[發(fā)明專利]一種乙烯基氮苯的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010951906.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112108177A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃龍;馮旭楞;常錦;陳建華;高樂(lè);李剛;劉偉;楊延河;杜松松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京弗萊明科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J29/40
• 分類號(hào): B01J29/40;B01J37/30;B01J37/02;B01J37/08;B01J35/10;B01J29/90;B01J38/14;B01J38/30
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種乙烯基氮苯的制備方法。本發(fā)明提供的乙烯基氮苯的制備方法，包括以下步驟：將皮考啉和甲醛原料進(jìn)行汽化，得到汽化原料；以不凝性氣體作為載體將所述汽化原料通入流化床反應(yīng)器中，在催化劑作用下進(jìn)行流化催化反應(yīng)，得到乙烯基氮苯；所述催化劑的平均粒徑為50～110μm；所述流化床反應(yīng)器設(shè)置有催化劑再生單元；所述汽化原料在流化床反應(yīng)器中的平均停留時(shí)間為25～60s；所述流化催化反應(yīng)的溫度為320～480℃。采用本發(fā)明提供的方法制備乙烯基氮苯，能夠解決氣相一步法催化劑穩(wěn)定性差的問(wèn)題，乙烯基氮苯選擇性和收率高，而且積碳較少，同時(shí)催化劑循環(huán)再生過(guò)程幾乎沒(méi)有活性衰減。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種乙烯基氮苯的制備方法。

背景技術(shù)

乙烯基氮苯又稱為乙烯基吡啶，包括2-乙烯基氮苯和4-乙烯基氮苯，作為一種應(yīng)用廣泛的精細(xì)有機(jī)化學(xué)中間體，在高分子材料、表面活性劑、醫(yī)藥和農(nóng)藥等方面有著廣泛的用途，具有較高的開(kāi)發(fā)價(jià)值。目前乙烯基氮苯的合成方法按原料分主要有兩種，一種是以乙炔與丙烯腈為原料催化合成，另一種是以皮考啉與甲醛為原料合成。前一種方法的缺點(diǎn)是：丙烯腈有劇毒，對(duì)環(huán)境有污染，需要大量的甲苯作為溶劑，且催化劑有機(jī)鈷化合物價(jià)格高，市場(chǎng)供應(yīng)少，不符合綠色化學(xué)工藝的生產(chǎn)要求。后一種方法的傳統(tǒng)工藝全部為液相兩步法，如中國(guó)專利CN201610624825.X和CN201610619762.9所述，首先將皮考啉和多聚甲醛在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為羥乙基氮苯，再在脫水催化劑作用下轉(zhuǎn)化為乙烯基氮苯，最后采用減壓精餾-加堿分相的方法精制得到純度高的產(chǎn)品。但是傳統(tǒng)工藝存在幾個(gè)問(wèn)題：1、反應(yīng)為間歇釜式進(jìn)行，VOCs和現(xiàn)場(chǎng)異味難以控制，2、有機(jī)物揮發(fā)、可燃物料間歇班次轉(zhuǎn)移，造成現(xiàn)場(chǎng)安全性較差；3、一般為分離水加堿分相，弊端也很多：3.1是靜置時(shí)間長(zhǎng)，每噸物料需靜置30h以上，分相速率慢，造成生產(chǎn)效率過(guò)低，3.2是生成的堿水無(wú)法直接排放，對(duì)環(huán)保的要求過(guò)高，3.3對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，加入堿液后，產(chǎn)品中含有少量的堿對(duì)后續(xù)的氣相色譜分析過(guò)程造成麻煩，經(jīng)濟(jì)性差；4、乙烯基氮苯產(chǎn)品質(zhì)量較為不穩(wěn)定。

US60242174首次公開(kāi)一種新穎的一步法合成乙烯基氮苯催化劑，采用堿金屬改性的分子篩，此分子篩可以一步將皮考啉高收率轉(zhuǎn)化為乙烯基氮苯，由于可使用甲醛水溶液作為原料，成本較低，而且原料均為液相，催化劑為固體，而且合成可以采用更為先進(jìn)的連續(xù)方式，不會(huì)產(chǎn)生高鹽高COD廢水，因此具有較大的突破意義，其公開(kāi)的數(shù)據(jù)是基于固定床的，催化劑使用壽命雖然未公開(kāi)，但是比較短，需要在550℃空氣再生。

后續(xù)人們又進(jìn)行了多項(xiàng)研究，如文獻(xiàn)《Side chain alkylation of 2-picolinewith formaldehyde over alkali modified zeolites》(Journal of Porous Materials,volume14,Page 433–441(2007))所述，對(duì)堿金屬的種類等進(jìn)行了詳細(xì)研究。但是上述技術(shù)方案實(shí)施中，均采用固定床工藝，眾所周知，固定床用于工業(yè)化中需要催化劑具有較長(zhǎng)的壽命，頻繁更換催化劑不經(jīng)濟(jì)而且不現(xiàn)實(shí)，使得可連續(xù)操作的一步法目前尚沒(méi)有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，因此優(yōu)化反應(yīng)工藝及其配套技術(shù)是一步法產(chǎn)出乙烯基氮苯的關(guān)鍵，從而使得乙烯基氮苯能夠?qū)崿F(xiàn)綠色清潔生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種乙烯基氮苯的制備方法，本發(fā)明采用循環(huán)流化床反應(yīng)工藝一步法合成乙烯基氮苯，采用本發(fā)明提供的工藝制備乙烯基氮苯，能夠提高皮考啉的轉(zhuǎn)化率，而且本發(fā)明提供的催化劑可循環(huán)再生，從而有利于乙烯基氮苯的連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種乙烯基氮苯的制備方法，包括以下步驟：

將皮考啉和甲醛原料進(jìn)行汽化，得到汽化原料；

以不凝性氣體作為載體將所述汽化原料通入流化床反應(yīng)器中，在催化劑作用下進(jìn)行流化催化反應(yīng)，得到乙烯基氮苯；