本發(fā)明專利技術涉及一種以異丙醇胺和氨為原料制備1，2?丙二胺的方法，其中將異丙醇胺和液氨按一定比例混合后，經泵打入反應器中，在催化劑和氫氣的存在下進行反應。本方法采用了新型催化劑，催化性能優(yōu)異，易于長時間操作。本方法使異丙醇胺臨氫胺化生產丙二胺產品可以在較低的反應壓力下實現，并且通過調變反應條件可以靈活調變產品的組成，提高目標產品的選擇性，反應流程簡單，降低了生產裝置一次性投資和生產成本，反應產物與催化劑的分離簡單，易于實現大規(guī)模連續(xù)工業(yè)化生產。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種制備1，2-丙二胺的方法及其裝置。?
技術介紹
1，2-丙二胺是一種具有廣泛用途的有機化工中間體和原料，在醫(yī)藥、農藥、有機合成、潤滑油防銹劑、環(huán)氧樹脂固化促進劑、氨綸和改性蟲膠涂料等領域有重要應用，其衍生物還能作為橡膠、涂料、原料、螯合劑和選礦劑等使用，以及生產1，2-丙二胺四乙酸作為抗癌藥丙亞胺的中間體。?1，2-丙二胺的市場需求量正逐年增加，國產商品很少，主要是進口1，2丙二胺滿足市場需求，國內主要由BASF等公司進口，價格昂貴。目前，根據原料不同，1，2-丙二胺制備方法可分為二種，一種方法是1，2-二氯丙烷氨解法。生產過程簡述如下：將1，2-二氯丙烷與液氨加入防腐的釜式反應器中，通過冷卻使反應溫度控制在160℃左右，反應結束，將物料送至中和器用氫氧化鈉溶液中和物料中的氯化氫。由于丙二胺與水不共沸，可以精餾分離得到98％以上丙二胺。該方法收率低，而且有機氯化物嚴重污染環(huán)境。另一種是以環(huán)氧丙烷、1，2-丙二醇、異丙醇胺、1，3-丙二醇、丙烯醛、丙烯腈為原料，與氨反應，或先與氨反應，然后加氫，此法優(yōu)點是流程簡單，無污染，投資少，能耗低，缺點是原料價格昂貴，反應壓力高，需采用固定床進行催化反應，催化劑價格昂貴。?CN201210492462.0公開了一種1，2-丙二胺的制備方法，在高壓反應釜中加入1，2-二氯丙烷、水、液氨、催化劑，升溫至160～180℃，壓力8～12MPa，并保持此條件反應4～5h；取樣GC檢測，1，2-二氯丙烷反應完全，反應體系冷卻至20～25℃，排放過量的氨氣，制得1，2-丙二胺為主要成分的混合物，再經精餾得到產品。然而，該方法存在?諸如有機氯化物嚴重污染環(huán)境的間題。?CN201210211134.9公開了一種1，2-丙二胺和二甲基哌嗪的聯(lián)合制備方法，將氨和異丙醇胺混合，預熱汽化，通入固定床反應器中，在縮合胺化催化劑存在下，壓力1.0～4.0MPa，溫度300～350℃，接觸時間1.0～3.0秒條件下進行反應，產物流為1，2-丙二胺、2，5-二甲基哌嗪、2，6-二甲基哌嗪和未反應的氨、異丙醇胺，對產物流蒸餾分離，得1，2-丙二胺、2，5-二甲基哌嗪和2，6-二甲基哌嗪；其中氨與異丙醇胺重量比10～16：1，縮合胺化催化劑的重量百分組成為：HZSM-5為97～99％，磷1～3％，該方法主要用于制備1，2-丙二胺和二甲基哌嗪。然而該方法中催化劑采用了具有弱酸性的HZSM-5分子篩，且含有磷，因此催化劑的穩(wěn)定性需要進一步提高，催化劑上丙二胺的選擇性為50％-65.2％，且存在磷流失的間題，會造成一定的環(huán)境污染。?CN201110449743.3公開了一種采用異丙醇胺、氨在加氫和加催化劑的條件下反應制備1，2-丙二胺的方法，將一定量的異丙醇胺、催化劑加入到1升壓力反應釜中，用氮氣置換壓力反應釜中空氣三次，然后加入氨，攪拌下加熱并通入氫氣到8～12MPa，且用氫氣保持該壓力，反應4～5小時后，結束反應，得1，2-丙二胺成品。CN201010230364.0公開了一種1，2-丙二胺的制備方法，在高壓反應釜中加入異丙醇胺、水、氨、氫氣、催化劑，高速攪拌，在溫度100～250℃、壓力5～15MPa進行催化、胺化反應制得1，2-丙二胺為主要成分混合物，產品選擇性大于80％，再經精餾得到產品，產品純度大于99％。US2,519,560揭示了用蘭尼鎳催化劑催化異丙醇胺制備1，2丙二胺的方法，反應在高壓反應釜中進行，優(yōu)選的反應溫度為170～200℃，反應壓力2.8～14MPa，反應收率大約為60％左右。然而上述方法都采用釜式反應器，需要加入水作為溶劑，因而需要間歇式操作，產品后續(xù)分離中催化劑和產物分離復雜，且需要分離大量的水，增加了操作的復雜度和成本。?CN200710134091.8涉及一種1，2-丙二胺的合成方法，以異丙醇胺為原料，在氫氣條件下加入催化劑進行加壓和加熱反應生成1，2-丙二胺，具體包括如下步驟：1)將異丙醇胺和催化劑加入反應器中；2)用氫?氣置換反應器中的空氣；3)繼續(xù)通入氫和氨氣，150～240℃、10～13MPa的條件下進行反應。反應結束后，常壓蒸餾除去水，然后真空蒸餾得到1，2-丙二胺純品。雖然該方法聲稱可以連續(xù)操作，但是其采用了間歇式反應器，且需要加入水或乳化劑。因而，產品后續(xù)分離中催化劑和產物分離復雜，且需要分離水或乳化劑，增加了操作的復雜度和成本。?由于異丙醇胺對環(huán)境及人體的危害較小，逐漸成為發(fā)達國家極力推崇和鼓勵發(fā)展的一種綠色化工產品，因此，以異丙醇胺為原料制備1，2-丙二胺的是一條相對綠色環(huán)保的路徑。當前存在的主要問題為反應的條件苛刻，采用的釜式反應普遍需要加入溶劑，催化劑和產品分離困難，1，2-丙二胺的選擇性比較低，制備方法不利于大規(guī)模連續(xù)工業(yè)化生產。?
