[發明專利]一種低溫液相反應固定床連續合成三丙酮胺的方法在審

申請號：	201710100242.1	申請日：	2017-02-23
公開（公告）號：	CN106866503A	公開（公告）日：	2017-06-20
發明（設計）人：	陳麗華;鄧兆;蘇寶連;李小云;吳攀;蔡昌;李彥輝	申請（專利權）人：	武漢理工大學
主分類號：	C07D211/74	分類號：	C07D211/74
代理公司：	湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102	代理人：	鄔麗明
地址：	430070 湖***	國省代碼：	湖北;42
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種低溫相反固定床連續合成丙酮方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種受阻胺光穩定劑中間體和制藥中間體三丙酮胺的合成方法，具體涉及一種低溫液相反應固定床連續合成三丙酮胺的方法。

背景技術

三丙酮胺化學名為2,2,6,6-四甲基哌啶酮，是一種重要的受阻胺光穩定劑中間體和醫藥中間體，尤其在受阻胺光穩定劑領域，三丙酮胺是受阻胺光穩定劑哌啶衍生物的唯一母核，是合成四甲基哌啶醇、四甲基哌啶胺、阻聚劑702的重要原料。對三丙酮胺的研究始于20世紀50年代，在70，80年代達到頂峰，合成方法主要有兩步法和一步法。

兩步法先以丙酮和氨為原料合成二丙酮醇、丙酮寧、佛爾酮等中間體，然后再以中間體、丙酮、氨為原料合成三丙酮胺。

專利US3943139中介紹了以佛爾酮和液氨為原料，在加熱加壓條件下合成三丙酮胺。專利US3960875介紹了以丙酮寧與過量的丙酮或是丙酮和二丙酮醇的混合物為原料合成三丙酮胺。

以上反應原料佛爾酮、二丙酮醇、丙酮寧合成與分離困難，步驟長，生產成本較高，未見有工業化報道，目前，國內外主要采用一步法進行生產。

一步法采用丙酮和氨為原料，在酸催化劑作用下合成三丙酮胺，按反應器形式不同分為釜式反應和固定床反應。

黃光斗等人報道了以氯化銨、鹽酸羥胺、羥胺氫溴酸鹽、氯化鈣、間苯二磺酸以及自制酸性環狀磷氫化合物為催化劑，丙酮和氨為原料，在反應釜中一步法合成三丙酮胺的情況，其收率均低于現行工業生產三丙酮胺中硝酸銨為催化劑，丙酮和氨為原料的工藝，同樣存在催化劑難以分離，分離過程產生有機含鹽堿廢水，生產間歇進行，不能連續化生產的問題。

CN102516158A公開了一種以丙酮和氨氣為原料，用固定床連續生產三丙酮胺的方法，該方法雖然解決了有機含鹽堿廢水產生和不能連續生產的弊端，但該方法需要在120-240℃下進行，反應溫度高，能耗高，對設備要求高。另外，該方法需要配以水、苯、環己烷、二氧六環等作溶劑，在反應中加入水會降低反應收率，加入有機溶劑均會污染最終產品并增加廢水處理的難度。

CN103224465A報道了一種以丙酮和氨氣為原料，用固定床連續生產三丙酮胺的方法，該方法解決了含鹽堿廢水、不能連續化生產的弊端，反應溫度適宜，反應過程無需額外加入溶劑。但該方法丙酮和氨分開單獨控制流量，合成三丙酮胺的反應收率對丙酮和氨的配比非常敏感，在連續化工業生產中丙酮和氨氣的計量均會受計量設備、工作環境的影響，尤其是對氣體流量的計量在我國現行工業水平上很難做到連續精確計量，不精確的氨氣計量勢必造成化學反應配比發生偏離，最終造成反應收率波動。另外，三丙酮胺粗品中含有反應水，后繼分離水的過程勢必要使用精餾分水或濃堿分水，前者效率低，大量耗能，后者消耗堿，形成高堿難處理廢水。

發明內容

本發明為解決上述技術問題提供一種催化劑易分離、不產生高鹽堿有機廢水、連續生產、原料配比精確、分水效率高且能耗低無污染的低溫液相反應固定床連續合成三丙酮胺的方法。

本發明目的采用下述方案來實現：

一種低溫液相反應固定床連續合成三丙酮胺的方法，包括以下步驟：

（1）向固定床填充非均相催化劑；

（2）向配料釜加入丙酮，加熱配料釜丙酮溫度至10-50℃；

（3）向配料釜通氨，控制物料溫度10-50℃；

（4）由配料釜向固定床進料；

（5）加熱進料預熱器，使進固定床的物料溫度為45-65℃，控制固定床床層溫度60-70℃；

（6）三丙酮胺粗品在固定床頂部經膜管分水器分水，經精餾塔精餾得到高純三丙酮胺產品。

上述方案中，所述步驟（1）中的非均相催化劑為不溶于水和丙酮的多孔路易斯酸催化劑，其包括離子交換樹脂、分子篩型催化劑、金屬氧化物及其摻雜改性體、金屬氫氧化物及其摻雜改性體、固體有機磺酸、固體有機羧酸、負載金屬鹵化物、負載有機銨鹽或固體超強酸中的一種或兩種以上的復合物。

上述方案中，所述步驟（1）中的固定床為管殼式列管結構，管程填充催化劑走原料液，殼程走冷熱媒。