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1、第二讲 对乙酰氨基酚的生产工艺,刘文彦,主要内容,1 对氨基苯酚制备工艺路线 (1)以苯酚为原料的路线 (2)以对硝基苯酚钠为原料的路线 2 对乙酰氨基酚的生产工艺原理及其过程 3以对硝基苯酚钠为原料的对乙酰氨基酚生产工艺流程图,对乙酰氨基酚生产工艺,1 对氨基苯酚制备工艺路线 (1)以苯酚为原料的路线 对亚硝基苯酚的制备 a工艺原理 苯酚的亚硝化反应过程是亚硝酸钠先与硫酸在低温下作用生成亚硝酸和硫酸氢钠。生成的亚硝酸即在低温下与苯酚迅速反应生成对亚硝基苯酚。由于亚硝酸不稳定，故在生产上采用直接加亚硝酸钠和硫酸进行反应。亚硝化反应的副反应是亚硝酸在水溶液中分解成一氧化氮和二氧化氮，后者为红色有
2、强烈刺激性的气体，它们与空气中的氧气及水作用可产生硝酸。,反应生成的硝酸又可氧化对亚硝基酚，生成苯醌或对硝基酚。,苯醌能与苯酚聚合生成有色聚合物，对亚硝基酚也可与苯酚缩合生成靛酚（在碱性溶液中显蓝色）。 b:工艺过程 配料比:苯酚:亚硝酸钠:硫酸=1:1.3:0.8(摩尔比) c:反应条件与影响因素 (a)温度的控制 (b)原料苯酚的分散状况 (c)配料比 聚合：指单体小分子通过相互连接成为链状大分子,尤其非常大的分子，一般分子量达到5000以上，甚至可以达到几千万。从而得到一种新的材料，叫做高分子材料。,d:工艺流程简易方框图,对氨基苯酚的制备,a工艺原理 对亚硝基苯酚与硫化钠溶液共热，在碱
3、性条件下还原生成对氨基苯酚钠，用稀硫酸中和，即析出对氨基苯酚。此为放热反应，温度控制在3848就能进行。,若反应不完全，则有4,4-二羟基氧化偶氮苯、4,4-二羟基偶氮苯和4,4一二羟基氢化偶氮苯等中间产物生成。,b工艺过程对亚硝基苯酚还原成对氨基苯酚的工艺过程分两步进行。,(a)粗对氨基苯酚制备 还原配料比：对亚硝基苯酚:硫化钠=1:1,2(摩尔比)。在3850搅拌下，将对亚硝基苯酚缓缓加入盛有3845硫化钠溶液的还原罐中，约1h加毕，继续搅拌20min，检查终点合格，升温至70C保温反应20rain，冷至40以下，用1:1硫酸中和至pH=8，析出结晶，抽滤，得粗对氨基苯酚。 (b)精制对氨
4、基苯酚制备配料比：粗对氨基苯酚:硫酸:NaOH:活性炭=1:0.477:0.418:0.108(摩尔比)。 将粗对氨基苯酚加入水中，用硫酸调节pH=56，加热至90，加入用水浸泡过的活性炭，继续加热至沸腾，保温5l0min，静置30min，加入重亚硫酸钠，压滤，滤液冷却至25以下，用NaOH调节pH=8，离心，用少量水洗涤，甩干得对氨基苯酚精品。收率为80。,C反应条件与影响因素,为了避免许多中间副产物混入还原产物中，必须注意反应温度、配料比和pH值的控制。 (a)反应温度 还原反应是放热反应，若反应温度超过55，不仅使生成的对氨基苯酚钠易被氧化，且对亚硝基苯酚有自燃的危险。一般控制在3850
5、为好。若低于30，则该还原反应不易完成。生产上采取缓慢加入对亚硝基苯酚、加强搅拌和冷却等措施来控制反应温度。 (b)配料比 生产中硫化钠的投料应比理论量高些。若硫化钠用量过少，反应有停留在中间还原状态的可能。实际生产中，对亚硝基苯酚与硫化钠的分子配料比为1.00:(1.161.23)，若低于1.00:1.05，则反应不完全，影响产品质量。,(c)中和时的pH值、温度和加酸速度 对氨基苯酚钠生成后，须用硫酸中和析出。pH为10时，对氨基苯酚已基本游离完全；pH为8时析出少量硫黄和对氨基苯酚；继续中和到pH为7.07.5时，则有大量硫化氢有毒气体产生。因此，调节pH值，必须考虑加酸速度，注意避免硫
