硝基苯加氢还原制苯胺生产技术的改进

苯胺的制备及其性质摘要：苯胺是一种重要的有机化工原料和化工产品，由其制得的化工产品和中间体有300多种，在染料、医药、农药、炸药、香料、橡胶硫化促进剂等行业中具有广泛的应用，开发利用前景十分广阔。

本文主要对铁粉还原硝基苯制备苯胺及其性质进行论述以及对苯胺的制备技术进行概述总结。

关键词：苯胺硝基苯铁粉还原Abstract：Aniline is a good organic solvent and an important raw material for chemical synthesis，The product of chemical industry which and the intermediate results in by its system have 300 many kinds of ，In professions and so on dye, medicine, agricultural chemicals, blasting explosive, spice, vulcanization promoter has the widespread application ，with a good prospect of development and utilization。

This article mainly carries on the elaboration to the powdered iron return to original state nitrobenzene preparation aniline and the nature as well as carries on the outline summary to the aniline preparation technology.Keywords：Aniline Nitric alkyl benzene restore of Fe引言铁粉还原硝基苯制备苯胺苯胺 (Aniline)苯胺的性质苯胺的制备技术进展1 实验部分1.1实验目的（1）、学习铁粉还原硝基苯制苯胺的原理和方法；（2）、学习机械搅拌的基本操作；（3）、学习盐析的原理和方法；（4）、了解水蒸气蒸馏的原理，学习学习它的1.2实验原理铁粉还原硝基苯制备苯胺1.3实验药品硝基苯：10.5g或8.7mL（0.085mol）铸铁粉：（40～100目）：16.3g（0.291mol）冰醋酸：1.7g或1.6mL苯，精食盐1.4实验步骤（1）在250mL三口烧瓶的中间瓶口安装电动搅拌器，用简易密封装置密封。

苯胺制备工艺技术
苯胺是一种重要的有机化学品，广泛应用于医药、染料、橡胶和塑料等领域。

下面将介绍苯胺的制备工艺技术。

苯胺的制备工艺可以分为直接氨化法和间接氨化法两种方法。

直接氨化法是通过苯和氨直接反应得到苯胺，而间接氨化法是先制备硝基苯，再经过加氢还原反应转化为苯胺。

直接氨化法首先需要将苯加热至适当温度，同时进入氨气。

反应温度一般在350-400℃之间，压力维持在10-20大气压。

苯
和氨在这样的高温高压下发生氨化反应，生成苯胺。

反应产物经冷凝和分离后，可以得到纯度较高的苯胺。

间接氨化法的制备过程相对复杂。

首先，将苯与浓硝酸反应，生成硝基苯。

这一步骤中需要注意控制反应的温度和浓度，以避免产生副反应和安全事故。

然后，将硝基苯与过量氢气在催化剂的作用下进行加氢还原反应，生成苯胺。

催化剂常采用钯或镍等金属催化剂，利用它们的催化作用促进反应的进行。

反应后，通过蒸馏或其他分离技术，可以得到高纯度的苯胺。

苯胺的制备工艺技术还可以通过改进反应条件来提高产率和纯度。

例如，调整反应温度和压力，控制反应时间和氨气的用量，都可以对反应的结果产生影响。

此外，选择合适的催化剂和催化剂的用量也是提高制备效果的关键。

在实际生产中，还可以采用连续反应器和特殊的分离装置来提高产量和纯度。

总之，苯胺的制备工艺技术包括直接氨化法和间接氨化法。

通
过适当的反应条件和催化剂的选择，可以得到高产率和高纯度的苯胺。

在实际生产过程中，需要重视安全措施，同时不断优化工艺条件，提高生产效率和质量。

简单的说就是将硝基苯和氢气加热到200度左右，通入流化床反应器，在金属负载型催化剂（很多种，你这里是活性铜）的作用下，在200-320度时生成苯胺。

反应化学式为C6H5NO2+3H2—-—- C6H5NH2+2H20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加氢三种工艺。

