《一種苯胺基乙腈的製備方法》是重慶紫光化工股份有限公司於2015年3月20日申請的專利，該專利的公布號為CN104788340A，授權公布日為2015年7月22日，發明人是丁永良、陳薛強、徐代行、鄭道敏、柳亞玲、韓永松、幸勇、張正偉、姚如傑、熊正詳。
《一種苯胺基乙腈的製備方法》包括：苯胺與羥基乙腈在催化劑存在下反應，直到苯胺含量小於一定值；將反應液下層的有機相趁熱分出，並向其中加入新鮮水或者結晶母液，冷卻結晶，分離，固體乾燥得產品，結晶母液套用至下一批次產品結晶；分析苯胺基乙腈反應液的水相中羥基乙腈的含量，然後按比例加入苯胺和催化劑，加熱反應，冷卻，分相，有機相進入結晶釜，水相經處理後排放。該發明製備苯胺基乙腈的工藝相對於2015年3月之前的技術更加經濟、環保，同時能夠提高產品的外觀品質和含量。
2017年12月11日，《一種苯胺基乙腈的製備方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種苯胺基乙腈的製備方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種苯胺基乙腈的製備方法
- 申請人：重慶紫光化工股份有限公司
- 申請日：2015年3月20日
- 申請號：2015101243626
- 公布號：CN104788340A
- 公布日：2015年7月22日
- 發明人：丁永良、陳薛強、徐代行、鄭道敏、柳亞玲、韓永松、幸勇、張正偉、姚如傑、熊正詳
- 地址：重慶市雙橋區永川區化工路426號
- Int.Cl.：C07C253/30(2006.01)I、C07C255/25(2006.01)I
- 代理機構：上海光華專利事務所
- 代理人：李強
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
苯胺基乙腈是生產染料靛藍的重要中間體，其主要製備方法有以下幾種：
第一種方法是以苯胺、甲醛和氰化鈉或者氰化鉀為原料一步反應合成苯胺基乙腈。專利ZL97204054公開了一種苯胺基乙腈的製備方法，以苯胺、甲醛、氰化鈉和氯化鎂為原料反應得到苯胺基乙腈和氫氧化鎂，然後用鹽酸酸化得到氯化鎂套用。此法的缺點是反應產生大量的無機鹽，而且鹽酸酸化時易產生氰化氫氣體。
第二種方法是以苯胺、甲醛和高純度的液體氫氰酸為原料一步反應合成苯胺基乙腈。專利ZL200610048134.6公開了一種苯胺基乙腈的合成方法，氫氰酸與苯胺和甲醛比例為1:1-1.3:1-1.5。先將苯胺加入到反應器中，然後再將甲醛和液體氫氰酸同時流加到反應器內進行反應。因此原料的配比極難控制在規定的範圍內，極易生成席夫鹼和二取代產物苯基亞氨基二乙腈致使產品純度不高。同時在製備過程中使用了高純度的劇毒氫氰酸導致生產過程存在極大的安全隱患。另外在製備過程中需要低溫製備和保存高純度的氫氰酸而消耗大量的冷量，生產成本較高。
第三種方法是以苯胺、甲醛以及安氏法生產的粗氫氰酸為原料一步反應合成苯胺基乙腈。此法是對第二種方法中使用高純度氫氰酸的改進方法，與第二種方法相比，除能節約生產和儲存高純度氫氰酸所需的冷量和設備外，生產的安全性有所提高。但是反應本身無本質改變。以苯胺計，產品的收率也僅為92％，而且所使用的粗氫氰酸成分複雜，其中有些成分還要影響產品的品質。
第四種方法是兩步反應法，此法是先用甲醛和氫氰酸反應合成羥基乙腈，再以羥基乙腈與苯胺反應合成苯胺基乙腈。由於此法是分成兩步完成的，反應時原料配比和其他相關反應條件均比第二、三種方法易於控制。因此獲得的產品質量高、穩定，產品對苯胺的收率液提高到95％。
專利CN102627581A公開了一種以苯胺和羥基乙腈反應製備苯胺基乙腈的方法，苯胺與羥基乙腈的比例為1:1.20-1.5，反應結束後直接冷卻結晶，固液分離所得母液不經過處理直接回用縮合工序，用不完的廢水用有機物採用甲苯、二氯甲烷等萃取然後排放，每噸產品外排廢水1.6噸以上。此法的缺點是水相中含有大量未反應的羥基乙腈，羥基乙腈容易聚合，影響產品的質量和外觀。而且採用甲苯和二氯甲烷等有機溶劑萃取處理水相不但不能回收羥基乙腈，還會引入新的污染因子。
發明內容
專利目的
《一種苯胺基乙腈的製備方法》主要是針對上述羥基乙腈法合成苯胺基乙腈的不足，提供一種更加經濟、更加環保的苯胺基乙腈製備工藝，尤其提供一種苯胺基乙腈的生產中母液的利用和羥基乙腈回收方法，同時提高產品的外觀品質和含量。
技術方案
