[发明专利]一种直接胺化催化异丁烯制备叔丁胺的方法

说明书

本发明提供一种直接胺化催化异丁烯制备叔丁胺的方法，包括：将包含镧系和铈系贵金属的三效催化剂填料放置在实验所需的固定床反应器中部；将反应器内压力升压至3～10Mpa，将反应器内温度升压至200‑300℃；将异丁烯和氨按6：1的摩尔比用计量泵以下进料的方式打入反应器，调节液氨泵的流量在2～3ml/min，异丁烯泵的流量在3～4ml/min；从反应器顶部出来的反应物料经过压力调节器流入第一精馏塔得到液氨，第二精馏塔得到异丁烯，第三精馏塔得到叔丁胺，所述压力调节器与所述第一精馏塔、第二精馏塔、第三精馏塔顺序串联连接。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种直接胺化催化异丁烯制备叔丁胺的方法。

背景技术

叔丁胺是一种重要的有机化工中间体，主要应用于合成橡胶硫化促进剂(N-叔丁基.2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)和N-叔丁基双.2.苯并噻唑次磺酰胺(TBSI))、药物利福平、农药杀虫剂、燃料着色剂、合成树脂、表面活性剂及有机合成等领域。

叔丁胺于1895年首次制得，但直到20世纪40代，异丁烯与尿素制叔丁脲异丁烯与氰制叔丁基碳酰胺这两种生产工艺相继开发成功，才为叔丁胺工业化奠定了基础，50年代初叔丁脲水解制叔丁胺工艺实现工业化。目前采用的方式为叔丁脲水解法生产叔丁胺。

叔丁胺的制备方法有多种，但先期生产方法，如叔丁脲水解法、叔丁基酰胺水解法、异丁烯-HCN法(Ritter法)、卤代烃胺化法等生产过程涉及强酸/强碱的使用和处理，设备腐烛和污染问题严重，不符合绿色化工的要求，此外Ritter法还以剧毒的HCN为原料。

本发明作研究了贵金属三效催化剂、异丁烯和氨为原料，直接胺化制备叔丁胺的工艺路线，考察了温度、压力、氨烯比对反应的影响，符合环保节流的理念。

因此，本发明提供一种异丁烯直接胺化法制备叔丁胺的方法，工艺过程清洁，原子利用率100％，符合绿色化工和可持续发展的要求，是未来叔丁胺研发和工业生产的发展方向。

发明内容

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种直接胺化催化异丁烯制备叔丁胺的方法，包括以下步骤：

将包含镧系和铈系贵金属的三效催化剂填料放置在实验所需的固定床反应器中部；

将反应器内压力升压至3～10Mpa，将反应器内温度升压至200-300℃；

将异丁烯和氨按6：1的摩尔比用计量泵以下进料的方式打入反应器，调节液氨泵的流量在2～3ml/min，异丁烯泵的流量在3～4ml/min；

从反应器顶部出来的反应物料经过压力调节器流入第一精馏塔得到液氨，第二精馏塔得到异丁烯，第三精馏塔得到叔丁胺，所述压力调节器与所述第一精馏塔、第二精馏塔、第三精馏塔顺序串联连接。

所述催化剂的制备方法包括以下步骤：

S1、将金属化合物载体同时负载一种或多种铈系以及一种或多种镧系贵金属元素，制得三效催化剂前驱，所述三效催化剂前驱中，所述贵金属元素的质量百分比含量为0.2％；

S2、用H₂PtCl₆.6H₂O、PdCl₂和RhCl₃.3H₂O的混合水溶液等量浸渍所述三效催化剂前驱；

S3、将S2浸渍后的三效催化剂前驱在马弗炉中保持300～310℃焙烧10～12h；

S4、将焙烧后的催化剂前驱体在H₂吹扫的条件下升温至300～400℃，保温2h，进行还原反应；

S5、用N₂气体进行吹扫，降温，制得包含贵金属的三效催化剂。