[发明专利]甲胺混合气体的分离同时联产甲酰胺类化合物的方法

说明书

本发明涉及甲胺混合气体的分离同时联产甲酰胺类化合物的方法，将甲胺混合气，特别是一甲胺与二甲胺比例高甲胺混合气中的一甲胺和二甲胺与CO经羰基化和转酰胺化反应，分离转化后，获取高纯度三甲胺，同时联产甲酰胺和N,N‑二甲基甲酰胺的方法。采用CO气体与甲胺的混合气体作为反应物，在Ru/CeO₂催化剂的作用下，一甲胺选择性与CO发生羰基化反应生成甲酰胺，继而甲酰胺与二甲胺发生转酰化反应生成N,N‑二甲基甲酰胺，从而达到纯化三甲胺的目的，同时联产两种甲酰胺类化合物。使用后的催化剂进行焙烧还原后即可以重复使用。本发明的方法操作简单，成本低，可用于规模化分离甲胺混合气体，且高收率联产甲酰类化合物。

技术领域

本发明涉及到一种分离甲胺混合气体的方法，具体涉及到将甲胺混合气中的一甲胺与二甲胺与CO反应分离转化后，获取高纯度三甲胺的方法，即甲胺混合气体的分离同时联产甲酰胺类化合物的方法，同时联产甲酰胺类化合物。

背景技术

甲胺混合气体是一甲胺(MMA)、二甲胺(DMA)和三甲胺(TMA)的混合物通称。其中一甲胺主要用于农药，医药，染料，表面活性剂，水胶炸药，燃料，照相显影药，气体净化剂以及工业溶剂。二甲胺主要用于农药，医药，橡胶促进剂，脂肪叔胺，工业溶剂(DMF)，二甲基乙酰胺(DMA)等，以及有机中间体。三甲胺作为饲料添加剂的用量目前还比较小，但是其增长的空间还很大。甲胺主要用于农药、氯化胆碱、天然气的臭味添加剂等(杨德琴.甲胺技术新进展[J].精细化工原料及中间体，2007，(11):8-10)。

目前甲胺的混合气体多通过甲醇氨化法获得。以甲醇和氨为原料气相法合成甲胺的生产工艺研究，始于1958年，经过多年发展后，已形成了平衡型以及非平衡型甲胺催化剂及工艺两大类。研究过程中发现，甲醇氨化过程中的工业参数，如反应温度，接触时间以及配料比等均能实现甲胺混合气体中三种组分的分配。因此，制备分离三种甲胺分子需经过复杂的精馏工段。由于甲胺分子之间存在共沸现象，因此，分离过程中有较大的能耗。因此开发一种简单有效的分离甲胺分子的方法，具有重要的研究价值和潜在的应用背景。

对于甲胺混合气中的主要组分二甲胺，其重要的工业应用为与CO通过羰基化反应制备N,N-二甲基甲酰胺。本专利针对甲胺混合气体的特点，通过催化选择反应的途径，特别是对于高二甲胺气体比的混合气中，分离反应活性较弱的三甲胺气体，并利用羰基化与转酰化等反应，联产甲酰胺类化合物，由于甲酰胺类化合物常温常压下为气体，因此与未反应的三甲胺气体易于分离，且反应过程简单，所使用的催化剂制备容易，稳定性较好，适合工业化生产。

发明内容

本发明的意义在于克服传统三甲胺气体繁琐的分离过程，高效率地从甲胺混合气体中提纯三甲胺，且高收率联产甲酰胺类化合物。

本发明涉及的分离甲胺混合气体通过以下方案实现：将甲胺混合气体中的一甲胺与二甲胺与CO气体反应分离转化后，获取高纯度三甲胺，联产甲酰胺类化合物的方法，将Ru负载的金属氧化物催化剂填充于固定床反应器中，引入甲胺混合气以及CO气体，通过一甲胺与CO的羰基化反应以及二甲胺与产物甲酰胺的转酰化反应，从而达到纯化三甲胺的目的。

反应后的气体为纯化后的三甲胺气体，液相为联产的甲酰胺类化合物，色谱检测液相产物，固相催化剂经简单的焙烧和还原过程循环使用。