[发明专利]一种乙烯基氮苯的制备方法

说明书

本发明涉及化工生产技术领域，具体涉及一种乙烯基氮苯的制备方法。本发明提供的乙烯基氮苯的制备方法，包括以下步骤：将皮考啉和甲醛原料进行汽化，得到汽化原料；以不凝性气体作为载体将所述汽化原料通入流化床反应器中，在催化剂作用下进行流化催化反应，得到乙烯基氮苯；所述催化剂的平均粒径为50～110μm；所述流化床反应器设置有催化剂再生单元；所述汽化原料在流化床反应器中的平均停留时间为25～60s；所述流化催化反应的温度为320～480℃。采用本发明提供的方法制备乙烯基氮苯，能够解决气相一步法催化剂稳定性差的问题，乙烯基氮苯选择性和收率高，而且积碳较少，同时催化剂循环再生过程几乎没有活性衰减。

技术领域

本发明涉及化工生产技术领域，具体涉及一种乙烯基氮苯的制备方法。

背景技术

乙烯基氮苯又称为乙烯基吡啶，包括2-乙烯基氮苯和4-乙烯基氮苯，作为一种应用广泛的精细有机化学中间体，在高分子材料、表面活性剂、医药和农药等方面有着广泛的用途，具有较高的开发价值。目前乙烯基氮苯的合成方法按原料分主要有两种，一种是以乙炔与丙烯腈为原料催化合成，另一种是以皮考啉与甲醛为原料合成。前一种方法的缺点是：丙烯腈有剧毒，对环境有污染，需要大量的甲苯作为溶剂，且催化剂有机钴化合物价格高，市场供应少，不符合绿色化学工艺的生产要求。后一种方法的传统工艺全部为液相两步法，如中国专利CN201610624825.X和CN201610619762.9所述，首先将皮考啉和多聚甲醛在催化剂作用下转化为羟乙基氮苯，再在脱水催化剂作用下转化为乙烯基氮苯，最后采用减压精馏-加碱分相的方法精制得到纯度高的产品。但是传统工艺存在几个问题：1、反应为间歇釜式进行，VOCs和现场异味难以控制，2、有机物挥发、可燃物料间歇班次转移，造成现场安全性较差；3、一般为分离水加碱分相，弊端也很多：3.1是静置时间长，每吨物料需静置30h以上，分相速率慢，造成生产效率过低，3.2是生成的碱水无法直接排放，对环保的要求过高，3.3对产品质量的影响，加入碱液后，产品中含有少量的碱对后续的气相色谱分析过程造成麻烦，经济性差；4、乙烯基氮苯产品质量较为不稳定。

US60242174首次公开一种新颖的一步法合成乙烯基氮苯催化剂，采用碱金属改性的分子筛，此分子筛可以一步将皮考啉高收率转化为乙烯基氮苯，由于可使用甲醛水溶液作为原料，成本较低，而且原料均为液相，催化剂为固体，而且合成可以采用更为先进的连续方式，不会产生高盐高COD废水，因此具有较大的突破意义，其公开的数据是基于固定床的，催化剂使用寿命虽然未公开，但是比较短，需要在550℃空气再生。

后续人们又进行了多项研究，如文献《Side chain alkylation of 2-picolinewith formaldehyde over alkali modified zeolites》(Journal of Porous Materials,volume14,Page 433–441(2007))所述，对碱金属的种类等进行了详细研究。但是上述技术方案实施中，均采用固定床工艺，众所周知，固定床用于工业化中需要催化剂具有较长的寿命，频繁更换催化剂不经济而且不现实，使得可连续操作的一步法目前尚没有实现商业化，因此优化反应工艺及其配套技术是一步法产出乙烯基氮苯的关键，从而使得乙烯基氮苯能够实现绿色清洁生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乙烯基氮苯的制备方法，本发明采用循环流化床反应工艺一步法合成乙烯基氮苯，采用本发明提供的工艺制备乙烯基氮苯，能够提高皮考啉的转化率，而且本发明提供的催化剂可循环再生，从而有利于乙烯基氮苯的连续工业化生产。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种乙烯基氮苯的制备方法，包括以下步骤：

将皮考啉和甲醛原料进行汽化，得到汽化原料；

以不凝性气体作为载体将所述汽化原料通入流化床反应器中，在催化剂作用下进行流化催化反应，得到乙烯基氮苯；