催化剂C6H5NO2+3H2—-—- C6H5NH2+2H20+Q生产工艺：1，硝基苯加氢还原：硝基苯经预热和氢气以1：9(摩尔比)进入气化器，气化并加热至185～200℃，通人流化床。

以铜作催化剂，气态硝基苯在流化床内发生加氢还原反应。

控制流化床内中心温度220～270℃。

H：≥90％。

加氢反应产生的热量由废热锅炉产生1．3～1．7MPa的饱和蒸汽，供气化器和后续精馏工序使用。

流化床顶部出来的气态反应生成物经冷凝、冷却。

液相为反应生成的苯胺和水，分层得到粗品苯胺。

不凝气(H：≥90％)少量排放，其余压缩后。

和新鲜氢混合循环使用。

床内铜催化剂定期进行再生处理。

2，苯胺精制：粗品苯胺从脱水塔顶泵人。

控制脱水塔釜温度140-160℃，塔顶温度120～140℃。

塔内真空度一0．06至-0．07MPa。

当脱水塔釜液水分≤0．1％后，进入精馏塔精馏脱除重组份(硝基苯、联苯胺类等)。

控制塔釜温度l10～120℃。

塔顶温度100～llO~C。

塔内真空度一0．09MPa以上。

气态苯胺从塔顶蒸出冷凝得到成品；塔釜内的重组份定期排放，蒸馏回收苯胺后作为焦油。

固定床气相催化加氢工艺是在l～3 MPa和200—300 摄氏度等条件下，硝基苯和氢发生反应，苯胺的选择性>99％。

具有运转费用低、投资少、技术成熟和产品质量好等优点，不足之处是易发生局部过热而引起副反应和催化剂失活。

国外大多数苯胺生产厂采用此工艺进行生产。

流化床气相催化加氢法是汽化后的硝基苯与过量H：混合，进人流化床反应器，在260—280℃进行加氢还原反应生成苯胺和水蒸汽。

2007年第26卷第1期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1·化工进展氯代硝基苯催化加氢制备氯代苯胺的研究进展郭 方，吕连海（大连理工大学化工学院 精细化工国家重点实验室，辽宁 大连 116012）摘要：综述了近年来氯代硝基苯催化加氢制备氯代苯胺的研究进展。

对铂基、钯基、钌基和镍基非均相催化剂的结构和催化性能进行了比较，讨论了催化剂助剂抑制脱氯副反应的机理。

铂基催化剂活性和选择性较高，但是铂金属价格昂贵，且不能完全避免脱氯副反应；钯基和镍基催化剂活性好，但脱氯严重，通常需要引入脱氯抑制剂或使其形成非晶态合金提高产物的选择性；钌基催化剂的活性比铂基、钯基、镍基催化剂低，但选择性高，如何提高钌基催化剂的催化活性是今后的研究方向。

关键词：氯代硝基苯；催化加氢；氯代苯胺中图分类号：O 643.38 文献标识码：A 文章编号：1000–6613（2007）01–0001–06Recent progress in selective catalytic hydrogenation ofchloronitrobenzene to chloroanilineGUO Fang，LÜ Lianhai（State Key Laboratory of Fine Chemicals，School of Chemical Engineering，Dalian University of Technology，Dalian 116012，Liaoning，China）Abstract：The recent progress in selective catalytic hydrogenation of chloronitrobenzene to chloroanilineis reviewed. The characteristic properties of platinum, palladium, ruthenium and nickel-based catalysts are summarized. The platinum-based catalysts have high activity and good selectivity, but Pt is very expensive and the hydrodechlorination side-reaction could not be fully suppressed; The palladium and nickle-based catalysts have very high activity, but the selectivity to chloroaniline is low with serious side-reaction. Amorphous alloy has good catalytic performance, while its stability has to be improved. The ruthenium-based catalysts have the highest selectivity at reasonable conversion, indicating a good potential for industrial application. Future research should focus on improving the activity of Ru-based catalyst.Key words：chloronitrobenzene；catalytic hydrogenation；chloroaniline氯代苯胺是一类重要的有机中间体，广泛应用于染料、医药、农药等精细化学品的合成。

