[發明專利]一種由異丁烯直接催化胺化生產叔丁胺的方法

在審

• 申請號: 201310376831.4
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN104418754A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 王榮發
• 申請（專利權）人: 王榮發
• 主分類號: C07C209/60
• 分類號: C07C209/60;C07C211/07;B01J31/26;B01J31/34
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 朱小晶

1.一種由異丁烯直接催化胺化生產叔丁胺的方法，其特征在于，其具體步驟為：胺化反應前先通入N₂-NH₃混合氣，其中N₂體積分數為0.1～99％，逐漸升溫到到預定的胺化溫度，再逐漸增高壓力到預定胺化壓力后，通入異丁烯達到所需的異丁烯與氨進料配比；將烯烴原料和氨連續輸入到充填催化劑的列管式固定床反應器直接胺化反應，烯烴原料和氨的進料摩爾比為1∶0.5～1∶4；反應產物經精餾分離，得到純度99.9％的叔丁胺；所述的催化劑為含改性元素與有機鹵化物的孔徑為5.2～8.4nm的分子篩催化劑，所述的有機鹵化物在催化劑中的質量百分數為2～15％。?

2.如權利要求1所述的一種由異丁烯直接催化胺化生產叔丁胺的方法，其特征在于，所述的胺化反應的工藝條件為：反應溫度為150～320℃，優選為250～300℃；反應壓力為1.0～11.0MPa，優選為5.0～10.0MPa；異丁烯與氨進料摩爾比為1∶0.5～1∶4，優選為1∶1～1∶4.0；烯烴空速為100～1000h^-1，優選為200～800h^-1。?

3.如權利要求1所述的一種由異丁烯直接催化胺化生產叔丁胺的方法，其特征在于，反應結束、停車間隙、催化劑活化過程宜通入N₂-NH₃混合氣，其中N₂體積分數為0.1～99％。?

4.如權利要求1所述的一種由異丁烯直接催化胺化生產叔丁胺的方法，其特征在于，所述的改性元素為含一種或多種稀土元素或過渡金屬及堿土金屬元素。?

5.如權利要求1所述的一種由異丁烯直接催化胺化生產叔丁胺的方法，其特征在于，所述的硅鋁分子篩是孔徑為5.2～8.4nm的Nu-分子篩，HMCM-分子篩，HZSM-5分子篩，HZSM-11分子篩或絲光沸石中的一種。?

6.一種催化劑的制備方法，其特征在于，其具體步驟為：?

(1)分子篩為Nu-分子篩，MCM-分子篩，HZSM-5分子篩，HZSM-11分子篩或絲光沸石中的一種，分子篩中的Si/Al比為10∶1～250∶1，分子篩在催化劑中的質量分數為50～90％，優選為70～85％；?

(2)分子篩原粉用改性元素的硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽負載并與有機鹵化物化學鍵合然后熱處理，得改性分子篩；改性分子篩與粘合劑混合均勻、成型、成型物經干燥、焙燒得改性分子篩催化劑。?

7.一種催化劑的制備方法，其特征在于，其具體步驟為：?

(1)分子篩為Nu-分子篩，MCM-分子篩，HZSM-5分子篩，HZSM-11分子篩或絲光沸石中的一種，分子篩中的Si/Al比為10∶1～250∶1，分子篩在催化劑中的質量分數為50～90％，優選為70～85％；?

(2)硅鋁分子篩與粘合劑混合均勻、成型、干燥；成型的硅鋁分子篩用改性元素的硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽負載并與有機鹵化物化學鍵合然后熱處理得改性硅鋁分子篩催化劑。?

8.如權利要求6或者7所述的一種催化劑的制備方法，其特征在于，所述的改性元素為稀土Ce、La、Eu、Nd、Po、Pr、Sr元素或過渡金屬或堿土金屬元素Cu，Mn，Co，K，P，Mg，Zn，W中的一種或幾種以及有機鹵化物。?

9.如權利要求6或者7所述的一種催化劑的制備方法，其特征在于，所述的粘合劑為薄水鋁石或諾水鋁石；?

所述的粘合劑在催化劑中的質量分數為10～50％，優選為15～30％。?

10.一種由異丁烯直接催化胺化生產叔丁胺的裝置，其特征在于，采一種由異丁烯直接催化胺化生產叔丁胺的裝置，其特征在于，胺化反應前催化反應床先通入N₂-NH₃混合氣，其中N₂體積分數為0.1～99％，逐漸升溫到到預?定的溫度，再逐漸增高壓力到預定壓力后，關閉N₂-NH₃混合氣，采用位移泵把液態異丁烯與氨分別泵壓至反應壓力10.0MPa，二股物料以1.0∶2.0的比例分別進入蒸汽盤管被汽化；兩股物流在進入進料、反應產物熱交換器被預熱之前同循環氨匯合而混合；在進料預熱器中進一步加熱該混合物使之達到反應溫度280℃；列管固定床胺化反應器內裝3-4mm粒徑的不同改性硅鋁分子篩催化劑；蒸汽發生器出來的高溫載熱流體通過反應器殼層帶走反應熱，并在一臺火焰加熱爐中被進一步加熱，在完成反應器進料的預熱之后，載熱流體完成循環回到反應器殼層；反應流出物在空氣冷卻器中將熱量傳給進料物流與空氣物流；在仍接近反應器壓力的條件下，蒸汽和液體分離，并分別進料到氨汽提塔的合適位置；在進入氨汽提塔前，汽、液二股物流分別被閥門節流降壓到壓力為3.45MPa；氨汽提塔的塔釜溫度為148.9℃，含90％氨的汽相物流從塔頂被導出；而塔底物流則包含90％未反應的異丁烯和基本全部的叔丁胺。?