對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝

對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第1頁

結(jié)構(gòu)分析

對乙酰氨基苯酚上有兩個(gè)功效基：

——能夠依據(jù)形成乙?；土u基化學(xué)反應(yīng)類型來區(qū)分。經(jīng)過上述分析，在苯環(huán)對位上引入氨基和羥基，得到對氨基苯酚，而對氨基苯酚則是合成各條路線共同中間體。

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小結(jié)：上述幾條工藝路線各有特點(diǎn)，對硝基苯酚鈉是基礎(chǔ)合成路線。對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第3頁主要內(nèi)容1對氨基苯酚制備工藝路線(1)以苯酚為原料路線(2)以對硝基苯酚鈉為原料路線2對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝原理及其過程3以對硝基苯酚鈉為原料對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝流程圖對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第4頁對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝1對氨基苯酚制備工藝路線(1)以苯酚為原料路線①對亞硝基苯酚制備a．工藝原理

苯酚亞硝化反應(yīng)過程是亞硝酸鈉先與硫酸在低溫下作用生成亞硝酸和硫酸氫鈉。生成亞硝酸即在低溫下與苯酚快速反應(yīng)生成對亞硝基苯酚。亞硝化反應(yīng)副反應(yīng)是亞硝酸在水溶液中分解成一氧化氮和二氧化氮，后者為紅色有強(qiáng)烈刺激性氣體，它們與空氣中氧氣及水作用可產(chǎn)生硝酸。對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第5頁

對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第6頁反應(yīng)生成硝酸又可氧化對亞硝基酚，生成苯醌或?qū)ο趸印?/p>

對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第7頁

苯醌能與苯酚聚合生成有色聚合物，對亞硝基酚也可與苯酚縮合生成靛酚（在堿性溶液中顯藍(lán)色）。b:工藝過程配料比:苯酚:亞硝酸鈉:硫酸=1:1.3:0.8(摩爾比)c:反應(yīng)條件與影響原因(a)溫度控制(b)原料苯酚分散情況(c)配料比對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第8頁

d:工藝流程簡易方框圖對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第9頁②對氨基苯酚制備a．工藝原理對亞硝基苯酚與硫化鈉溶液共熱，在堿性條件下還原生成對氨基苯酚鈉，用稀硫酸中和，即析出對氨基苯酚。此為放熱反應(yīng)，溫度控制在38～48℃就能進(jìn)行。對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第10頁若反應(yīng)不完全，則有4,4-二羥基氧化偶氮苯、4,4-二羥基偶氮苯和4,4一二羥基氫化偶氮苯等中間產(chǎn)物生成。

