[发明专利]一种脂肪族二元腈加氢制备二元胺的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脂肪族二元腈加氢制备二元胺的方法，属于化合物合成技术领域。

背景技术

脂肪族二元胺(如丁二胺、己二胺、……二十碳二胺)是合成聚酰胺(尼龙)关键原材料。聚酰胺塑料和聚酰胺纤维作为五大工程塑料和合成纤维之一，广泛的应用于工业、纺织品服装、地毯、特殊防护等领域。预计每年以1％～2％的速度增长。随着新技术、新行业的发展，对材料提出了特殊的要求，如高模量、耐冲击、耐高温、抗静电等等。因此，开发短碳链或长碳链的二元胺，以满足不同行业对材料性能的要求，就具有十分重要的意义。

二元胺主要通过与二元酸缩聚合成聚酰胺，反应原理如下：

专利公开CN101010433A“1,4-丁二胺的生物化学合成”公布了一种利用微生物合中合成丁二胺的方法。微生物具有鸟氨酸脱羧酶，微生物代谢产出的1，4-丁二胺被排到发酵液中，但是同时会生产很多代谢副产物，分离困难，所以对工业化实施指导意义甚微。

专利申请CN101735067A“一种1,4-丁二胺的合成方法”公布了一种用1,4-二溴丁胺、乙醇或丙酮为溶剂、邻苯二甲亚胺钾回流搅拌下反应，反应液过滤后，用蒸馏水洗涤后，滤液加40％甲胺水溶液，过滤，然后常压蒸馏，收集158～160℃之间馏分得1,4-丁二胺的方法。该工艺路线复杂，不易实现自动化，工业化应用较远。

专利申请CN01134263.3“一种己二腈加氢制己二胺的方法”公布了一种己二腈加氢工艺条件和一种催化剂存在下将含己二腈的乙醇溶液与氢气接触，制备己二胺的方法。专利申请CN1344707A“一种辛二腈加氢制辛二胺的方法及催化剂”公布了液相加氢工艺。催化剂为骨架镍系催化剂，镍含量占30～70％，铝占40～80％，其他金属占0.5～5％。以上两篇公布的关于己二胺、辛二胺的制备方法，所使用的溶剂都为醇类溶剂，分离中采用精馏工艺，能耗较高，投资大。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有合成二胺技术工艺中，存在能耗高、工艺路线复杂、副产物多，加氢困难的缺点，并提供长碳链的二元腈加氢工艺，提供了一种清洁、安全、环境友好、低能耗、可连续生产、性能稳定的生产工艺。

本发明采用如下技术方案：

一种脂肪族二元腈加氢制备二元胺的方法，包括如下步骤：

(1)预先在流化床反应器装有改性负载型Ni-Co-Pb系催化剂；同时预热反应器升温至100-150℃；

(2)二烷氧基甲烷预热至90-100℃；

脂肪族二元腈预热至比其熔点高10-20℃；

氢气压缩至3-8MPa，预热至100-150℃，质量流速10-20kg/h；

保持二烷氧基甲烷与二元腈的质量比为1:1-5:1，流速为3-8kg/h；

三种物流经混合器充分混合后再进入流化床反应器，通过调节流化床反应器出口阀，保持压力为4-10MPa，物料与催化剂接触的时间为3-10min；

(3)将步骤(2)得到产物经气液分离，液相打入结晶器中，结晶得到产物二元胺。

所述的改性负载型Ni-Co-Pb系催化剂，载体为硅铝复合型氧化物载体，Ni质量百分比含量40-50％，Co质量百分比含量占20-30％，剩余主要成分为Pb。

步骤(2)所述脂肪族二元腈的结构式为

n＝2、4、6……20。

步骤(2)所述的二烷氧基甲烷为溶剂，结构式为CH₃(CH₂)_xOCH₂0(CH₂)_xCH₃，x＝1—7。

步骤(3)中，气相经冷凝器冷凝，氢气循环利用。

步骤(3)中，所述的结晶器出来的溶剂二烷氧基甲烷循环利用。

本发明中的生产工艺简单、操作温度压力低、具有能耗低、二元腈转化率和选择性高、催化剂催化效率高、循环使用寿命长、环境友好、清洁、副产物少、安全等优点，符合当代节能减排、绿色化工技术发展的方向。

附图说明

图1为本发明的一种工艺流程示意图，