CN101012172A - 叔胺的制造方法 - Google Patents
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- C07C209/16—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of hydroxy groups or of etherified or esterified hydroxy groups with formation of amino groups bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings
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Abstract
本发明涉及一种由醇和伯胺或醇和仲胺制造叔胺的方法，采用填装有薄膜型催化剂的反应器，将该反应器内的液体在空塔中的线速度控制在0.1cm/s以上，进行反应，制造叔胺。
Description
技术领域
本发明涉及使用薄膜型催化剂，以醇和伯胺或醇和仲胺为原料，以高收率高效制造相应的叔胺的方法。
背景技术
工业反应多使用固体催化浆料在混合槽型反应器中进行，通过使活性气体例如氢气、氨等，在催化剂的存在下与液体接触进行反应。反应完毕后，通常利用过滤除去催化剂，回收反应生成物。
然而，制成浆料的催化剂在安全性、废物增加、操作性、生产率等方面存在问题。例如，因催化剂多为具有自燃性的物质，因此，处理粉末和浆料催化剂时需要注意，且为了回收反应生成物，还必须利用过滤等除去催化剂，因此，存在着设备及运转趋于复杂的问题。
作为搅拌、气体鼓泡等混合操作不是必须的，也无需过滤分离催化剂的处理可举出固定床方式。迄今为止，人们比较熟悉的固定床方式所用催化剂的形态有颗粒状、条状、小片状(tablet)等的成形催化剂。利用压缩或挤出等方法，将具有催化活性的粉末状物质成型加工为上述形态，形成其中具有无数小孔的结构，就可得到兼具有催化剂形态和大表面积的制品。例如，在JP-A6-211754中已公开。
采用这种反应方式，可解决催化剂操作性、废物处理等方面的问题，但也有很多反应不适用这种反应方式。例如，在伴有吸热、放热的反应中，温度控制方面存在问题，且反应器内的液体-气体的分配不均匀，因此存在着转化率不足或局部浓度梯度导致副反应多等情况。
在叔氨基化反应中，使用JP-A6-211754中所述的成形催化剂，以高转化率得到生成物，就一点也不会生成不需要的副产物。副产物除了作为原料的醇的副反应产生的蜡、醛醇缩合物之外，还可以举出伯胺或仲胺歧化生成的氨，或由伯胺、仲胺副反应生成的叔胺。人们对用于抑制这些副产物并高选择性实施反应的技术作出了各种改进。
在JP-A2003-176255中，公开了使整体(monolith)表面附着催化剂金属的反应器，该反应器被指出：由于在气液之间的氢化反应中，可减少反应器的压力降低，加大气体和液体的速度，因此，具有比现有型的固定床填充反应器更能促进质量传递的优点。然而，尽管其目的在于含有氮原子的化合物的反应，但仅说明了氢化等简单机理反应的情况。而除此之外所公开的例子也主要限于氢化反应等用途。