對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第11頁b．工藝過程對亞硝基苯酚還原成對氨基苯酚工藝過程分兩步進(jìn)行。(a)粗對氨基苯酚制備還原配料比：對亞硝基苯酚:硫化鈉=1:1.2(摩爾比)。在38～50℃攪拌下，將對亞硝基苯酚緩緩加入盛有38％～45％硫化鈉溶液還原罐中，約1h加畢，繼續(xù)攪拌20min，檢驗(yàn)終點(diǎn)合格，升溫至70'C保溫反應(yīng)20min，冷至40℃以下，用1:1硫酸中和至pH=8，析出結(jié)晶，抽濾，得粗對氨基苯酚。(b)精制對氨基苯酚制備配料比：粗對氨基苯酚:硫酸:NaOH:活性炭=1:0.477:0.418:0.108(摩爾比)。．將粗對氨基苯酚加入水中，用硫酸調(diào)整pH=5～6，加熱至90℃，加入用水浸泡過活性炭，繼續(xù)加熱至沸騰，保溫5～l0min，靜置30min，加入重亞硫酸鈉，壓濾，濾液冷卻至25℃以下，用NaOH調(diào)整pH=8，離心，用少許水洗滌，甩干得對氨基苯酚精品。收率為80％。對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第12頁C．反應(yīng)條件與影響原因?yàn)榱朔乐乖S多中間副產(chǎn)物混入還原產(chǎn)物中，必須注意反應(yīng)溫度、配料比和pH值控制。(a)反應(yīng)溫度還原反應(yīng)是放熱反應(yīng)，若反應(yīng)溫度超出55℃，不但使生成對氨基苯酚鈉易被氧化，且對亞硝基苯酚有自燃危險(xiǎn)。普通控制在38～50℃為好。若低于30℃，則該還原反應(yīng)不易完成。生產(chǎn)上采取遲緩加入對亞硝基苯酚、加強(qiáng)攪拌和冷卻等辦法來控制反應(yīng)溫度。(b)配料比生產(chǎn)中硫化鈉投料應(yīng)比理論量高些。若硫化鈉用量過少，反應(yīng)有停留在中間還原狀態(tài)可能。實(shí)際生產(chǎn)中，對亞硝基苯酚與硫化鈉分子配料比為1.00:(1.16～1.23)，若低于1.00:1.05，則反應(yīng)不完全，影響產(chǎn)品質(zhì)量。對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第13頁(c)中和時(shí)pH值、溫度和加酸速度對氨基苯酚鈉生成后，須用硫酸中和析出。pH為10時(shí)，對氨基苯酚已基礎(chǔ)游離完全；pH為8時(shí)析出少許硫黃和對氨基苯酚；繼續(xù)中和到pH為7.0～7.5時(shí)，則有大量硫化氫有毒氣體產(chǎn)生。所以，調(diào)整pH值，必須考慮加酸速度，注意防止硫黃析出或局部硫酸濃度過大，預(yù)防硫酸加入反應(yīng)液時(shí)放出熱量而使局部溫度過高。溫度過高產(chǎn)生另一個(gè)副反應(yīng)是反應(yīng)生成硫代硫酸鈉遇酸分解析出硫黃，其析出速度與溫度相關(guān)，40℃左右析出較快。工藝上利用對氨基苯酚在沸水中溶解度較大(100℃時(shí)59.95mg／100ml，0℃時(shí)1.10mg／100ml)性質(zhì)與析出硫黃和活性炭分離。析出對氨基苯酚以顆粒狀結(jié)晶為好。對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第14頁d．工藝流程簡易方框圖見圖對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第15頁(2)以對硝基苯酚鈉為原料路線 ①對硝基苯酚制備a．工藝原理對硝基苯酚鈉用酸中和，即析出對硝基苯酚，其易溶于熱水中。所以，向?qū)ο趸椒逾c中加入強(qiáng)酸，中和到pH≤3以后，放置冷卻，對硝基苯酚結(jié)晶析出。b．工藝過程配料比：對硝基苯酚鈉:鹽酸(工業(yè)):水=1:0.5:1.7(質(zhì)量比)。在酸化罐中，先投常水及鹽酸，開動(dòng)攪拌將對硝基苯酚鈉投入，加熱到48～50℃，滴加鹽酸，調(diào)pH=2～3，繼續(xù)升溫至75℃，復(fù)調(diào)pH=2～3，保溫30min，降溫到25℃。為預(yù)防結(jié)晶時(shí)出現(xiàn)結(jié)晶掛壁現(xiàn)象，應(yīng)漸漸冷卻。放料，過濾，得對硝基苯酚濕品。對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第16頁c．工藝流程簡易方框圖見圖1-3。對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第17頁②對氨基苯酚制備a．工藝原理用加氫還原法將對硝基苯酚還原成對氨基苯酚。b．工藝過程對硝基苯酚:水:3％Pd／C:十六烷基三甲基氯化銨=1:3:0.0322:0.0264(質(zhì)量比)。向高壓反應(yīng)罐中投入水、對硝基苯酚和3％Pd／C催化劑及助催化劑十六烷基三甲基氯化銨，密閉，用氮?dú)庵脫Q空氣3次，再用氫氣置換氮?dú)?次，攪拌，升溫至85℃，加氫至0.6MPa，連續(xù)通氫還原至終點(diǎn)(反應(yīng)中隨時(shí)用棒蘸取反應(yīng)液滴在潔凈濾紙上，觀察還未反應(yīng)對硝基苯酚黃色判斷反應(yīng)終點(diǎn))。到達(dá)終點(diǎn)后，用氮?dú)庵脫Q氫氣3次，放料過濾，回收催化劑，濾液加活性炭脫色，壓濾，濾液冷卻結(jié)晶，離心，干燥，得對氨基苯酚。對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第18頁c．反應(yīng)條件與影響原因(a)試壓防漏加氫反應(yīng)在一定壓力(0.6MPa)下進(jìn)行，所以，加氫前必須試壓防漏。(b)除空氣氫氣易燃易爆，如加氫前不把空氣趕盡，輕易發(fā)生爆炸，通氫前必須先用氮?dú)庵脫Q空氣3次，再用氫氣置換氮?dú)?次，反應(yīng)結(jié)束必須用氮?dú)庵脫Q氫氣3次后方可出料。對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第19頁d．工藝流程簡易方框圖見圖1-4。對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第20頁2對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝原理及其過程a．工藝原理

對氨基苯酚與乙酸或乙酸酐加熱脫水，反應(yīng)生成對乙酰氨基酚。對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第21頁

b．工藝過程配料比:對氨基苯酚:冰乙酸:母液(含酸50％以上)=1:1:1(質(zhì)量比)。將配料液投入乙?；迌?nèi)，加熱至110℃左右，打開反應(yīng)罐上冷凝器冷凝水，回流反應(yīng)4h，控制蒸出稀乙酸速度為每小時(shí)蒸出總量1／10，待內(nèi)溫升至135℃以上，取樣檢驗(yàn)對氨基苯酚殘留量低于2.5％時(shí)為反應(yīng)終點(diǎn)，加入稀乙酸(含量50％以上)，轉(zhuǎn)入結(jié)晶罐冷卻結(jié)晶。離心，先用少許稀乙酸洗滌，再用大量水洗滌至濾液近無色，得對乙酰氨基酚粗品。 攪拌下將粗品對乙酰氨基酚、水及活性炭加熱至沸騰，用1:1鹽酸調(diào)整pH=5～5.5，保溫5min。將溫度升至95℃時(shí)，趁熱壓濾，濾液冷卻結(jié)晶，加入適量亞硫酸氫鈉，冷卻結(jié)束，離心，濾餅用大量水洗至近無色，再用蒸餾水洗滌，甩干，干燥得對乙酰氨基酚成品。濾液經(jīng)濃縮、結(jié)晶，離心后再精制。對乙酰氨基酚生產(chǎn)工藝第22頁C．反應(yīng)條件與影響原因(a)反應(yīng)終點(diǎn)要取樣測定，也就是測定對氨基苯酚剩下量和反應(yīng)液酸度。只有確保對氨基苯酚剩下量低于2％，才能確保對乙酰氨基酚成品質(zhì)量和收率。(b)乙?；瘯r(shí)，為防止氧化等副反應(yīng)發(fā)生，反應(yīng)前可先加入少許抗氧劑(亞硫酸氫鈉)