[发明专利]一种连续法制备N,N-二甲基-1,3-丙二胺的工艺

说明书

技术领域

本发明属于有机化工技术领域，涉及到一种连续法制备N,N-二甲基-1,3-丙二胺的工艺 

背景技术

N,N-二甲基-1,3-丙二胺属于低级脂肪二胺，是一种重要的化工中间体，广泛用于制备清洁剂、表面活性剂、纺织品、润滑油添加剂、汽油添加剂、防腐剂、增湿剂、发泡剂等。随着科技和社会发展的进步，DMAPA的应用范围也相应的不断扩大，市场需求也逐年增多。因此，N,N-二甲基-1,3-丙二胺是一种非常具有应用潜力的有机化工中间体。 

N,N-二甲基-1,3-丙二胺的制备方法主要有两种。第一种是以丙烯腈和二甲胺为原料，制备N,N-二甲基-1,3-丙二胺；另一种是以丙烯醛和二甲胺为原料制备N,N-二甲基-1,3-丙二胺。 

第一种方法（CN101321722A）是以丙烯腈和二甲胺为原料，经过加氢后制备得到N,N-二甲基-1,3丙二胺。此法采用的是间歇釜式加氢，催化剂为Raney-Ni，在苛性碱的水溶液存在下，氢气压力约为3MPa，反应温度90℃，最终N,N-二甲基-1,3-丙二胺的收率在93%左右。此法为间歇的釜是加氢，需要装卸料辅助操作，反应釜会后反混现象，反应较难达到很高的选择性。 

[0005]第二种方法（CN102026956A）是以丙烯醛与二甲胺在4℃,0～3MPa反应得到N,N,N’,N’-取代的1,3-丙烯二胺，得到的混合物与氨气和氢气在催化剂的存在下在40～400℃,6MPa下反应得到N,N-二甲基-1,3-丙二胺，其收率约为91%，该方法绿色环保，但收率较第一种方法低。 

发明内容

本发明解决的问题是提供一种工艺简单、低成本、选择性高的和易于实现连续化生产的N,N-二甲基-1,3-丙二胺的制备方法。 

本发明的技术方案如下： 

将摩尔比10:1～1:1的二甲胺和丙烯腈在固定床反应器中，反应压力为0.1～8MPa，反应温度10～120℃，总体积空速为0.1～10h^-1的条件下反应制备二甲氨基丙腈，丙烯腈转化率在99.5%以上,二甲氨基丙腈的选择性在99.5%以上。将第一步制得的二甲氨基丙腈可以不经过任何纯化直接进行固定床加氢反应，加氢压力为2～12MPa，用Raney-Ni催化剂，配有0.1%～40%的碱的醇溶液助催化剂，空速0.1～4h^-1的范围内，N,N-二甲基-1,3-丙二胺的产率产率不低于98%，该工艺制备N,N-二甲基-1,3-丙二胺工艺简单，质量稳定、绿色、耗能少、成本低、适合规模生产。 

固定床反应器制备二甲氨基丙腈时，固定床反应器中填充的填料为不与二甲胺和丙烯腈反应的任何惰性固体填料,包括玻璃填料，不锈钢填料,石英砂,塑料填料,陶瓷填料及分子筛,氧化铝,硅胶中的一种或两种以上的混合物；形式有规整和散堆,散堆填料的形状为鞍形、球形、环型、条状。 

固定床反应器制备二甲氨基丙腈反应时,反应的体积空速为0.1～10h^-1,反应的温度为10～120℃，反应的压力为0.1～8.0MPa。 

固定床反应器制备二甲氨基丙腈时，二甲胺与丙烯腈摩尔比10：1～1:1范围。 

固定床连续加氢第一步产物二甲氨基丙腈制备N,N-二甲基-1,3-丙二胺的工艺时，填充加氢催化剂是Raney-Ni催化剂，反应的空速0.1～4h^-1，加氢的压力为2.00～12.0MPa，加氢的温度为10～200℃，。 

固定床连续加氢第一步产物二甲氨基丙腈制备N,N-二甲基-1,3-丙二胺的工艺时,助催化剂为NaOH、KOH、CsOH、LiOH的甲醇、乙醇或水溶液的一种及其混合物，浓度为0.1～40%。 

本发明第一步甲胺化反应制备二甲氨基丙腈时，采取了成本低，寿命长的不锈钢等惰性填料，并且丙烯腈的转化率和二甲氨基丙腈的选择性均高于99%，将第一步制得的二甲氨基丙腈可以不经过任何纯化或分离直接进行固定床加氢反应制备得到N,N-二甲基-1,3-丙二胺，第二步加氢反应中加入的是碱的醇溶液，醇类传递氢的能力较强，且容易除去，并且两步反应都是采用的固定床反应器进行操作，易于实现连续化生产，工艺简单，成本低，三废少，适合于工业化生产。 

附图说明

附图是本发明的所用的反应器结构示意图。