在JP-A2004-526032中，公开了具有向整体(monolith)结构催化床通入气液供给流，进行搬送的工序构成的气液反应方法，其中，供给流体中的液体以0.01～10cm/s的范围的通液线速度，气体以1～4000气体标准状态升/液体升范围的气体∶液体容积比G∶L的比例，通入反应通路，进行搬送。其中，现有文献报告的各种研究结果表明，为在蜂窝状通路内维持所谓的泰勒(taylerテイラ一)流动条件，通常，以较快的液体线速度(例如30cm/s)和较小的气液比(例如0.5V/V)使反应器运转，而在该方法中，无论是否维持泰勒流动条件，在工业规模上，都能轻易达到超过50％的单次(one pass)转化率。然而，在不特定反应体系的情况下，该条件只不过是为了适用于单程(single pass)反应器体系的设计而用于获得催化床内的滞留时间的方案。在JP-A2004-526032中所引用的AIChEJournal，36，746(1990)中，已经揭示了在利用CoMo/氧化铝整体(Alumina Monolith)催化剂的噻吩/环己烯的氢化反应中，液体线速度为3.5cm/s以下(气液线速度平均值为3.5cm/s以下)，气液比在15标准状态升/液体升以上(气体供给速度为3标准状态升/h以上，液体供给速度为200mL/h以下)的实验条件。而在Ind.Eng.Chem.Fundam.，23，82(1984)中，在利用整体钯催化剂的硝基苯甲酸的氢化反应中，采用液体线速度1.2cm/s，气液比3V/V左右的实验条件。
发明内容
本发明涉及一种由醇和伯胺或醇和仲胺制造叔胺的方法，采用填装有薄膜型催化剂的反应器，将该反应器内的液体在空塔中的线速度控制在0.1cm/s以上，进行反应，制造叔胺。
迄今为止，利用简易工艺，高选择性实施JP-A6-211754的反应仍然比较困难。
迄今为止，完全没有适用于以醇和伯胺或醇和仲胺为原料，制造相应的叔胺的这类具有极其复杂机理的反应的高收率的实例。
迄今为止，在现有技术中，完全不知道不限于特定反应体系，仅通过限定液体线速度，预测有利反应条件的方案。
本发明涉及一种采用薄膜型催化剂，利用醇和伯胺或醇和仲胺的反应制造叔胺时，以高收率制造目的叔胺的方法。
根据本发明的方法，可采用无需催化剂的分离操作的简易工艺，以高收率得到目的叔胺。
用于本发明叔胺的制造方法的原料醇可举出直链状或支链状的碳原子数8～36的饱和或不饱和的脂肪族醇。具体而言，可举出辛醇、月桂醇、肉豆蔻醇、硬脂醇、山萮醇、油醇等，以及上述醇的混合醇等，或利用齐格勒法得到的齐格勒醇，利用氧化法得到的羰基合成醇(oxo-alcohol)以及古尔贝特醇(Guerbet alcoholゲルベアルコ一ル)等。
另外，本发明的叔胺制造法所用原料伯胺或仲胺可举出脂肪族伯胺或仲胺，例如甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、十二碳胺、双十二碳胺等。
由这些用作原料的醇和伯胺或仲胺得到的对应的叔胺，是与伯胺或仲胺的氮原子成键的氢原子被来自醇的烷基和/或烯基取代的产物。例如，由月桂醇与二甲胺得到的相应的叔胺为N-十二烷基-N，N-二甲胺，与二甲胺歧化生成的甲胺和氨反应生成的副产物叔胺的N，N-双十二烷基-N-甲胺和N，N，N-三(十二烷基)胺相区别。
本发明中使用的薄膜型催化剂是指，与现有的具有数mm程度大小的不规则填料的类型不同，厚度500μm以下的薄膜状的形态的催化剂。反应物和生成物在催化体内部的移动过程受扩散支配，通过将其距离缩短到500μm以下，就可促进与催化体外部之间的质量传递，不仅能有效利用直至催化体内部，而且还能抑制催化体内部的中间反应物的过度反应。尤其是厚度在100μm以下，每单位质量催化剂的反应活性显著提高，因此为优选，而更优选为50μm以下。为确保催化剂层的强度并得到强度面的耐久性，厚度下限优选为0.01μm以上，更优选为1μm以上。
