[发明专利]一种连续气相两步法生产己二胺关键中间体6-氨基己腈的方法

说明书

本发明提供了一种连续气相两步法生产己二胺关键中间体6‑氨基己腈的方法。该方法包括：步骤S1，将己内酰胺和水在气相状态下混合进行连续化水解或将己内酰胺和氨水在气相状态下混合进行连续化水解氨化反应，得到包含6‑氨基己酸、6‑氨基己酸铵盐和/或6‑氨基己酰胺的第一产物体系；步骤S2，使第一产物体系与氨气进行连续化气相催化氨化和脱水反应，得到包含6‑氨基己腈的第二产物体系。本发明专利从源头上减少了一步法工艺中反应产生的水促进原料己内酰胺发生聚合反应的问题，提高了氨基己腈的选择性；有效减少了反应器内己内酰胺的聚合、结焦导致的催化剂失活和压降升高的问题，提高了装置的稳定性，延长了催化剂的使用寿命。

技术领域

本发明涉及6-氨基己腈的制备技术领域，具体而言，涉及一种连续气相两步法生产己二胺关键中间体6-氨基己腈的方法。

背景技术

1,6-己二胺是重要的高性能材料中间体，主要用于生产聚酰胺，如尼龙66、尼龙610等，也可用于生产聚氨酯，还能作为脲醛树脂、环氧树脂的固化剂使用。

按照原料的不同，己二胺的生产方法分为己二腈法和己内酰胺法，前者是主要的工业生产方法，己二腈的生产方法又可分为：丁二烯法、丙烯腈法、己二酸法。

丁二烯法是在镍等过渡金属和磷配体的存在下，一分子丁二烯与两分子氢氰酸加成得己二腈及其他副产(甲基戊二腈等)；优点是生产成本低，产品质量好；缺点是使用剧毒的氢氰酸，职业危害大，建设投资高。丙烯腈法一般采用无隔膜式电解工艺，丙烯腈在电化学阴极氢化经过一聚阶段、二聚阶段，定量转变为己二腈；优点是工艺流程短；缺点是电解工艺的控制等步骤长、技术节点多，安全风险高，国内首套装置(润兴)试车时发生爆炸。己二酸法将己二酸经氨化、脱水生成己二腈；优点是技术路线相对成熟，原料己二酸产能过剩、价格降低；缺点是能耗高、反应器易结焦和产品质量差。

20世纪60年代，日本东丽以废旧尼龙为原料生产己二胺，开启了己内酰胺法制备己二胺技术的先河，己内酰胺在催化剂作用下与氨气反应得到6-氨基己腈，进一步加氢、精制得到己二胺。受限于当时己内酰胺价格高，未能进一步推广，目前已停产。近年来，国内己内酰胺产能日益过剩，使己内酰胺法己二胺工艺的竞争力日益显现。

申请号为201710943063.4的专利申请公开了一种一步液相法己内酰胺液相法制备6-氨基己腈的方法及装置，在磷酸或磷酸盐催化下，己内酰胺与氨反应制备6-氨基己腈，己内酰胺转化率只有50-60％且催化剂不易回收。申请号为CN201710942344.8中国专利申请公开了一种己内酰胺气相法一步法制备6-氨基己腈的方法，将己内酰胺蒸气与热氨气混合，在固定床反应器内，与碱土金属氧化物、过渡金属氧化物、二氧化硅和活性氧化铝催化剂接触反应，制备6-氨基己腈，反应转化率提升至96％。由于己内酰胺在微量水存在下气化和反应过程中容易发生聚合反应，降低了反应的选择性，同时产生的聚合物覆盖在催化剂表面，高温下易结焦，进一步影响装置的稳定运行。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种连续气相两步法生产己二胺关键中间体6-氨基己腈的方法，以解决现有技术中己内酰胺一步法制备6-氨基己腈时催化剂容易结焦的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种连续气相两步法生产己二胺关键中间体6-氨基己腈的方法，包括：步骤S1，将己内酰胺和水在气相状态下混合进行连续化水解或将己内酰胺和氨水在气相状态下混合进行连续化水解氨化反应，得到包含6-氨基己酸、6-氨基己酸铵盐和/或6-氨基己酰胺的第一产物体系；步骤S2，使第一产物体系与氨气进行连续化气相催化氨化和脱水反应，得到包含6-氨基己腈的第二产物体系。

进一步地，上述步骤S1包括将己内酰胺雾化后与预热的水或者预热的氨水混合，水或氨水的预热温度为300～500℃。

进一步地，上述氨水中NH₃的质量含量度为1～50％，己内酰胺与氨水的质量比为1:2～8，优选为1:3～8，或者己内酰胺与水的质量比为1:2～8。