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第 7 期 李建昌，等: 对硝基苯胺水相加氢合成对苯二胺 ·1493·

试中一般每加 3 L 反应液，回收一次催化剂。 结果见图 3。从图中可知，当搅拌转速小于 800 r/min
3.3.7 废水回收套用 时，对苯二胺质量分数不到 99%，而到转速为
溢流出来的反应液通过后置蒸馏系统回收废 800 r/min 时，对苯二胺质量分数达到了 99%以上，
水，用于下一批次的溶解釜中。 转速继续提高，对苯二胺的质量分数有微弱的上升，
3.4 中试结果与讨论 但转速太快会造成催化剂颗粒变小，不容易沉降，
3.4.1 对硝基苯胺浓度对加氢结果的影响 导致催化剂损耗加大。因此，中试过程中选择最佳
中试过程中，考察了 4 个对硝基苯胺质量浓度 转速为 800 r/min。
（150、250、375 和 450 g/L）对加氢结果的影响，
结果如表 10 所示。由中试结果可知，在 150~450 g/L
质量浓度范围内，均能产出合格产品。但质量浓度
为 450 g/L 时，中试过程中经常发生管道堵塞，导
致反应无法继续进行。因此，中试中对硝基苯胺质
量浓度设定为 375 g/L。

表 10 对硝基苯胺质量浓度在中试中对加氢结果的影响
Table 10 Effect of p-nitroaniline mass concentration on
the hydrogenation reaction in pilot-plant test

对硝基苯胺质量浓度/(g/L) 对苯二胺质量分数/%
150 99.76 图 3 对苯二胺质量分数随转速的变化曲线
Fig. 3 Variation of p-phenylenediamine mass fraction with
250 99.63
different stirring speed
375 99.52
450 99.36 3.4.4 废水回收套用性能
在小试的基础上，进一步考察了中试过程中废
3.4.2 进料速度的影响
水套用性能，结果如表 11 所示。回收过程中损失的
中试过程中，进料速度表现为反应液在加氢体
水通过加清水补足。结果表明，中试放大过程中，
系内的停留时间，考察了不同进料速度下二级加氢
废水回收套用性能依然良好，根据废水 COD 来计
釜溢出液中对苯二胺的质量分数，结果如图 2 所示。
算，对苯二胺收率在 99.5%以上，和小试结果基本
从图中可知，当进料速度大于 3.0 L/h 时，对苯二胺
保持一致。
的质量分数下降，当进料速度超过 3.5 L/h 后，对苯
二胺质量分数出现断崖式下降，只有 93%左右。因 表 11 中试废水回收套用实验数据
此，在中试过程中最佳进料速度为 3 L/h，按釜的有 Table 11 Experimental data of waste water recycle in
pilot-plant test
效容积为 80%计算，加氢反应停留时间约为 2.67 h，
套用次数 对苯二胺质量分数/% 回收水的 COD/(mg/L)
与小试的 2 h 相差不大。
0 99.78 2439

1 99.36 1906
2 99.41 2063
3 99.03 2289
4 99.25 2685
5 99.36 2863
6 99.89 2469
7 99.52 3021

4 结论

图 2 对苯二胺质量分数随进料速度的变化曲线 （1）以对硝基苯胺为原料、水为溶剂、负载型
Fig. 2 Variation of p-phenylenediamine mass fraction with 镍为催化剂，进行加氢反应合成对苯二胺，对加氢过
different feed rate 程展开了小试实验和 20 倍放大中试实验。两种实验

3.4.3 转速的影响 条件下，产物中对苯二胺质量分数达到 99.5%左右，
由于物料放大，需要考察搅拌转速对加氢结果 收率也达到 99.5%左右，催化剂和水可循环使用。

的影响，中试过程对不同的搅拌转速进行了考察， （下转第 1500 页）