薄膜型催化剂的结构可根据反应器的形状举出各种形态。例如，可举出，形成于管内壁面上的催化剂涂层、将管内分割成多条轴向流通路的成形为薄板状的催化剂等，优选采取可易于发生向催化体供给反应物与从催化体回收生成物的结构。为了能高效进行反应，优选为尽量做宽进行反应物的供给与生成物的回收的催化体表面。为达到上述条件，适于采用内径数mm～数十mm的管集束在一起的集合体，或在单元(cell)密度为每平方英寸数十～数百单元的蜂巢结构体的内壁面上设置有薄膜型催化剂的结构等。
为使薄膜型催化剂成为上述各种结构，具有例如将催化活性物质成形为蜂巢状结构体的方法，从兼具薄催化剂层和高机械强度的观点出发，优选将薄膜型催化剂固定在支撑体表面。薄膜型催化剂支撑体优选为金属箔。可举出例如如上所述，在金属、其他具有刚性的管状、平板状或蜂巢状等支撑体表面，形成含有催化活性物质的涂层构成薄膜型催化剂的方法。此时的涂敷方法可采用现有的公知方法，例如除了溅射等物理蒸镀法、化学蒸镀法、用溶液体系浸渍的方法之外，还可举出使用粘合剂的刮板涂敷法、喷涂法、滴涂法、旋涂法、凹版涂敷法、模涂法等各种涂敷方法。
构成薄膜型催化剂的活性物质没有特别限定，可利用公知的活性物质，通常可适用铜系金属等，更优选为含铜活性物质。例如可举出仅含Cu的活性物质，或者此外还添加有Cr、Co、Ni、Fe、Mn等过渡金属元素的双组分金属的物质，优选采用含有Cu和Ni的活性物质。也优选采用含有三组分以上的金属的活性物质。还可采用将其进一步搭载在硅石、氧化铝、二氧化钛、沸石等载体上的活性物质等。
在薄膜型催化剂内部，还可以含有单独不能起到活性物质的作用，用于固定活性物质，形成薄膜型催化体的粘合剂。粘合剂可举出除具有将活性物质相互粘合或将活性物质与支撑体表面粘合的性能，还能适应反应环境，且对反应体系没有不良影响的具有耐药品性、耐热性等性质的高分子或无机化合物。例如，可举出羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等纤维素系树脂，聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等氟系树脂，聚氨酯树脂，环氧树脂，聚酯树脂，酚醛树脂，三聚氰胺树脂，有机硅树脂，聚乙烯醇，聚酰亚胺树脂，聚酰亚胺酰胺树脂等的高分子化合物；或硅石、铝土等无机化合物溶胶等。
薄膜型催化剂的内部结构与构成催化体的活性物质的种类、催化体的制作方法等有很大关系，既可以形成致密的连续相，也可以为多孔质。例如，在为利用溅射法、化学蒸镀法等在支撑体表面上形成的薄膜的情况下，可形成为致密的连续相；而在使用粉末状活性物质，利用湿法或干法涂敷等方法，形成于支撑体表面上的情况下，可形成为多孔质。
在本发明中，使用填装有上述薄膜型催化剂的反应器，控制该反应器内的液体在空塔时的线速度，使醇与伯胺或醇与仲胺进行反应。为抑制副反应，反应器内的液体在空塔时的线速度为0.1cm/s以上，优选为0.2cm/s以上，更优选为0.3cm/s以上。为降低向反应器供给液体所需要的能量和减少因液体流动而产生的反应器内部的压力损失，液体在空塔时的线速度的上限优选为300cm/s以下，更优选为100cm/s以下，进一步优选为50cm/s以下。
另外，反应器内的液体在空塔时的线速度可根据反应器的截面积A(cm2)和液体供给流量Q(cm3/s)，由下述式(1)求得。
