们选取铁粉还原法我们选取铁粉还原法n理由反应条件温和、产率高、操作简单理由反应条件温和、产率高、操作简单。第九页，本课件共有19页三三 原料及产品的分析测试原料及产品的分析测试1.1.苯胺苯胺色谱测定法色谱测定法 测产物的沸点或折光率。测产物的沸点或折光率。仪器：带氢火焰离子鉴定器的色相谱仪。仪器：带氢火焰离子鉴定器的色相谱仪。2.2.硝基苯硝基苯示波极谱法示波极谱

11、法 量取量取49ml49ml（50g50g）样品，注入盛有）样品，注入盛有25ml25ml甲醇的容量瓶中，加甲醇的容量瓶中，加13ml13ml盐酸盐酸溶液（溶液（20%20%），冷却，用甲醇稀释至），冷却，用甲醇稀释至100ml100ml。量取。量取20ml20ml，共四份，一份不加，共四份，一份不加标准溶液，其余三份分别加入含有成比例的硝基苯标准溶液。通氮气标准溶液，其余三份分别加入含有成比例的硝基苯标准溶液。通氮气5min5min后，在试验条件下，分别测定其极谱波高。以加入的标准溶液浓度为横坐标，后，在试验条件下，分别测定其极谱波高。以加入的标准溶液浓度为横坐标，相应的极谱波高为纵坐标，绘

12、制曲线。将曲线反向延长与横轴相交，交点及为待相应的极谱波高为纵坐标，绘制曲线。将曲线反向延长与横轴相交，交点及为待测硝基苯的浓度。测硝基苯的浓度。3.3.醋酸醋酸用酸碱滴定法用酸碱滴定法 将将10ml10ml无二氧化碳的水注入具塞锥形瓶中，称量，加无二氧化碳的水注入具塞锥形瓶中，称量，加2.5ml2.5ml样品，再称量，样品，再称量，两次称量均需精确至两次称量均需精确至0.0001g0.0001g。加。加40ml40ml无二氧化碳的水及无二氧化碳的水及2 2滴滴10g/L10g/L酚酞指酚酞指示夜，用氢氧化钠标准滴定溶液示夜，用氢氧化钠标准滴定溶液【c c（NaOH NaOH）=0.5mol/

13、L=0.5mol/L】滴定至溶液滴定至溶液呈粉红色，并保持呈粉红色，并保持30s30s。仪器：滴定管、移液管仪器：滴定管、移液管第十页，本课件共有19页4.固体氯化钠固体氯化钠压片法：压片法：将分析纯的溴化钾与固体样品混合研磨（样品占混合物的百分之将分析纯的溴化钾与固体样品混合研磨（样品占混合物的百分之5）磨细的混合物（颗粒直径约磨细的混合物（颗粒直径约2微米）装在模具中，放在压片机上，加至微米）装在模具中，放在压片机上，加至29.4Mpa，1min后取出。呈透明的薄样片再放于样品池上，于红外光谱仪后取出。呈透明的薄样片再放于样品池上，于红外光谱仪上进行测试。上进行测试。仪器：红外光谱仪、研杵

14、。仪器：红外光谱仪、研杵。5.粒状氢氧化钙粒状氢氧化钙用酸碱滴定法：用酸碱滴定法：仪器：滴定管、移液管仪器：滴定管、移液管6.乙醚乙醚气相色谱法：气相色谱法：在含量测定的气相色谱柱中，样品与合格的乙醚保留时间相同。在含量测定的气相色谱柱中，样品与合格的乙醚保留时间相同。参考文献：参考文献：上海市化工轻工供应公司、上海化工采购供应站上海市化工轻工供应公司、上海化工采购供应站 化工商品检验方法化工商品检验方法 北京：化学工业出版社北京：化学工业出版社，1988，10北京化学试剂公司北京化学试剂公司 化学试剂标准手册化学试剂标准手册 北京：化学工业出版社，北京：化学工业出版社，2003,4魏文德魏文德 有机化工原料大全有机化工原料大全 北京：化学工业出版社，北京：化学工业出版社，1994,3第十一页，本课件共有19页第十二页，本课件共有19页第十三页，本课件共有19页第十四页，本课件共有19页第十五页，本课件共有19页第十六页，本课件共有19页第十七页，本课件共有19页第十八页，本课件共有19页12.12.2022感谢大家观看第十九页，本课件共有19页