苯胺的制备.pptVIP

实验操作草案 实验原理： 铁粉还原硝基苯制备苯胺 实验药品： 硝基苯（7ml）、铁粉(9g)、乙酸、食盐、乙醚、氢氧化钠 实验仪器：250 mL 四口烧瓶、球形和直形冷凝管、水蒸气发生装置、尾接管、接受瓶等 反应方程： 实验步骤 1、将9 g（0.16 mol）还原Fe（铁）粉、17 mL H2O、1 mL冰乙酸放入250 mL四口烧瓶，振荡混匀，装上回流冷凝管 2、加热煮沸3～5 min ，冷凝后分几次加入7 mL硝基苯 3、加热回流，在回流过程中，保持搅拌，以使反应完全。（标志：回流中黄色油状物消失而变为乳白色油珠） 4、将回流装置改为水蒸气蒸馏装置，直到馏出液澄清，再多收集5～6 mL清液， 5、分层，水层加入13 g NaCl（盐析，降低苯胺在水中的溶解度）后，每次用7 mL乙醚萃取3次，萃取液和有机层用固体NaOH干燥，蒸去乙醚，残留物用空气冷凝管蒸馏，收集180-184℃的馏分。 第四组： 苯胺的制备 苯胺简介 中文名：苯胺 别名：阿尼林油 英文名：Aniline 化学式：C6H7N CAS号：62-53-3 SMILES：NC1=CC=CC=C1 摩尔质量：93.13 外观：无色液体 密度：1.0217 g/ml 熔点：-6.2℃ 沸点：184.4℃ 临界点：临界温度(℃)：425.6，临界压力(MPa)：5.30 溶解度（水）：3.6 g/100 mL， 20 °C 黏度：3.71 cP (25 °C) 警示术语：R：23/24/25-40-41-43-48/23/24/25-68-50 安全术语：S：1/2-26-27-36/37/39-45-46-61-63 主要危害：有毒 闪点：70℃ 分子结构 苯胺的生产方法 （1）硝基苯铁粉还原法 硝基苯铁粉还原法采用间歇式生产，将反应物料投入还原锅中，在盐酸介质和约100℃温度下，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，所得苯胺收率为95%～98%，铁粉质量的好坏直接影响苯胺的产率。 工艺特点： 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，苯胺回收率低，现已基本淘汰。 （2）硝基苯催化加氢法 硝基苯在铜催化剂的作用下加氢还原成苯胺, 再经过减压蒸馏即可获得成品苯胺, 其中加氢方式采用硫化床气相加氢。反应工序为催化剂升温活化、 硝基苯还原、 苯胺水蒸馏等工序。 工艺特点： 加氢法通常是苯胺装置需与硝基苯装置配套，而硝基苯生产过程中存在NOx的污染和废硫酸浓缩过程能耗高、设备腐蚀和三废多等问题 （3）苯酚氨化法 先将苯酚气化，然后与过量的氨（摩尔比为1:20）混合，进入装有 系催化剂的固定床管式反应器内，在400—480℃，0.98—2.94兆帕条件下反应生成苯胺和水。自反应器出来的气体反应物，经冷凝进入氨回收蒸馏塔回收氨气，并循环使用。冷凝的含水苯胺经干燥脱水、蒸馏制得产品苯胺。在蒸馏塔下部馏出苯胺-苯酚共沸物，供循环使用。塔底物含有二苯胺，可通过间歇蒸馏回收。以苯酚计苯胺收率为90-95%，每吨苯胺消耗苯酚1029公斤，氨222公斤。 工艺特点： 苯酚法则有工艺简单、催化剂寿命长，并可根据需要在同一装置中联产苯胺和二苯胺等优点。 其他方法 德国BASF公司则采用流化床气相加氢工艺，所用催化剂为Cu/SiO2。将气化的硝基苯和氢（摩尔比1：10）于270摄氏度和0.34~0.37Mpa压力，在流态化催化剂作用下进行加氢，苯胺收率99%以上。 液相加氢法的优点是反应温度较低，副反应物少，催化剂负荷高，寿命长，设备生产能力大，但反应压力较高，且需增加产物与催化剂分离操作，设备费用及操作维修费用较气相法高。 流化床与固定床气相加氢法相比，前者的优点在于改善传热状况，避免局部过热，减少副反应，延长催化剂寿命，缺点操作较复杂，且催化剂磨损大，操作和维修费用较高。目前国外苯胺生产公司多采用固定床气相加氢法。 生产成本比较 原料