[發明專利]一種制備3-氨甲基-3，5，5-三甲基環己胺的方法

有效

• 申請號: 201310150811.5
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN104119233A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 李付國;姜進科;陳忠英;王靜;崔嬌英;陳長生;李昂;呂成戈;丁可;黎源
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司;萬華化學（寧波）有限公司
• 主分類號: C07C211/36
• 分類號: C07C211/36;C07C209/48;C07C255/46;C07C253/30
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技術領域

本發明涉及一種脂肪族胺的制備方法，具體涉及對3-氰基-3,5,5-三甲基環己酮氨化加氫制備3-氨甲基-3,5,5-三甲基環己胺的方法。?

背景技術

3-氨甲基-3,5,5-三甲基環己胺（異佛爾酮二胺，簡稱IPDA）是制備3-異氰酸酯基亞甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯（異佛爾酮二異氰酸酯，簡稱IPDI）、聚酰胺等的原料，其還可以用作環氧樹脂的固化劑。在工業規模上，3-氨甲基-3,5,5-三甲基環己胺是通過3-氰基-3,5,5-三甲基環己酮（異佛爾酮腈，簡稱IPN）與氨反應形成3-氰基-3,5,5-三甲基環己基亞胺（異佛爾酮腈亞胺，簡稱亞胺，IPNI），IPNI隨后與氫氣在氨的存在下以催化方式進行還原胺化反應制得的。其反應流程如下：

。

現有技術公開的專利文獻中介紹了其已有的制備方法。如CN200780047535.2中介紹了一種制備IPDA的方法，采用5段反應器，其中前兩段反應器為亞胺化反應器，反應溫度70℃，反應壓力230bar；后三段為加氫反應器，反應溫度分別為70℃、80℃、120℃，操作壓力均為230bar，IPDA收率最高可達93.3%-97%，3-氰基-3,5,5-三甲基環己基胺（簡稱氨基腈，IPAN）含量0.12%-0.4%，1,3,3-三甲基-6-氮雜雙環[3.2.1]辛烷（簡稱雙環仲胺）含量0.9%-2.1%；CN200810082485.8中介紹了一種制備IPDA的方法，采用亞胺化和加氫兩個反應器，亞胺化反應器溫度50℃，氫化反應器為100℃，壓力控制在252bar，氨基腈含量0.18%；上述專利雖然均能夠高收率（大于96%）的得到IPDA，但是高的操作壓力導致了投資成本以及設備維護費用的增加，較早的專利US3352913中介紹了采用一步法制備IPDA的過程，將IPN、液氨、氫氣投入反應釜內，120℃，15Mpa下加熱2h，可以得到81.4%的收率，雖然壓力相對于上兩篇中國專利文獻有所降低，但是IPDA收率低，且產生較多的副產物3-氨甲基-3,5,5-三甲基環己醇（9.4%）。目前已有的制備IPDA的方法均存在下述缺陷：要想使IPDA存在較好的收率，操作壓力會較高，在較低的壓力下，收率不高，副產物多。IPDA制造過程中催化劑的處理能力與操作壓力成正比關系，確切的講，與氫氣分壓成正比。但是因為反應體系中的有氨存在，在反應溫度下，具有較高的蒸汽壓（125℃時10Mpa），導致了操作壓力較高，設備投資增加；另外，因為無法提供較高的氫氣分壓，氨基腈含量普遍較高（0.1%以上），而氨基腈與IPDA通過簡單的精餾無法分離，直接影響最終產品IPDA的質量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種3-氨甲基-3,5,5-三甲基環己胺的制備方法。在相對較低的壓力下，可以實現較高的收率，降低副產，同時減少設備投資。

為實現本發明目的，本發明的技術方案如下：

一種3-氨甲基-3,5,5-三甲基環己胺的制備方法，所述方法包括如下步驟：

a）將3-氰基-3,5,5-三甲基環己酮與氨形成的原料液進行反應，生成含有3-氰基-3,5,5-三甲基環己基亞胺的亞胺化反應液；

b）將步驟a）中所得含有3-氰基-3,5,5-三甲基環己基亞胺的亞胺化反應液在氫氣、氨和加氫催化劑的存在下進行一段加氫反應，得到含3-氰基-3,5,5-三甲基環己胺的反應液；

c)?分離得自步驟b)中的所述含3-氰基-3,5,5-三甲基環己胺的反應液中的氨；

d）將經過步驟c)分離氨后的反應液在氫氣和加氫催化劑的存在下進行二次加氫反應，得到3-氨甲基-3,5,5-三甲基環己胺。

本發明中所述的“氨”可以是液氨或氨氣或任何含氨溶液的形式。

根據本發明所述方法，步驟a）在20-100℃的溫度和0.5-10MPa的壓力下進行，優選在20-70℃的溫度和1-10MPa的壓力下進行，更優選在40-60℃的溫度和2-5MPa的壓力下進行。

根據本發明所述方法，步驟a）中，3-氰基-3,5,5-三甲基環己酮（IPN）與氨進行亞胺化反應，反應過程可以使用催化劑，也可以不使用催化劑。如果使用催化劑，所述催化劑可以是酸性金屬氧化物、無機離子交換樹脂或者有機離子交換樹脂，例如氧化鋁、二氧化鈦、二氧化鋯、二氧化硅、沸石等。

在步驟a）中，原料液的體積空速為0.05-100mL/（毫升催化劑·小時），優選0.1-40mL（毫升催化劑·小時），更優選1-30mL/（毫升催化劑·小時）。