[发明专利]一种采用回路反应器合成1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯的方法

说明书

本发明一种采用回路反应器合成1，8‑二氮杂二环十一碳‑7‑烯的方法中，采用回路反应器技术进行氰基加氢，传质传热效率更高，降低了反应压力和温度，配合含碳担载镍合金催化剂，减少仲胺和叔胺的生成，提高了收率；采用回路反应器技术进行环化脱水，实现了连续反应；三步反应采用同一种溶剂，提高了生产效率，减少溶剂损失和能耗；总收率达到82%以上。

技术领域：

本发明属于合成化学工程技术领域，特别涉及了一种采用回路反应器合成1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯的方法。

背景技术：

1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯（以下简称DBU）是拥有超强碱性的有机胺，在医疗、医药行业，电子材料行业和建筑行业广泛应用。DBU自1966年由日本三洋化成工业公司美国阿伯特实验室共同开发研究之后，七十年代初已有工业产品出售于市场。采用的路线是以己内酰胺-丙烯腈为原料，第一步加成反应，以甲苯作溶剂，以无机碱（KOH或NaOH）作催化剂，己内酰胺和丙烯腈反应，产物CEC蒸馏回收溶剂后进入下一步；第二步加氢反应，CEC以甲醇和液氨为溶剂，雷尼镍作催化剂，釜式加氢，压力9~11Mpa，温度100~120℃，反应产物APC蒸馏回收溶剂后进入下一步；第三步环合反应，APC以二甲苯为溶剂，对甲苯磺酸作催化剂，环化脱水得到DBU粗品，再精馏得到最终产品。该工艺路线，每步采用不同溶剂，需多次回收溶剂，加氢采用雷尼镍催化剂和常规加氢釜，压力和温度高，安全性差，间歇反应，DBU总收率只有52~74%。

气－液－固等多相反应技术广泛应用于化工行业的有机中间体生产。多相反应中反应物的充分混合，有利于强化传质和传热，加快反应进程，抑制副反应的产生，进而有效地降低生产成本。传统的搅拌反应器存在使用的搅拌桨转速有限、能量损失大、气液两相间接触不佳、传热传质效果差及密封不严等问题，制约了该类型反应器的进一步发展。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提出一种操作简便，成本低，安全性好、收率高的1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯合成新方法。

本发明的一种采用回路反应器合成1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯的方法是通过如下技术方案实现的，一种采用回路反应器合成1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯的方法，其特征在于它包括如下步骤：

步骤一加成：以己内酰胺和丙烯腈为原料，在沸点130~160℃芳烃溶剂中，以KOH或NaOH为催化剂，反应生成加成产物N-( β-氰基乙基) -ε-己内酰胺( CEC)，即在己内酰胺中加入20wt~60wt%的芳烃溶剂，加入0.3wt%~0.8wt%的NaOH或KOH做催化剂，温度50~80℃下滴加丙烯腈，丙烯腈用量为己内酰胺的1~1.2倍，滴加完后反应2~10h，得到加成产物CEC；

步骤二加氢：在环路反应器I中，加成产物和含碳单载镍合金催化剂在氢气气氛下，反应生成加氢产物N- ( 3 -氨基丙基)- ε-己内酰胺( APC)，即将步骤一中制得的加成产物CEC连续定量泵入回路反应器釜中，启动物料循环泵使物料在系统内循环，将含碳单载镍合金催化剂和溶剂在催化剂配制釜中配制成浆料，通过压力送入主环路，开启NH₃管线阀门，通入一定量的NH₃后，通过热交换器对物料进行加热，当达到起始反应温度后，开启H₂管线阀门并控制反应釜压力恒定，H₂被文丘里喷射器所产生的负压所吸入，气固液充分混合、反应，未反应的气体通过气液平衡管回到反应器顶部入口和新鲜气体共同被文丘里喷射器再次吸入继续用于反应，反应液体则被循环泵吸走，通过换热器后回到文丘里喷射器入口，当反应产物APC检测合格后，控制循环量和出料比例，通过动态错流过滤器将清液送至缓冲罐，定期切换备用过滤器反冲去除失效催化剂并通过催化剂配置釜补充新的催化剂；