[发明专利]一种气相法制备己二胺中间体6-氨基己腈的装置及方法

说明书

本发明提供了一种气相法制备己二胺中间体6‑氨基己腈的装置及方法，所述装置包括气化器和床层式反应器，所述气化器呈文丘里管结构，沿物料流向依次包括渐缩段、喉部和渐扩段，所述喉部设有喷嘴，所述渐扩段的出口与床层式反应器的入口相连。本发明所述装置通过将气化器设计为文丘里管结构，利用流体在文丘里管喉部形成的高气体流速、局部负压区，将原料快速混合并气化，避免原料长时间加热气化时发生热聚合而影响装置运行的稳定性，己内酰胺气化率高；所述气化器文丘里管结构的选择，可有效强化流体混合、气化的效果，保证反应物混合均匀，提高原料的转化率和产品选择性；所述装置结构及工艺简单，生产效率高，有利于实现工业化生产。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，涉及一种气相法制备己二胺中间体6-氨基己腈的装置及方法。

背景技术

己二胺作为一种重要的化工品，主要用于生产聚酰胺，也可用于合成聚氨酯树脂、离子交换树脂和二异氰酸酯，以及用作脲醛树脂、环氧树脂等的固化剂、有机交联剂等，还可用作粘合剂、稳定剂、漂白剂、抗腐蚀剂等，在有机合成、航空航天、纺织造纸、金属材料等领域均有广泛的应用。6-氨基己腈是一种重要的化工中间体，可加氢制备己二胺。

目前，6-氨基己腈的合成主要以己内酰胺为原料，经过氨化脱水反应制备得到，包括液相法和气相法两大类；前者的反应过程往往较为复杂，步骤众多，容易产生废水，不利于工业化生产，后者的操作步骤则可以相对简化，因而需要改进操作以适应气相反应的需要。

CN 107602416A公开了一种气相法制备6-氨基己腈的方法，该方法以己内酰胺为原料，包括以下步骤：将己内酰胺蒸汽与热氨气按一定质量比混合；将己内酰胺蒸汽与热氨气的混合物在催化剂条件下进行氨化脱水反应，得到氨化流出物；对得到的氨化流出物进行分离提纯，得到纯的6-氨基己腈；该方法并未公开己内酰胺如何形成蒸汽，基于己内酰胺的热敏性质，但单独升温气化容易发生聚合，不利于后续反应的稳定进行。

CN 111004148A公开了一种气相法制备6-氨基己腈的方法，该方法包括以下步骤：将己内酰胺和氨气计量后分别预热，混合后进一步加热，得到混合物，将混合物进入反应器，在催化剂存在条件下进行氨化脱水反应，得到氨化反应物，其中催化剂以碱土金属盐或过渡金属盐为活性组分，二氧化钛或ZSM-5分子筛为载体组成，最后经分离提纯，得到目标产物6-氨基己腈。该方法仍是以反应、提纯为主要步骤，并未涉及到如何对己内酰胺原料预热气化，也未涉及到所需采用的设备。

综上所述，对于6-氨基己腈的制备，还需要对原料的气化设备及工艺进行改进，避免预热时己内酰胺的聚合，保证原料混合的均匀性，提高反应物的转化率及反应装置运行的稳定性。

发明内容

针对现有技术存在的6-氨基己腈制备时原料混合不均匀、气化效果不彻底、容易发生聚合的问题，本发明的目的在于提供一种气相法制备己二胺中间体6-氨基己腈的装置及方法，所述装置通过将气化器设计为文丘里管结构，利用流体在文丘里管喉部形成的高气体流速、负压区，将物料充分快速气化，避免因原料聚合而堵塞气化器，有利于氨化脱水反应的进行，提高原料的转化率和产品选择性，同时保证装置运行的稳定性，提高生产效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种气相法制备己二胺中间体6-氨基己腈的装置，所述装置包括气化器和床层式反应器，所述气化器呈文丘里管结构，沿物料流向依次包括渐缩段、喉部和渐扩段，所述喉部设有喷嘴，所述渐扩段的出口与床层式反应器的入口相连。

本发明中，采用气相法制备6-氨基己腈，需要将原料气化，因而所述装置的结构包括气化器，根据以内酰胺原料的特性，选择文丘里管结构作为气化器，利用流体在文丘里管喉部形成的高气体流速、负压区，将物料快速混合并气化，减少液态己内酰胺的受热时间，避免原料在加热时即发生热聚合而影响反应装置运行的稳定性，同时保证反应物混合均匀，提高原料的转化率和产品选择性；所述装置结构及工艺简单，催化剂使用寿命长，生产效率高，有利于实现工业化生产。