[發明專利]一種合成1,4-丁二胺的方法和裝置

在審

• 申請號: 202011381327.X
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112341339A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 沈儉一;耿皎;武法文;阮建飛;秦松
• 申請（專利權）人: 江蘇凱美普瑞工程技術有限公司
• 主分類號: C07C209/48
• 分類號: C07C209/48;C07C211/09
• 代理公司: 南京蘇博知識產權代理事務所(普通合伙) 32411
• 代理人: 伍兵

本發明公開了一種合成1,4?丁二胺的方法和裝置，將1,4?丁二醇原料送入環化反應器中，并在銅基催化劑、200℃?250℃的條件下進行脫氫環化，得到γ?丁內酯；將所述γ?丁內酯精餾后送入氨化反應器，并與液氨在設定溫度下反應一定時間后，在250℃、5?10MPa條件下完成反應，得到γ?丁內酰胺；將所述γ?丁內酰胺送入氨解反應器，在硝酸鹽分子篩催化劑、420?500℃的條件下，與氨氣發生氨解開環反應，得到4?氨基丁腈；將脫水后的所述4?氨基丁腈送入加氫反應器，并在以負載鎳、鈷的分子篩為催化劑、80?100℃條件下，加氫得到1,4?丁二胺，原料簡單易得，轉化率高，適于工業化生產。

技術領域

本發明涉及化學工藝技術領域，尤其涉及一種合成1,4-丁二胺的方法和裝置。

背景技術

1,4-丁二胺(又稱為腐胺)是一種重要的化學中間體和生化前導物，可用于制藥和生化研究，制備表面活性劑和農用化學品，是合成優質工程塑料聚己二酰丁二胺(俗稱尼龍46，簡稱PA46)的重要原料，具有廣闊的市場前景。因丁二胺工業生產技術長期被國外壟斷，國內的1,4-丁二胺主要依賴進口。

目前合成1,4-丁二胺的方法有化學合成法和生物合成法。化學合成法中主要是采用氰化氫與丁二腈反應得到的丁二腈再氫化得到；或在碳酸鈉的作用下，由吡咯與鹽酸羥胺反應生成丁二肟，再在鈉汞齊的作用下，經無水乙醇加熱還原得到，或由2,5-二氨基戊酸加熱催化脫羧制備；或以精氨酸脫羧、脫胍制備。也有采用1,4-二溴丁胺與鄰苯二甲酰亞胺鉀反應，再與甲胺反應得到1,4－丁二胺。生物合成法主是是通過微生物利用糖類發酵直接合成丁二胺或采用微生物轉化法利用微生物重組菌株表達鳥氨酸脫羧酶基因，將底物鳥氨酸轉化成丁二胺。或生物合成和化學法結合的方式，利用微生物生產以丁二酸銨，通過脫水反應和加氫反應獲得丁二胺。

上述化學法或存在反應條件苛刻，步驟復雜，工藝操作要求高、起始原料昂貴等問題，生物合成法或微生物轉化法對菌株選育、發酵和后處理過程都有較高的要求，適用的原料有限。因此有必要開發一種工藝簡單，原料易得，適用于工業化生產的合成路線。

發明內容

本發明的目的在于提供一種合成1,4-丁二胺的方法和裝置，適于工業化生產。

為實現上述目的，第一方面，本發明提供了一種合成1,4-丁二胺的裝置，所述合成1,4-丁二胺的裝置包括1,4-丁二醇原料罐、環化反應器、γ-丁內酯精餾塔、γ-丁內酯暫存罐、液氨罐、氨化反應器、第一氣液分離器、γ-丁內酰胺暫存罐、氨氣緩沖罐、氨解反應器、第二氣液分離器、氨氣精制塔、4-氨基丁腈精餾塔、加氫反應器、第三氣液分離器、1,4-丁二胺產品精餾塔和產品罐，所述1,4-丁二醇原料罐、所述環化反應器、所述γ-丁內酯精餾塔、所述γ-丁內酯暫存罐依次管道連接，所述液氨罐和所述γ-丁內酯暫存罐均與所述氨化反應器連通，所述氨化反應器、所述第一氣液分離器和所述γ-丁內酰胺暫存罐依次管道連接，所述第一氣液分離器還與所述氨氣精制塔管道連接，所述液氨罐、所述氨氣緩沖罐、所述氨解反應器和所述第二氣液分離器依次管道連接，所述γ-丁內酰胺暫存罐和所述氨解反應器管道連接，所述第二氣液分離器分別與所述氨氣精制塔和所述4-氨基丁腈精餾塔管道連接，所述4-氨基丁腈精餾塔還與所述γ-丁內酰胺暫存罐管道連接，所述氨氣精制塔還與所述液氨罐管道連接，所述4-氨基丁腈精餾塔、所述加氫反應器、所述第三氣液分離器、所述1,4-丁二胺產品精餾塔和所述產品罐依次管道連通。

其中，所述合成1,4-丁二胺的裝置還包括4-氨基丁腈暫存罐，所述4-氨基丁腈暫存罐與所述4-氨基丁腈精餾塔和所述加氫反應器管道連接。

其中，所述合成1,4-丁二胺的裝置還包括氫氣儲罐，所述氫氣儲罐與所述加氫反應器管道連接。

其中，所述合成1,4-丁二胺的裝置還包括第一預熱器、第二預熱器和第三預熱器，所述第一預熱器與所述1,4-丁二醇原料罐和所述環化反應器管道連接，所述第二預熱器與所述γ-丁內酰胺暫存罐和所述氨解反應器管道連接，所述第三預熱器與所述氫氣儲罐與所述加氫反應器管道連接。