液体在空塔时的线速度(cm/s)＝Q/A (1)
如上所述控制填装有薄膜型催化剂的反应器内的液体在空塔时的线速度的方法可采用包括泵、搅拌桨叶、喷射泵等现有的公知设备的各种方法。
填装有薄膜型催化剂的反应器是从外部连续和/或间歇性供给反应物和/或生成物的混合物，连续和/或间歇性排出在内部发生反应的物质的设备，其形态可采用包括现有的公知的各种设备形态。例如，可将薄膜型催化剂加工成圆筒状或加工成薄片状填装在管型反应器内部。另外也可将薄膜型催化剂填装在管壳式热交换器类型的管内或壳部。在此情况下，可使热介质流过未填装薄膜型催化剂的管侧或壳侧，就可控制反应部分的温度。在流通式管型反应器的情况下，采用一面向管内部的薄膜型催化剂供给反应物，一面连续地回收生成物的方式，就能循环供给，以连续方式进行反应。另外，也可采用在搅拌槽中设置填装有薄膜型催化剂的反应器，利用搅拌桨叶，向反应器供给液体、气体，使之循环的方式。
另外，既可将填装有薄膜型催化剂的反应器设置在附带于未填装催化剂的缓冲槽的外部循环管线中，使液体和/或气体在缓冲槽与反应器之间循环，也可向多个反应器连续供给液体。
在本发明中，缓冲槽是指收容反应所需的原料和/或反应生成的生成物的容器，可将从反应器排出的生成物和/或未反应原料在缓冲槽内根据需要实施气液分离，分离成气态组分和液态组分，将气态组分抽出到体系外部。缓冲槽没有特别限定，只要是常用的槽即可。为了对原料、反应物等进行加热、冷却，缓冲槽还可具有外壳、内部盘管等。另外，为使液体均匀，还可以具有搅拌机，反之，为提高反应液的挤出流动性，还可以是在缓冲槽内设有隔板的无搅拌结构。
填装有薄膜型催化剂的反应器内部的温度可通过从反应器外部进行加热来控制，也可通过事先对供给到反应器的液体和/或气体进行加热，将反应器内部控制在规定温度。在不能高效实施从反应器外部进行加热的情况下，优选为利用后者的方法进行温度控制。
本发明所用反应装置的一例如图1所示。图1为循环固定床型反应装置例，1为填装有薄膜型催化剂的管型反应器，2为缓冲槽，3为外部循环用泵，4为外部循环用导管，5为填充塔用导管，6为填充塔。
管型反应器1为立式圆管型固定床反应器，内部填装有薄膜型催化剂，可利用从外部进行加热实施温度控制。缓冲槽2为液态反应物和/或生成物的混合物的贮槽，利用泵3，一面控制反应器内的液体的空塔线速度，一面使之在其与反应器1之间进行循环。通过导管4从反应器1的下端连续供给反应物和/或生成物的混合物、气态伯胺或仲胺以及氢气，从上端连续地回收未反应物和/或生成物的混合物和氢气，导入缓冲槽2。通过导管5连续排出未反应的气态伯胺或仲胺以及水分。在由导管5排出的组分中，除上述成分之外，有时还会含有醇和/或生成的叔胺的蒸汽或雾态组分等，在填充塔6内，冷凝液化，回流到缓冲槽2，将其余的气体组分排放到体系之外。反应体系内基本上保持常压。
本发明所用反应装置的另一例如图2所示，图2为单程流通式固定床型反应装置例，1为填装有薄膜型催化剂的管型反应器，3为液体供给用泵，4为供给用导管，5为填充塔用导管，6为填充塔，7为原料槽，8为制品槽。
管型反应器1为立式圆管型固定床反应器，内部填装有薄膜型催化剂，可从外部进行加热实施温度控制。原料槽7为液态原料醇和/或反应物的贮槽，利用泵3，一面控制反应器内的液体的空塔线速度，一面将其供给至反应器1。通过导管4，从反应器1的下端连续供给原料醇和/或反应物、气态伯胺或仲胺以及氢气，从上端连续地回收未反应物和/或生成物的混合物和氢气，导入制品槽8。通过导管5连续排出未反应的气态伯胺或仲胺以及水分。在由导管5排出的组分中，除上述成分之外，有时还会含有醇、和/或生成的叔胺的蒸汽或雾态组分等，在填充塔6内，冷凝液化，回流到制品槽8，将其余的气体组分排放到体系之外。反应体系内基本上保持常压。
