[發明專利]一種低碳烷烴經溴化-氨解制備低級脂肪胺的方法

有效

• 申請號: 201710467963.6
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107118106B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 韓信有;李大鵬;黃傳峰;蔣中山;韓磊;任彩玲;劉樹偉;問王偉
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油（集團）有限責任公司
• 主分類號: C07C209/08
• 分類號: C07C209/08;C07C211/04;C07C209/86;C07C211/05;C07C211/06;C07C211/07;C25B1/24;C25B1/00;C25B1/02;C25B13/02
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 熊雁

本發明提供一種低碳烷烴經溴化?氨解制備低級脂肪胺的方法，包括以下步驟：（1）溴代反應：將C1?C4的低碳烷烴原料氣與溴氣混合，在溴化裝置中經溴化催化劑催化，生成溴代烷烴、溴化氫；（2）氨解反應：將步驟（1）的產物與氨水在液相反應罐中發生氨解反應，生成脂肪胺混合物的水溶液以及溴化銨水溶液，通過氨水控制體系pH＞8；（3）分離：將溴化銨水溶液和未反應的低碳烷烴分離出來；（4）電解反應：將溴化銨水溶液泵入隔膜電解裝置中，陽極生成溴，陰極生成氨水和氫氣，溴和氨水分別循環利用，氫氣儲存備用。該方法可以將低價值的低碳烷烴轉化為高附加值的產品低級脂肪胺，方法簡單，成本低，制備得到的產物易分離，純度高。

技術領域

本發明屬于制備低級脂肪胺的技術領域，具體涉及一種低碳烷烴經溴化-氨解制備低級脂肪胺的方法。

背景技術

低級脂肪胺是一類重要的精細化工商品以及化工基本原料，被廣泛應用于油田、石化、合成材料、紡織、醫藥、農藥等行業。目前，低級脂肪胺的合成方法主要有三類：醇催化胺化法，鹵代烴氨解法以及腈或硝基物還原法。醇催化胺化法的主要原料為醇，其副產物為水，生產過程較清潔，所以，國內現有乙胺、丙胺、異丙胺、丁胺等低級脂肪胺裝置總生產能力約80 kt/a，現在基本上都采用成本相對較低的醇加氫胺化技術路線，但是，醇仍然是一類高附加值的化學產品，在目前的生產過程中要耗費大量的糧食或者裂化石油氣，本身價格還是比較昂貴的；鹵代烴氨解的原料為鹵代烴、燒堿、氨，反應過程加入燒堿設備腐蝕嚴重，污染大，副產物氯化銨和氯化鈉較多，無法循環利用，原料的成本高而且轉化率低，產品純度低；腈或硝基物還原法中，原料和還原劑價格較高，還原劑的氧化態污染嚴重，適用范圍窄。由此可見，現有技術中原料的高成本，反應過程設備腐蝕嚴重，在低級脂肪胺生產過程中是一個很大的問題，這大大增加了低級脂肪胺的成本。

近年來，受美國“頁巖油氣革命”的影響，以及近年來天然氣探明儲量的不斷增長，天然氣作為一種重要的資源在能源、化工等領域受到越來越多的重視。將低價值的低碳烷烴轉化為低級脂肪胺類等高附加值化學品顯然有非常大的經濟價值。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供一種將低碳烷烴經溴化-氨解來制制備低級脂肪胺的方法，該方法成本低，節能環保，得到的低級脂肪胺純度高。

一種低碳烷烴經溴化-氨解制備低級脂肪胺的方法，包括以下步驟：

（1）溴代反應：將C1-C4的低碳烷烴原料氣與溴氣混合，在溴化裝置中經溴化催化劑催化，生成溴代烷烴、溴化氫；

（2）氨解反應：將步驟（1）的產物與氨水在液相反應罐中發生氨解反應，生成脂肪胺混合物的水溶液以及溴化銨水溶液，通過氨水控制體系pH＞8；

（3）分離：將溴化銨水溶液和未反應的低碳烷烴分離出來；

（4）電解反應：將溴化銨水溶液泵入隔膜電解裝置中，陽極生成溴，陰極生成氨水和氫氣，溴和氨水分別進入步驟（1）和步驟（2）進行循環利用，氫氣儲存備用。

步驟（1）所述溴化裝置為固定床反應器，反應溫度為300-450℃，壓力為0.1-1MPa，原料氣空速2000-10000h^-1。

步驟（1）中所述溴化催化劑為負載型金屬鹵氧化物。

所述負載型金屬鹵氧化物為TaOF₃/Al₂O₃、NbOF₃/Al₂O₃、ZrOF₂/Al₂O₃或 SbOF₃/Al₂O₃。

所述負載型金屬鹵氧化物還可以為負載型非化學計量比金屬鹵氧化物。