[发明专利]利用微流控技术制备异丙胺的方法及所用装置

权利要求书

1.利用微流控技术制备异丙胺的方法，其特征在于：

所用装置包括丙酮蒸汽管道组件（1）、氨气管道组件（2）、氢气管道组件（3）、加成-消去固定床微通道反应器（6）、还原固定床微通道反应器（8）；

丙酮蒸汽管道组件（1）由丙酮蒸汽总管（11）和至少2根的丙酮蒸汽细分管（12）组成，每根丙酮蒸汽细分管（12）的进口与丙酮蒸汽总管（11）的出口相连通；

氨气管道组件（2）由氨气总管（21）和至少2根的氨气细分管（22）组成，每根氨气细分管（22）的进口与氨气总管（21）的出口相连通；

氢气管道组件（3）由氢气总管（31）和至少2根的氢气细分管（32）组成，每根氢气细分管（32）的进口与氢气总管（31）的出口相连通；

在丙酮蒸汽总管（11）、氨气总管（21）、氢气总管（31）上分别各自设有用于调节物料输送速度的阀门（4）；

加成-消去固定床微通道反应器（6）内设有微通道一（61），还原固定床微通道反应器（8）内设有微通道二（81）；

丙酮蒸汽细分管（12）、氨气细分管（22）、氢气细分管（32）、微通道一（61）、微通道二（81）、连接管（7）的数量相等；

一根丙酮蒸汽细分管（12）的出口与一根氨气细分管（22）出口通过一个合并接口（5）后与一个微通道一（61）的进口相连通；

一个微通道一（61）的出口连接一根连接管（7），所述连接管（7）的出口与一根氢气细分管（32）出口通过另一个合并接口（5）后与一个微通道二（81）的进口相连通；

丙酮蒸汽细分管（12）的管径是微通道一（61）的5~20倍；丙酮蒸汽总管（11）的管径是丙酮蒸汽细分管（12）的1~5倍；

氨气细分管（22）的管径是微通道一（61）的5~20倍；氨气总管（21）的管径是氨气细分管（22）的1~5倍；

氢气细分管（32）的管径是微通道二（81）的5~20倍；氢气总管（31）的管径是氢气细分管（32）的1~5倍；

连接管（7）的管径是微通道二（81）的5~20倍；连接管（7）的管径是微通道一（61）的5~20倍；

微通道一（61）的直径为0.1mm～1mm，微通道二（81）的直径为0.1mm～1mm；

在每个微通道一（61）的通道内壁上负载有除水剂；

方法包括以下步骤：

1）、在每个微通道一（61）中设置金属催化剂；

每个微通道一（61）中，流经一根丙酮蒸汽细分管（12）的丙酮蒸汽与流经一根氨气细分管（22）的氨气通过合并接口（5）后，以1：1~1.2的摩尔比混合后，在金属催化剂的作用下进行触媒气固相催化氨化-除水反应，反应温度为100~170℃，反应压力为0.2~1 MPa；物料在微通道一（61）内停留的时间为5~180 s；

2）、在每个微通道二（81）中设置金属催化剂；

每个微通道二（81）中，一个微通道一（61）出口排出的中间反应产物流经连接管（7）后与流经一根氢气细分管（32）的氢气混合后进行触媒气固相催化氢化反应；氢气与丙酮蒸汽的摩尔比为1~1.3：1，反应温度为100~160℃，反应压力为0.2~1 MPa；物料在微通道二（81）内停留的时间为5~180 s；

3）、从微通道二（81）中排出的终反应产物经过后处理，得到异丙胺。

2.根据权利要求1所述的微流控技术制备异丙胺的方法，其特征在于：

所述金属催化剂为非负载型金属催化剂或负载型金属催化剂。

3.根据权利要求2所述的微流控技术制备异丙胺的方法，其特征在于：

金属催化剂中的金属为铜、镍、钯、银、金、铂、铑、铝中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的微流控技术制备异丙胺的方法，其特征在于：

金属催化剂为铜-镍-氧化铝、铜-镍-氯化铝、铜-钯-氧化铝、钯-银-氯化铝、钯-金、铂-金、铂-铜、铂－铑中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的微流控技术制备异丙胺的方法，其特征在于：

所述除水剂包括碱石灰、除水硅胶、碳酸钠中的至少一种。