本发明的醇与伯胺或醇与仲胺反应的条件因反应物、生成物以及催化剂的种类而异。反应物既可以存在于气相中，也可以存在于液相中。在反应体系中存在气相的情况下，为保证催化剂的活性，优选在氢气、氮气和/或惰性气体环境下进行反应。而在气液两相反应体系中，当醇和伯胺或醇与仲胺分别存在于不同相中的情况下，优选为由向液相中的气体鼓泡等促进相间的质量传递。例如，可举出由单管向液体中喷射气体的方法、由多管喷嘴或由直管状或弯管状多孔喷嘴喷射气体的方法、向静止型混合器中通入液体和气体的方法等。还可举出向气体供给流中喷射液体喷雾的方法等。而在利用薄膜型催化剂形成直径数mm以下程度的细的流通路的反应场所，通过以气液混合相供给反应物，可达到促进上述质量传递的效果。
体系内的压力优选为高于常压但不明显高于常压。反应温度因催化剂的种类而异，优选为在150～300℃的温度下反应。而通过将反应过程中副反应产生的水分排放到反应体系之外，可以促进反应进行，保证催化剂的活性。
根据本发明的方法，可通过无需催化剂的分离操作的简易工艺，以醇和伯胺或醇与仲胺为原料，以高收率得到目的叔胺。
附图说明
图1为本发明中使用的循环固定床型反应装置的一例的简要示意图。
图2为本发明中使用的单程流通式固定床型反应装置的一例的简要示意图。
符号说明
1：填装有薄膜型催化剂的管型反应器；2：缓冲槽；3：送液泵；4：供给用导管；5：填充塔用导管；6：填充塔；7：原料槽；8：制品槽。
具体实施方式
下面，对实施例进行说明，但本发明范围并不受限于下述实施例。
在下例中，“％”和“份”如无特别声明，分别表示质量％和质量份。
制造例1：薄膜型催化剂A的制造
以酚醛树脂为粘合剂，使粉末状催化剂固定化，如下所示调制薄膜型催化剂A。
向容量1L的烧瓶中加入合成沸石，然后将硝酸铜、硝酸镍、氯化钌按照各金属原子的摩尔比为Cu∶Ni∶Ru＝4∶1∶0.01的比例溶于水后的溶液加入烧瓶，一面搅拌一面升温。在90℃下，缓慢滴加10％碳酸钠水溶液，并将pH值控制在9～10。经1小时熟化后，将沉淀物过滤、水洗后，在80℃下干燥10小时，在600℃下烧制3小时，得到粉末状催化剂。所得粉末状催化剂中的金属氧化物的比例为50％，合成沸石的比例为50％。
向100份上述粉末状催化剂中，加入用作粘合剂的酚醛树脂(住友ベ一クライト生产的PR-9480，不挥发组分58％)，使酚醛树脂的不挥发组分为47.7份，再加入用作溶剂的2-丁酮，使固态组分(粉末状催化剂和酚醛树脂的不挥发组分)的比例为55％。将其在分散器中预混10分钟后，在篮式碾磨机(填充有日本浅田铁工制SS-3，1.4mm直径的钛球800mL、1900g)中，以1500rpm进行70分钟的混合分散处理，制成涂料。以铜箔(厚40μm，6.5cm×410cm×1片)为支撑体，通过棒涂敷将上述涂料涂在铜箔的两面上之后，在150℃下干燥30秒。将干燥后的铜箔中的一部分弯曲加工成波板状，其余的与平板状制品叠置卷绕，然后在150℃下进行90分钟的固化处理，将薄膜型催化剂固定在上述铜箔的两面。所得薄膜型催化剂的除去铜箔后的单面厚度为4.9μm。
制造例2：薄膜型催化剂B的制造
以酚醛树脂为粘合剂，使粉末状催化剂固定化，如下所示调制薄膜型催化剂B。