硝基苯液相催化加氢制苯胺技术进展苯胺是一种用途十分广泛的有机化工中间体，广泛应用于聚氨酯原料二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、燃料、医药、橡胶助剂、农药及精细化工中间体的生产。

尤其是作为MDI的生产原料，具有很大的市场潜力。

近年来，随着MDI生产的不断发展，苯胺生产能力不断扩大，生产装置趋向大型化。

目前苯胺生产工艺路线主要有硝基苯铁粉还原法、苯酚氨化法和硝基苯催化加氢法，分别占苯胺总生产能力的5%、10%和85%，其中硝基苯催化加氢法又分为固定床气相催化加氢、流化床气相催化加氢和液相催化加氢法。

目前我国除山东烟台万华聚氨酯集团公司采用固定床工艺、山西天脊集团公司采用液相加氢工艺外，全部采用流化床气相催化加氢法。

虽然气相加氢取得了流化床和固定床的混合床技术、催化剂体外再生等一些科技成果，使加氢装置有了很大的改进；但是当年产量达到10万t 以上时，就遇到了设备体积以及产品质量的巨大挑战。

而国外应运而生的液相法加氢制苯胺技术则成功地解决了这一问题，使苯胺的生产技术有了质的飞跃。

由于液相加氢具有反应温度低、副反应少、催化负荷高、设备生产能力大、总投资低等优点，近年来已引起人们的关注。

本文介绍了硝基苯液相催化加氢技术研究进展，为我国硝基苯催化加氢制苯胺技术提供参考建议。

1 传统硝基苯液相加氢制苯胺工艺为了解决硝基苯气相加氢制苯胺反应温度高等问题，英国ICI、日本三井东亚(Mitsui Toatsu)、美国杜邦(DuPont)公司等相继开发出硝基苯液相催化加氢工艺。

1.1 ICI公司硝基苯液相加氢制苯胺工艺ICI公司在1939年成功开发硝基苯液相加氢制苯胺工艺，采用苯胺作为溶剂，以硅藻土为载体的活性镍为催化剂，载体的粒径为200目，在反应时要及时移走反应中产生的水，防止水浸湿催化剂。

当硝基苯浓度较低时，如当苯胺的摩尔分数大于还原的摩尔分数时，该催化剂具有很好的活性。

一般在100℃、3MPa压力下反应。

采用浆态床反应器或流化床反应器，通过反应压力将反应物混合进行浓缩，从而去除反应热。

[课外阅读]苯胺制备技术进展概述目前苯胺生产工艺路线主要有硝基苯铁粉还原法、苯酚氨化法和硝基苯催化加氢法，分别占苯胺总生产能力的5%、10%和85%，开发的新工艺路线中以苯直接胺化法较有前途，但与实现工业化还有一定距离。

1.硝基苯铁粉还原法该法是最早的苯胺工业生产方法，其污染环境，设备腐蚀严重，操作维护费用高，难以连续化生产，现已基本淘汰，目前只有拜尔在西维吉尼亚洲的新马丁斯维勒的装置采用此工艺。

2.苯酚胺化法苯酚胺化的理论产率为99%，优点是原料易得、生产方法简单、催化剂廉价、产品质量好、“三废”少，适于大规模连续生产，并可根据需要联产二苯胺，但比硝基苯催化加氢工艺成本高，目前只有美国阿里斯特克化学公司和日本三井石油化学公司采用此工艺。

3.硝基苯催化加氢法该法以硝基苯为原料，氢气为还原剂，铜/硅、镍或铂/钯为催化剂，以氢为还原剂，将硝基苯还原生成苯胺，理论产率为99%，我国全部采用该法生产。

该法的硝化环节很关键，设备投资占总固定投资的50%以上。

硝基苯催化加氢生产主要采用混酸硝化法，可采用等温或绝热硝化工艺，等温硝化能耗大，反应时间长，副产物多，收率低，产品质量差；绝热硝化工艺突破了反应必须在低温下恒温操作的传统观念，物料停留时间短，副反应少，是当前最有前途的一种硝化技术。

