[發明專利]一種3-戊胺的生產方法

無效

• 申請號: 200910101565.8
• 申請日: 2009-08-10
• 公開（公告）號: CN101671255A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 張捷龍;陳呈新;雷進海
• 申請（專利權）人: 樂斯化學有限公司
• 主分類號: C07C211/07
• 分類號: C07C211/07;C07C209/26;B01J23/755
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司
• 代理人: 李友福

技術領域：

本發明是一種用于農藥和染料的有機化工產品的工業制備方法，具體涉及的是在中等壓力下，以3-戊酮為原料，通過催化氨化加氫制備3-戊胺的一種連續生產方法；屬精細化工領域。

背景技術：

3-戊胺(3-amylamine)是一種精細有機化工產品，主要用于合成二硝基苯胺類除草劑二甲戊靈(pendimethalin)，其次用于制造染料，少量用于精細有機合成。由于使用范圍窄和用量不大，與其它烷基胺相比，3-戊胺的研究開發相對落后。

低級脂肪胺的工業制備方法通常有三種：一種是采用相應的鹵代烴的取代氨解，因易生成多取代產物，產率不高，工業化應用不多；第二種則是脂肪醇的氣相催化胺化，用于制備低碳脂肪胺；第三種方法是醛或酮氨化加氫，是二級胺的主要制備方法。后兩種方法因具有原料來源方便、生產成本低、產品質量好等特點，在國內外都有深入的研究開發，普遍得到工業化。例如，早在1944年，美國專利US2365721就介紹了一種使用Ni或Al的化合物作催化劑，由醇在氨、氫中反應轉化為脂肪胺的方法，并得到了工業化。專利US3022349對US2365721又進一步改進，提出用兩段串聯的反應器提高原料轉化率和產物選擇性，第一段使用Cu-Al催化劑，第二段使用Ni-Al催化劑，對四碳以下的胺效果非常好；但對四碳以上的脂肪胺，轉化率則較差。為了合成四碳以上的脂肪胺，專利US3654370、DE2838184、CN1057831介紹了不同的改進方法，使由脂肪醇制備脂肪胺的技術有很大的提高。與此同時，人們又研究從羰基化合物醛或酮制備脂肪胺的方法。專利US2349461提供了一種用丙酮制備異丙胺的方法，其反應條件是在溫度180～250℃，壓力1.0～2.5MPa下，利用固定床反應器，丙酮被Ni/Al₂O₃催化氨化為異丙胺；專利CN1130621對該方法改進為兩段反應，大幅度提高了選擇性和轉化率。其后，專利CN1795986介紹采用Cu-Ni-C/TiO₂-Al₂O₃復合催化劑，在溫度170～200℃，正常壓力下，將甲乙酮轉化為仲丁胺。

在以上研究的基礎上，中國專利CN100395229《低壓法合成3-戊胺的工藝》提出了一種從3-戊酮出發，催化氨化加氫制備3-戊胺的方法。具體的流程是：將3-戊酮、液氨、氫氣按摩爾比0.5～2∶1～5∶2～7投料，先在預熱混合器中預熱混合；再進入放有Ni-Cr-HPO₃/Al₂O₃催化劑的合成塔進行合成，催化操作溫度控制在80～180℃，合成塔內合成壓力為0.2～0.8MPa。然后將合成塔出來的氣體混合物冷卻，進行氣液分離，分離出的粗3-戊胺進入精餾塔精制，得精3-戊胺。但是，該方法投料轉化率雖達99.9％，目標產物3-戊胺的產率卻在95％，即單程轉化率不高，說明催化劑的活性較差，選擇性不高，需要多次循環才能得到較高的轉化率。由于多次循環，一方面需要加熱維持反應溫度，一方面又需要大功率制冷機降溫，用于冷卻分離反應后的混合氣體，因此浪費大量的能源。并且噸產品投料3-戊酮高達1380kg，則會導致二取代產物較多，給最后產品的分離精制造成很大的負擔。

發明內容：

本發明的目的在于為了克服現有技術的不足而提供一種原料單程轉化率較高、目標產物選擇性較好、循環次數較少，能耗較低的適合工業化生產的3-戊胺生產方法。

為實現上述之目的，本發明公開了一種3-戊胺的生產方法，其特征在于該方法是在Cu-Ni/Al₂O₃催化劑存在下，將原料3-戊酮、液氨、氫氣混合，加熱、增壓，進入控溫的反應器中氨化，在進行氨化反應的同時，又進行加氫還原反應，得到3-戊胺。具體包括如下步驟：

(1)將3-戊酮泵入已加熱到100～180℃的蒸發器中汽化，再與氫氣、氨氣混合進入預熱器進一步加熱到反應溫度，壓力為常壓～0.5MPa，所述3-戊酮與氨氣物質的量的比為1∶1～3，3-戊酮與氫氣物質的量的比為1∶1～8；

(2)經加熱后的混合氣體進入裝有Ni-Cu/Al₂O₃催化劑的合成塔中，控制壓力為2.0～2.5MPa，溫度為110～220℃，使其轉化為目標產物3-戊胺；