[发明专利]一种连续氢化制备间苯二甲胺的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种间苯二甲胺的制备方法，尤其是特别涉及一种间苯二甲腈连续氢化制备间苯二甲胺的方法。

背景技术

间苯二甲胺(m-Xylylenediamine，缩写MXDA，CAS1477-55-0)是一种含芳香环的脂肪胺，因其优良的物理、化学特性而被广泛应用。间苯二甲胺是一种性能优异的低毒环氧树脂固化剂，常温固化性能优良，耐热性、耐水性和耐化学腐蚀性优良；它可用于合成聚酰胺(MX尼龙)；它还可于合成聚氨酯原料间二甲苯二异氰酸酯(XDI)；它又是一种重要的精细化工原料，有效地应用于橡胶交联剂、稳定剂、塑性材料、纤维整理剂、农化(药)及表面活性剂等诸多领域。

现有技术中主要采用间苯二甲腈(IPN)催化加氢的生产工艺来制备间苯二甲胺，所用催化剂一般为雷尼镍(Raney Ni)，也称骨架镍，采用搅拌釜间歇生产。JP54-41804公开了一种间苯二甲胺的制备方法，该方法使用雷尼镍或雷尼钻催化剂，采用低碳醇与芳烃的混合溶剂，在搅拌釜中，由间苯二甲腈间歇加氢制备间苯二甲胺，实施例中氢压高达11MPa。

由间苯二甲腈催化加氢制备间苯二甲胺，也可采用固定床反应器。JP2003-327563公开了一种由芳香族二腈，如间苯二甲腈连续加氢制备芳香族二甲胺(MXDA)的方法，使用含镍或钴的催化剂，反应物间苯二甲腈的浓度为1-10％(重量)，在固定床(滴流床)反应器中，连续加氢制备间苯二甲胺。USP 6,881,864公开了一种间苯二甲胺二级加氢的制备方法，该方法采用含镍和/或钴的非均相催化剂，在两个串联的固定床反应器中，由间苯二甲腈加氢制备间苯二甲胺。该方法的特征在于间苯二甲腈在第一反应器中，转化率达90％以上；然后再进入第二反应器，第二反应器的反应温度比第一反应器高10℃以上，进一步加氢反应至间苯二甲腈转化率达99.5％以上。USP 7,323,597公开了一种连续氢化液态间苯二甲腈制备间苯二甲胺的方法，该方法采用以镍和/或钴为主要活性组分的非均相催化剂，在固定床反应器中，在液氨存在的条件下，由间苯二甲腈加氢制备间苯二甲胺。该方法的特征在于反应器流出物的一部分液态物料作为循环液体连续循环回反应器入口，与新鲜液态间苯二甲腈和新鲜液氨混合后进入反应器，氢气同样循环使用。

现有技术中的上述方法，间苯二甲腈固定床加氢制备间苯二甲胺存在催化剂催化活性下降速率趋快、拆装及活化与再生不便等问题，而传统的搅拌釜间歇法加氢过程，每次操作都要经过加料、置换、反应、出料等周而复始的频繁操作步骤，不仅劳动强度大，催化剂寿命短，催化剂易磨损破碎流失，而且设备利用率低，操作过程中氢气损失量大，反应设备在高、低压状态下频繁切换操作，会增加反应器的疲劳强度，从而降低反应器的寿命，并且难于实现自动化生产。

本发明的目的是提供一种加氢效率更高，催化剂连续再生、循环使用的间苯二甲腈连续加氢制备间苯二甲胺的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续氢化制备间苯二甲胺的方法，能克服间歇式加氢方法操作步骤繁杂，劳动强度大，催化剂易磨损破碎流失，设备利用率低，以及固定床加氢所存在的催化剂催化活性下降速率趋快、拆装及活化与再生不便等缺点，达到加氢反应的转化率和选择性高，高效加氢的技术效果，而且解决了间苯二甲腈连续氢化工艺中催化剂连续再生、循环使用的技术问题，实现间苯二甲胺的连续自动化生产。

本发明所采用的技术方案如下：

一种连续氢化制备间苯二甲胺的方法，以间苯二甲腈为原料进行多相加氢，其特征在于在浆态床反应器中，将间苯二甲腈和溶剂的混合物以及氢气与颗粒状固体催化剂接触，进行连续加氢反应；反应液与固体催化剂连续进入分离器进行液固分离，分离出的反应液经分离得到目的产物；分离出的催化剂再生后循环使用，返回浆态床反应器。

浆态床反应器，又称淤浆反应器，系指催化剂微小固体颗粒悬浮于液体介质中的反应器。液体介质(反应物与溶剂)能悬浮催化剂，有利于反应过程的传热传质，氢气以鼓泡形式通过悬浮有催化剂固体细粒的液体(浆液)层，以实现气液固相反应过程。本发明在间苯二甲腈氢化中使用浆态床反应器，易于维持床层反应温度均衡，采用细颗粒催化剂，有利于反应物质的扩散、迁移，使催化剂颗粒所有内表面均能起催化作用；加氢反应的转化率和选择性高；液相连续进出料，催化剂排出再生方便。所述的浆态床反应器是气液固三相淤浆鼓泡床，可用单级浆态床反应器，也可用多级浆态床反应器串联；优选多级串联。