苯胺基乙腈綠色環保製備工藝，包括縮合反應工序和母液回收處理工序，其步驟如下：
1）苯胺基乙腈的合成
苯胺與羥基乙腈在催化劑存在下反應，直到苯胺含量小於1.0％；
2）苯胺基乙腈的分離
分相，將反應液下層的有機相趁熱分出，並向其中加入新鮮水或者結晶母液，冷卻結晶，分離，固體乾燥得產品，結晶母液套用至下一批次產品結晶；
3）羥基乙腈的回收
分析苯胺基乙腈反應液的水相中羥基乙腈的含量，然後按比例加入苯胺和催化劑，加熱反應，冷卻，分相，有機相進入結晶釜，水相經處理後排放。
相關的化學反應方程式如下：
優選的，步步驟1）的操作包括：將苯胺和催化劑加入反應釜中，攪拌、加熱升溫，滴加羥基乙腈，加完後保溫繼續反應直到苯胺含量小於1.0％，停止反應，降溫，停止攪拌，靜置。
優選的，步驟1）中苯胺與羥基乙腈的摩爾比為1:1.0-1.2。
優選的，苯胺與羥基乙腈的反應溫度80-120℃，更優的，反應溫度為95-110℃。
優選的，羥基乙腈為質量百分數為20-60％的水溶液。
優選的，步驟1）和步驟3）分相溫度為45-60℃，更優的，分相溫度為45-50℃。
優選的，步驟3）中加入的苯胺與水相中羥基乙腈的摩爾比為1.0-1.1:1.0。
優選的，催化劑為碳酸氫鈉或者碳酸鈉。催化劑的用量為苯胺的0.5-2％（摩爾比）。
有益效果
《一種苯胺基乙腈的製備方法》的有益效果在於：該發明提供了一種經濟、環保的苯胺基乙腈製備工藝，降低了羥基乙腈的消耗，減少了廢水的產生量，提高了苯胺基乙腈的含量，改善了苯胺基乙腈產品的外觀。
附圖說明
附圖1為《一種苯胺基乙腈的製備方法》的工藝流程圖。
附圖說明
技術領域
《一種苯胺基乙腈的製備方法》涉及一種用羥基乙腈生產苯胺基乙腈的綠色環保製備工藝。
權利要求
1.《一種苯胺基乙腈的製備方法》其特徵在於，包括如下步驟：
1）苯胺基乙腈的合成
苯胺與羥基乙腈在催化劑存在下反應，直到苯胺含量小於1.0％；
2）苯胺基乙腈的分離
分相，將反應液下層的有機相趁熱分出，並向其中加入新鮮水或者結晶母液，結晶，分離得產品，結晶母液套用至下一批次產品結晶；
3）羥基乙腈的回收
分析苯胺基乙腈反應液的水相中羥基乙腈的含量，然後按比例加入苯胺和催化劑，加熱反應，分相，有機相進入結晶釜。
2.如權利要求1所述苯胺基乙腈的製備方法，其特徵在於，步驟1）的操作包括：將苯胺和催化劑加入反應釜中，攪拌、加熱升溫，滴加羥基乙腈，加完後保溫繼續反應直到苯胺含量小於1.0％。
3.如權利要求1或2所述苯胺基乙腈的製備方法，其特徵在於，步驟1）中苯胺與羥基乙腈的摩爾比為1:1.0-1.2。
4.如權利要求1或2所述苯胺基乙腈的製備方法，其特徵在於，苯胺與羥基乙腈的反應溫度為80-120℃。
5.如權利要求1或2所述苯胺基乙腈的製備方法，其特徵在於，步驟1）所述羥基乙腈為質量百分數為20-60％的水溶液。
6.如權利要求1或2所述苯胺基乙腈的製備方法，其特徵在於，步驟2），3）分相的溫度均為45-60℃。
7.如權利要求1或2所述苯胺基乙腈的製備方法，其特徵在於，步驟3）中加入的苯胺與水相中羥基乙腈的摩爾比為1.0-1.1:1.0。
8.如權利要求1或2所述苯胺基乙腈的製備方法，其特徵在於，所述催化劑為碳酸氫鈉或者碳酸鈉。
9.如權利要求8所述苯胺基乙腈的製備方法，其特徵在於，催化劑的用量為苯胺摩爾量的0.5-2％。
實施方式
實施例1
在一裝有回流冷凝器、溫度計、攪拌器、恆壓滴液漏斗的四口瓶中，加入苯胺（94.0克，含量99％，1摩爾）、碳酸鈉（1.1克，含量99％，0.01摩爾），攪拌、加熱至105℃，控溫105-110℃之間滴加50％的羥基乙腈水溶液（119.7克，1.05摩爾），滴加完畢後保溫2小時取樣，GC分析苯胺的含量0.7％，停止反應，冷卻降溫至50℃，停止攪拌，靜置0.5小時，分出有機相，有機相中加入150克水，攪拌冷卻至10℃，保溫1小時，過濾，產品風乾，重125.2克，含量99.6％，收率94.5％。
反應液水相重73克，分析得羥基乙腈的含量4.1％，將此水溶液放入一裝有回流冷凝器、溫度計、攪拌器、恆壓滴液漏斗的四口瓶中，加入苯胺5.3克，控溫105-110℃之間保溫2小時，冷卻降溫至50℃，停止攪拌，靜置0.5小時，分出有機相，重7.2克，苯胺基乙腈含量97.8％，水相中羥基乙腈含量0.12％。
榮譽表彰
2017年12月11日，《一種苯胺基乙腈的製備方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