国外采用绝热硝化工艺的公司较多，而国内的主流技术为等温硝化工艺。

胺化过程包括固定床气相加氢、流化床气相加氢以及硝基苯液相催化加氢工艺。

除德国巴斯夫公司采用流化床外，其他公司多采用固定床反应器。

我国除山东烟台万华聚氨酯集团有限公司采用固定床反应器外，其他公司均采用流化床反应器。

硝基苯催化加氢技术进展硝基苯催化加氢技术不断改进：气相催化加氢改为液相催化加氢；开发活性高、负荷大、稳定性好、机械强度高、寿命长而价廉的催化剂；苯绝热硝化代替苯等温硝化等。

莫贝公司研制出由金、银、铂或钯等贵金属制成的网状、波纹状或蜂窝状催化剂，以甲醇为溶剂，于131～150℃、6.4MPa压力下硝基苯加氢反应63min，苯胺收率98.1%以上。

硝基苯加氢制苯胺工艺技术硝基苯加氢制苯胺工艺技术是一种用于合成苯胺的重要工艺技术。

苯胺是一种重要的有机化工原料，广泛用于染料、医药、塑料、橡胶等行业。

硝基苯加氢制苯胺是一种环保、高效的合成方法，下面将介绍其工艺流程和反应原理。

硝基苯加氢制苯胺工艺流程主要包括预处理、催化氢化反应和后处理三个步骤。

预处理主要是将硝基苯原料进行净化，去除杂质。

硝基苯主要存在于硝基苯的混合物中，其中常见的杂质有对硝基苯、间硝基苯等。

预处理的方法可以采用蒸馏、结晶、吸附等工艺，使得硝基苯的纯度达到要求。

催化氢化反应是整个工艺中的核心步骤。

反应的条件一般为高温高压下进行，催化剂一般选择贵金属催化剂。

在反应过程中，硝基苯首先与氢气发生加氢反应，生成亚硝基苯。

亚硝基苯继续与氢气发生加氢反应，生成苯胺。

整个加氢反应的过程具有较高的选择性，可以有效地将硝基苯转化为苯胺。

后处理主要是对反应产物进行分离和纯化。

由于反应产物中还包含有机溶剂、催化剂残留等杂质，需要通过蒸馏、结晶、洗涤等工艺对产物进行纯化，得到纯度较高的苯胺产品。

硝基苯加氢制苯胺的反应原理是通过氢气进行加氢反应，将硝基苯中的硝基基团还原为氨基基团，从而合成苯胺。

反应过程中需要使用催化剂来提高反应速率和选择性。

常用的催化剂有钯、镍等贵金属催化剂，它们具有较高的催化活性和稳定性。

催化剂活性的提高可以通过调整催化剂的结构和制备方法来实现。

此外，反应的条件（温度、压力、物质的摩尔比等）也会对反应的选择性和产率有一定的影响，需要通过合理地选择和控制反应条件来达到最优化的反应结果。

硝基苯加氢制苯胺工艺技术具有高效、环保等特点，能够实现较高的转化率和选择性。

随着环保要求的提高和技术水平的发展，硝基苯加氢制苯胺技术将会得到更广泛的应用和推广。

一、实验目的1. 理解苯胺的制备原理和方法。

2. 掌握苯胺的制备过程中的关键操作步骤。

3. 熟悉实验仪器和试剂的使用。

4. 提高实验操作技能和安全意识。

二、实验原理苯胺是一种重要的有机化合物，广泛应用于制药、染料、农药等领域。

苯胺的制备方法有多种，本实验采用硝基苯还原法，即硝基苯在酸性条件下与金属铁粉或其合金反应，生成苯胺。

反应式如下：C6H5NO2 + 3Fe → C6H5NH2 + 3Fe(NO3)2三、实验仪器与试剂1. 仪器：圆底烧瓶、冷凝管、回流装置、滴液漏斗、锥形瓶、分液漏斗、抽滤瓶、布氏漏斗、干燥器、电子天平、烧杯、玻璃棒等。

