[發(fā)明專利]懸浮法生產(chǎn)十二烷基嗎啉方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810231637.6
• 申請日: 2008-09-26
• 公開（公告）號: CN101684109A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫鯤鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
• 主分類號: C07D295/03
• 分類號: C07D295/03
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 方曉佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種懸浮法生產(chǎn)十二烷基嗎啉方法。

背景技術(shù)

N-十二烷基嗎啉(DMP)是一種重要的化學(xué)工業(yè)原料和產(chǎn)品，具有如下的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：

十二烷基嗎啉被廣泛用作殺菌劑，藥物和農(nóng)業(yè)化學(xué)品，特別是作為以廣鹵石為原料，采用反浮選-冷結(jié)晶法生產(chǎn)氯化鉀工藝過程中的反浮選劑受到了氯化鉀工業(yè)界的重視。采用反浮選-冷結(jié)晶工藝生產(chǎn)的氯化鉀具有純度高(90％左右)、粒度大等優(yōu)點(diǎn)，是目前世界上以光鹵石為原料生產(chǎn)氯化鉀的先進(jìn)生產(chǎn)工藝。這一工藝通過反浮選分離粗光鹵石中的氯化鈉，冷結(jié)晶分離氯化鎂雜質(zhì)以制得氯化鉀產(chǎn)品。采用高活性的浮選劑分離粗光鹵石中的氯化鈉是這一工藝的瓶頸環(huán)節(jié)，N-十二烷基嗎啉是這一工藝中采用的高活性浮選藥劑的關(guān)鍵組分，在飽和鹵水和粗光鹵石體系中具有很好的發(fā)泡性，同時能強(qiáng)選擇性的吸附于氯化鈉顆粒表面，從而達(dá)到提純潔凈母液，制得高純度初級氯化鉀的目的。

現(xiàn)在用于光鹵石鈉浮選的N-十二烷基嗎啉的制備方法主要分為三大類，其一是，在堿性條件下，以溴代烷與嗎啉反應(yīng)制得N-烷基嗎啉(CN1312247A)，由于反應(yīng)過程中副產(chǎn)酸性氣體需要吸收，或由于酸性氣體揮發(fā)過程中形成的鹽垢極易堵塞管道，給生產(chǎn)帶來不便，抑制了這一工藝進(jìn)一步的規(guī)模化。雖然已有專利對這一生產(chǎn)工藝作了大量的改進(jìn)，但大都在抑制酸性氣體攜帶嗎啉上做文章，沒能突破之一反應(yīng)機(jī)理的限制。其二是，以十一碳烯，一氧化碳、氫氣和嗎啉為原料催化合成，由于受到這一工藝中十一碳烯原料的限制，提高了這一工藝工業(yè)化的門檻，使其很難得到推廣。其三是，以醇和嗎啉為原料，在氫氣氛中催化制得N-烷基嗎啉。十二烷基醇與嗎啉原料在催化劑的存在下，經(jīng)過縮合反應(yīng)脫水生成N-十二烷基嗎啉。這一工藝符合原子經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)的要求，屬清潔型生產(chǎn)工藝，不產(chǎn)生其他污染性副產(chǎn)物，越來越受到工業(yè)界的重視。一方面，現(xiàn)用催化劑催化活性不高，一次投料所得目標(biāo)產(chǎn)物的體系含量不超過76％，產(chǎn)物收率低，能耗高，抑制了高品質(zhì)產(chǎn)物的生產(chǎn)。制約著這一工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于，催化劑的活性和選擇性不夠。所以開發(fā)高活性和高選擇性的催化劑是推廣這一清潔生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵。另一方面，現(xiàn)用工藝均未考慮在反應(yīng)溫度為170～250℃時滴加嗎啉，此溫度遠(yuǎn)高于嗎啉的沸點(diǎn)(128.9℃)，滴加的嗎啉，在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)以氣態(tài)形式存在，反應(yīng)是通過兩相(氣-液)來進(jìn)行，通過三元相間的反應(yīng)制備目標(biāo)產(chǎn)物(催化劑位固體)的不足，制約了反應(yīng)速度的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種懸浮法制備N-烷基嗎啉的方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：以原料簡單的醇和嗎啉為原料直接催化合成N-十二烷基嗎啉，降低反應(yīng)體系的復(fù)雜性，副產(chǎn)物主要為水，達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。同時也放棄了鹵代烷工藝中副產(chǎn)大量酸性產(chǎn)物給生產(chǎn)N-十二烷基嗎啉這一堿性帶來工藝上的麻煩。采用以十二烷基醇和嗎啉為原料的懸浮“一鍋法”合成工藝，減少了操作上的程序，使操作變得更簡單。由于正十二烷醇具有較高的沸點(diǎn)(258～265℃)，不利于氣相態(tài)的催化反應(yīng)，利用催化劑在液態(tài)原料中懸浮的方法，可以大大降低工藝對設(shè)備的要求和操作的費(fèi)用。制備利于懸浮的催化劑，有助于一鍋法懸浮工藝的實(shí)現(xiàn)。

一種懸浮法生產(chǎn)十二烷基嗎啉方法，其特征在于以十二烷醇為連續(xù)相，嗎啉為滴加相，在120～220℃下催化反應(yīng)2～4小時，反應(yīng)在懸浮式間歇反應(yīng)釜中進(jìn)行，催化劑原位程序升溫活化，嗎啉深位滴加；程序升溫的溫度范圍為：室溫～200℃，程序升溫的時間：為1～1.5小時；待溫度升到180℃后，開始滴加嗎啉，滴加反應(yīng)的時間控制在1.5～2.5小時；催化劑中含有Cu和過渡金屬以及Al₂O₃，過渡金屬選自Fe，Ni，Co，Cr的一種或多種，Al₂O₃選自α-Al₂O₃或γ-Al₂O₃，催化劑中Cu與過渡金屬的質(zhì)量比為1∶1～10∶1，Al₂O₃的含量為催化劑質(zhì)量的10～70wt％。

在上述方法中，十二烷醇與嗎啉的摩爾比為1∶1.2～1.8。

在上述方法中，催化劑用量為10～18kg/噸十二烷醇。