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種以異丙醇胺和液氨為原料制備1，2-丙二胺的方法以克服上述的至少一部分缺陷。?為此，在一方面，本專利技術提供一種以異丙醇胺和液氨為原料制備1，2-丙二胺的方法，其特征在于，將所述異丙醇胺和液氨經泵打入反應器中，在氫氣和多相催化劑存在下進行反應而獲得產物，?其反應條件為：?反應壓力為2.0～25.0MPa；?反應溫度為120～230℃；?液氨／異丙醇胺的摩爾比為1：1～20：1；?H2在反應體系中的摩爾百分含量為1～20％；?異丙醇胺的液體體積空速為0.1～5h-1所述多相催化劑是由主活性組分、助劑和載體組成的負載型催化劑，所述主活性組分為Ni和／或Co，所述助劑為Fe、Cu、Ru、Re、K、Zn和B中的一種或幾種金屬單質或其氧化物；所述載體是SiO2和／或Al2O3，并且?所述反應器是固定床、流化床或漿態(tài)床反應器。?在一個優(yōu)選實施方案中，所述反應壓力為4.0～22.0MPa。?在一個優(yōu)選實施方案中，所述反應溫度為140～200℃。?在一個優(yōu)選實施方案中，所述液氨／異丙醇胺的摩爾比為2：1～18：1。?在一個優(yōu)選實施方案中，H2在反應體系中的摩爾百分含量為1～10％。?在一個優(yōu)選實施方案中，所述異丙醇胺的液體體積空速為0.1～1.5h-1。?在一個優(yōu)選實施方案中，所述反應器是固定床反應器并且裝填在所述固定床反應器中的所述多相催化劑的粒度為0.1～10mm。?在一個優(yōu)選實施方案中，所述多相催化劑在使用前經過氫化處理進行活化，所述氫化處理的條件是在375℃在常壓下，以體積空速為2000h-1的氫氣流還原4小時。?在另一方面，本專利技術提供一種用于實施上述方法的裝置，所述裝置包括：?進料泵，用于泵入作為原料的液氨和異丙醇胺混合液體；?混合器，實現H2、液氨和異丙醇胺反應物料的混合；?反應器，其與混合器出口相連并且內部填裝有多相催化劑，以實現異丙醇胺和液氨的多相催化反應；和?產品收集罐，用于收集從所述反應器獲得的反應產物。?通過本專利技術的方法和裝置，使異丙醇胺臨氫胺化生產丙二胺產品可以在較低的反應壓力下實現，并且通過調變反應條件本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種以異丙醇胺和液氨為原料制備1，2?丙二胺的方法，其特征在于，將所述異丙醇胺和液氨經泵打入反應器中，在氫氣和多相催化劑存在下進行反應而獲得產物，其反應條件為：反應壓力為2.0～25.0MPa；反應溫度為120～230℃；液氨／異丙醇胺的摩爾比為1：1～20：1；H2在反應體系中的摩爾百分含量為1～20％；異丙醇胺的液體體積空速為0.1～5h?1所述多相催化劑是由主活性組分、助劑和載體組成的負載型催化劑，所述主活性組分為Ni和／或Co，所述助劑為Fe、Cu、Ru、Re、K、Zn和B中的一種或幾種金屬單質或其氧化物；所述載體是SiO2和／或Al2O3，并且所述反應器是固定床、流化床或漿態(tài)床反應器。
【技術特征摘要】
1.一種以異丙醇胺和液氨為原料制備1，2-丙二胺的方法，其特征在
于，將所述異丙醇胺和液氨經泵打入反應器中，在氫氣和多相催化劑存在
下進行反應而獲得產物，
其反應條件為：
反應壓力為2.0～25.0MPa；
反應溫度為120～230℃；
液氨／異丙醇胺的摩爾比為1：1～20：1；
H2在反應體系中的摩爾百分含量為1～20％；
異丙醇胺的液體體積空速為0.1～5h-1所述多相催化劑是由主活性組分、助劑和載體組成的負載型催化劑，
所述主活性組分為Ni和／或Co，所述助劑為Fe、Cu、Ru、Re、K、Zn和
B中的一種或幾種金屬單質或其氧化物；所述載體是SiO2和／或Al2O3，并
且
所述反應器是固定床、流化床或漿態(tài)床反應器。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述產物還包含副產物
2，5-二甲基哌嗪和2，6-二甲基哌嗪。
3.根據權利要求1述的方法，其特征在于，所述反應壓力為4.0～22.0
MPa。
4.根據權利要求1述的方法，其特征在于，所述反應溫度為
140～200℃。
...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：嚴麗，丁云杰，呂元，程顯波，馬立新，
申請(專利權)人：中國科學院大連化學物理研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧;21
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