6、黄析出或局部硫酸浓度过大，防止硫酸加入反应液时放出热量而使局部温度过高。温度过高产生的另一个副反应是反应生成的硫代硫酸钠遇酸分解析出硫黄，其析出速度与温度有关，40左右析出较快。工艺上利用对氨基苯酚在沸水中溶解度较大(100时59.95mg100ml，0时1.10mg100ml)的性质与析出的硫黄和活性炭分离。析出的对氨基苯酚以颗粒状结晶为好。,d工艺流程简易方框图见图,(2)以对硝基苯酚钠为原料的路线,对硝基苯酚的制备 a工艺原理 对硝基苯酚钠用酸中和，即析出对硝基苯酚，其易溶于热水中。因此，向对硝基苯酚钠中加入强酸，中和到pH3以后，放置冷却，对硝基苯酚结晶析出。 b工艺过程配料比：对硝基
7、苯酚钠:盐酸(工业):水=1:0.5:1.7(质量比)。 在酸化罐中，先投常水及盐酸，开动搅拌将对硝基苯酚钠投入，加热到4850，滴加盐酸，调pH=23，继续升温至75，复调pH=23，保温30min，降温到25。为防止结晶时出现结晶挂壁现象，应渐渐冷却。放料，过滤，得对硝基苯酚湿品。,c工艺流程简易方框图见图1-3。,对氨基苯酚的制备,a工艺原理 用加氢还原法将对硝基苯酚还原成对氨基苯酚。 b工艺过程 对硝基苯酚:水:3PdC:十六烷基三甲基氯化铵=1:3:0.0322:0.0264(质量比)。向高压反应罐中投入水、对硝基苯酚和3PdC催化剂及助催化剂十六烷基三甲基氯化铵，密闭，用氮气置换空
8、气3次，再用氢气置换氮气3次，搅拌，升温至85，加氢至0.6MPa，连续通氢还原至终点(反应中随时用棒蘸取反应液滴在洁净滤纸上，观察尚未反应的对硝基苯酚的黄色判断反应终点)。达到终点后，用氮气置换氢气3次，放料过滤，回收催化剂，滤液加活性炭脱色，压滤，滤液冷却结晶，离心，干燥，得对氨基苯酚。,c反应条件与影响因素,(a)试压防漏加氢反应在一定压力(0.6MPa)下进行，因此，加氢前必须试压防漏。 (b)除空气氢气易燃易爆，如加氢前不把空气赶尽，容易发生爆炸，通氢前必须先用氮气置换空气3次，再用氢气置换氮气3次，反应结束必须用氮气置换氢气3次后方可出料。,d工艺流程简易方框图见图1-4。,2 对
9、乙酰氨基酚的生产工艺原理及其过程,a工艺原理 对氨基苯酚与乙酸或乙酸酐加热脱水，反应生成对乙酰氨基酚。,b工艺过程 配料比:对氨基苯酚:冰乙酸:母液(含酸50以上)=1:1:1(质量比)。 将配料液投入乙酰化罐内，加热至110左右，打开反应罐上冷凝器的冷凝水，回流反应4h，控制蒸出稀乙酸速度为每小时蒸出总量的110，待内温升至135以上，取样检查对氨基苯酚残留量低于2.5时为反应终点，加入稀乙酸(含量50以上)，转入结晶罐冷却结晶。离心，先用少量稀乙酸洗涤，再用大量水洗涤至滤液近无色，得对乙酰氨基酚粗品。 搅拌下将粗品对乙酰氨基酚、水及活性炭加热至沸腾，用1:1盐酸调节pH=55.5，保温5m
10、in。将温度升至95时，趁热压滤，滤液冷却结晶，加入适量亚硫酸氢钠，冷却结束，离心，滤饼用大量水洗至近无色，再用蒸馏水洗涤，甩干，干燥得对乙酰氨基酚成品。滤液经浓缩、结晶，离心后再精制。,C反应条件与影响因素,(a)反应终点要取样测定，也就是测定对氨基苯酚的剩余量和反应液的酸度。只有保证对氨基苯酚的剩余量低于2，才能确保对乙酰氨基酚成品的质量和收率。 (b)乙酰化时，为避免氧化等副反应的发生，反应前可先加入少量抗氧剂(亚硫酸氢钠)。 (c)在精制时，为保证对乙酰氨基酚的质量要加入亚硫酸氢钠防氧化。,d对乙酰氨基酚收率的计算,e工艺流程简易方框图见图1-5、图1-6,3 以对硝基苯酚钠为原料的对乙酰氨基酚生产工艺流程图,对氨基苯酚生产工艺流程图见图1-7,对乙酰氨基酚生产工艺流程图见图1-8,