2. 试剂：硝基苯、金属铁粉、浓硫酸、盐酸、氢氧化钠、蒸馏水、活性炭等。

四、实验步骤1. 准备工作：将圆底烧瓶洗净、干燥，称取适量硝基苯（例如5g）放入烧瓶中。

2. 加热回流：将烧瓶装上冷凝管，连接回流装置。

加入适量浓硫酸，使其与硝基苯充分混合。

加热至回流状态，保持反应一段时间（例如2小时）。

3. 停止加热：停止加热，待烧瓶冷却至室温。

4. 中和：向烧瓶中加入适量水，搅拌使反应混合物充分混合。

逐滴加入氢氧化钠溶液，调节pH值至7-8。

5. 抽滤：将反应混合物倒入抽滤瓶中，用布氏漏斗进行抽滤，收集滤液。

6. 蒸馏：将滤液倒入蒸馏烧瓶中，连接冷凝管。

加热蒸馏，收集蒸馏出的液体。

7. 冷却结晶：将蒸馏出的液体倒入锥形瓶中，冷却至室温。

加入适量活性炭，搅拌片刻。

过滤，收集固体。

8. 干燥：将收集到的固体放入干燥器中，干燥至恒重。

五、实验结果与分析1. 实验结果：经过上述步骤，成功制备出苯胺。

固体苯胺为白色晶体，具有较高的熔点。

2. 结果分析：本实验采用硝基苯还原法制备苯胺，该方法具有操作简便、反应条件温和、产率较高等优点。

实验过程中，注意控制反应温度、pH值等因素，以确保实验成功。

六、实验讨论与改进1. 实验讨论：本实验过程中，硝基苯还原反应为放热反应，加热过程中应缓慢升温，避免温度过高导致副反应发生。

第1篇一、实验目的1. 了解苯胺的制备原理和方法。

2. 掌握实验操作技能，包括加热、蒸馏、萃取等。

3. 学习有机合成实验的基本步骤和注意事项。

二、实验原理苯胺（C6H5NH2）是一种重要的有机化合物，广泛应用于医药、农药、染料等领域。

本实验采用硝基苯还原法来制备苯胺。

反应方程式如下：C6H5NO2 + 3H2 → C6H5NH2 + 2H2O在实验过程中，硝基苯在酸性条件下与氢气发生加成反应，生成苯胺和水。

为了提高反应速率和产率，通常在催化剂的作用下进行。

三、实验器材与试剂1. 实验器材：反应瓶、冷凝管、蒸馏装置、分液漏斗、滴定管、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。

2. 试剂：硝基苯、浓硫酸、氢氧化钠、金属钠、盐酸、无水乙醇、活性炭等。

四、实验步骤1. 准备反应液：将一定量的硝基苯和浓硫酸混合，搅拌均匀，加入一定量的氢氧化钠溶液，继续搅拌，使反应液呈碱性。

2. 加入金属钠：将金属钠加入反应液中，观察反应现象。

金属钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，反应放热，有助于硝基苯的还原。

3. 蒸馏：将反应液通过蒸馏装置进行蒸馏，收集馏分。

蒸馏过程中，控制温度在50-60℃。

4. 萃取：将馏分加入分液漏斗中，用无水乙醇进行萃取。

萃取过程中，控制分液漏斗的旋塞，使两层液体充分混合。

5. 分离：静置分层后，将有机层（下层）放入烧杯中，加入活性炭，搅拌均匀，进行吸附。

6. 滤液：将吸附后的滤液通过滤纸进行过滤，得到滤液。

7. 中和：将滤液加入适量盐酸，调节pH值至中性。

8. 结晶：将中和后的溶液冷却至室温，静置结晶。

过滤、洗涤、干燥，得到苯胺固体。

五、实验结果与分析1. 实验结果：制备得到的苯胺固体为淡黄色，纯度为95%。

2. 结果分析：本实验中，硝基苯在酸性条件下与氢气发生加成反应，生成苯胺和水。

通过控制反应条件，提高反应速率和产率。

在实验过程中，金属钠的加入有助于硝基苯的还原。

通过蒸馏、萃取、吸附、中和、结晶等步骤，最终得到纯度为95%的苯胺固体。