[发明专利]一种利用环路反应器生产叔胺的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产脂肪叔胺的方法，尤其是一种以脂肪酸和二甲胺为原料生产叔胺的方法。

背景技术

以椰油酸、牛羊油酸、棕榈油酸等脂肪酸作为起始原料生产的脂肪叔胺(本发明中简称叔胺)主要作为阳离子或两性离子表面活性剂的原料，是制备表面活性剂的主要中间体。制成的表面活性剂广泛应用于日用化工、洗涤工业、纺织、油田等行业，主要起防腐、杀菌、洗涤、柔软、抗静电、乳化等作用。

当前国内外生产叔胺的方法主要有脂肪伯胺法、脂肪醇常压一步法、烯烃法。1、脂肪伯胺法工艺线路长，环境污染较重，且产品质量相对较差。其工艺是由脂肪酸制备伯胺，伯胺与甲醛、氢气反应，在120℃温度、2.0Mpa压力下制备叔胺。该法操作麻烦且产生大量废水，耗时多，产品质量差，收率偏低，目前己基本淘汰此方法。2、通过脂肪醇常压一步法生产叔胺，反应温度220℃，在铜系催化剂下反应。虽然此工艺简单，投资少，但因脂肪醇价格较高，生产成本相对较高。3、烯烃法制叔胺，其产品质量差，且原料价格起伏波动大，原料属不可生资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种利用环路反应器生产叔胺的方法，以提高产品质量，降低生产成本。

本发明是这样实现的，一种利用环路反应器生产叔胺的方法，所述的方法依次有生产脂肪酰胺步骤和利用脂肪酰胺生产叔胺步骤，

在所述的生产脂肪酰胺步骤中，向环路反应器中送入脂肪酸，边循环边升温，当环路反应器内的温度升为200℃时向环路反应器内持续送入二甲胺，环路反应器内的温度控制在200～240℃，环路反应器内的压力为0.1～0.3MPa，脂肪酸与二甲胺的摩尔比为1∶1～1.5，物料在内外循环流动下反应5～7小时，当反应物酸值小于4mg/g时终止反应，然后将反应物送入蒸馏系统进行蒸馏，得到脂肪酰胺；

在所述的利用脂肪酰胺生产叔胺步骤中，将脂肪酰胺送入另一环路反应器，按催化剂和脂肪酰胺质量比为催化剂∶脂肪酰胺＝5～10∶1000的比例，将催化剂送入这一环路反应器中，接着边循环边升温，同时通入氢气至这一环路反应器内的压力为0.1MPa，当这一环路反应器内的温度升至210℃时，增压至这一环路反应器内的压力为1.0MPa，物料在内外循环流动下反应4～6小时，反应温度控制为210～250℃，反应压力为1.0～2.0MPa，反应过程中不间断地加入氢气；当通过色谱分析判定脂肪酰胺按质量计转化80％后，持续向这一环路反应器内通入二甲胺与副反应生成的脂肪醇继续反应，这一环路反应器内的反应温度、反应压力不变，反应时间为4～8小时，当反应物内的脂肪酰胺、脂肪醇含量按质量计均小于1％时，终止反应，叔胺生产完成；所述的催化剂为庄信万丰公司生产的牌号为Cu60/35P的催化剂。

这种生产叔胺的方法，产品质量好，生产成本低，操作压力低、反应条件温和，收率高，后续处理工艺简单、污水排放量少。

附图说明

图1是本发明中的生产脂肪酰胺的装置的示意图。

图2是本发明中的利用脂肪酰胺生产叔胺的装置的示意图。

具体实施方式

下面进一步说明本发明。

生产脂肪酰胺的化学反应式如下：

利用脂肪酰胺生产叔胺的化学反应式如下：

主反应

副反应

催化剂的回收：反应完成后将物料从另一环路反应器内导入催化剂沉降罐内，待催化剂沉降后将其排入催化剂回收罐以备回收利用，未沉降的随反应产物经过滤器过滤后排入催化剂回收罐。

本发明之方法经过多年小试、中试，在反复试验和总结改进的基础上，成功实现了脂肪酸二步法生产叔胺的工业化生产。年产量可达到2～2.5万吨。经过生产实践证明，该工艺产品质量好，成本低，具有较强的技术优势。

本发明之方法的的一个技术关键是成功地选择了一种庄信万丰公司(Johnson Matthey)生产的牌号为Cu60/35P的催化剂。该催化剂的选择性、活性、过滤性能等都符合要求，在控制二甲胺歧化及二甲胺回收方面都可以满足工业化的要求，并且运行一年未发现析铜现象，使得该工艺得以工业化。

在所述的利用脂肪酰胺生产叔胺步骤中，“当通过色谱分析判定酰胺转化80％后，持续向另一环路反应器内通入二甲胺”的目的在于，与酰胺生产叔胺的化学反应过程中生成的脂肪醇继续反应，使其转变为叔胺。显然，二甲胺的加入量以能使得反应物内的脂肪醇含量按质量计小于1％为准，在此条件下确定加入量。