向根据制造例1制造的粉末状催化剂100份中，加入用作粘合剂的酚醛树脂(住友ベ一クライト生产的PR-9480，不挥发组分58％)，使酚醛树脂的不挥发组分为47.7份，再加入用作溶剂的4-甲基-2-戊酮，使固态组分(粉末状催化剂和酚醛树脂的不挥发组分)的比例为55％。将其在分散器中预混10分钟后，在篮式碾磨机(填充有日本浅田铁工制SS-3，1.4mm直径的钛球800mL、1900g)中，以1500rpm进行70分钟的混合分散处理，制成涂料。以铜箔(厚40μm，0.3m×36m)为支撑体，通过凹版涂敷将上述涂料涂在铜箔的两面上之后，在150℃下干燥30秒。将干燥后的铜箔裁成27cm×429cm×16片，其中的一半弯曲加工成波板状，与其余的平板状制品交替重叠，填充在图1的立式圆管型固定床反应器1所用的圆筒状支架上之后，在150℃下进行90分钟的固化处理，将薄膜型催化剂固定在上述铜箔的两面上。所得薄膜型催化剂的除去铜箔后的单面厚度为5.4μm。
在下述实施例1、2以及比较例1中，使用图2所示单程流通式固定床型反应装置，以月桂醇和二甲胺为原料，制造N-十二烷基-N，N-二甲胺(下文记为DM体)。而在实施例3、4中，使用图1所示循环固定床型反应装置，以月桂醇和二甲胺为原料，制造DM体。
实施例1
将制造例1所得的薄膜型催化剂A填装在内径29.5mm的管型反应器1的内部。填装有薄膜型催化剂部分的长度为390mm，体积为0.267L，利用薄膜型催化剂形成与反应器1的轴向连通的截面积0.1cm2左右的多条流路。向原料槽7中加入月桂醇(花王株式会社制KALCOL20)1.0kg，以标准状态体积换算，以20L/Hr的流量供给氢气，并将管型反应器1内部的空塔中的液体线速度设为0.30cm/s。
从原料槽7向反应器1连续供给原料，将反应器1内部的温度升温到220℃之后，通过供给二甲胺开始反应，将从反应器1出口连续流出的未反应原料和生成物的混合物回收到制品槽8中。回收到制品槽8的混合物再次经同样的操作从原料槽7向反应器1连续供给，将经过在反应器内部的反应的制品回收到制品槽8中，反复实施该操作。
从反应开始3.0小时后，停止供给二甲胺，将制品槽8和反应器1内部的液体全部抽出。使用气相色谱进行分析，利用面积百分比法进行定量的结果为，未反应的月桂醇为12.3％，生成的DM体为82.3％，副产物叔胺的M2体为3.8％。未检测出N，N，N-三(十二烷基)胺。
实施例2
除了以0.20cm/s的管型反应器1内部的空塔中的液体线速度进行之外，按照与实施例1同样的操作，将反应器1内部的温度升温到220℃之后，通过供给二甲胺开始反应。随着反应的进行，调节二甲胺供给量，在反应时间内平均为86g/Hr。
从反应开始3.0小时后，停止供给二甲胺，将制品槽8和反应器1内部的液体全部抽出。与实施例1一样，使用气相色谱进行分析，结果为，未反应的月桂醇为12.6％，生成的DM体为80.1％，副产物叔胺的M2体为5.0％。
实施例3
将制造例2所得的薄膜型催化剂B填装在内径101mm的反应器1的内部。填装有薄膜型催化剂部分的长度为2160mm，体积为17.4L，利用薄膜型催化剂形成与反应器1的轴向连通的截面积0.1cm2左右的多条流路。向缓冲槽2中加入月桂醇(花王株式会社制KALCOL20)46.1kg，以标准状态体积换算，以922L/Hr的流量供给氢气，并在缓冲槽2和反应器1之间实现液体循环，将反应器1内部的空塔中的液体线速度设为2.40cm/s。将反应器1内部的温度升温到220℃之后，通过供给二甲胺，在220℃下开始反应。随着反应的进行，调节二甲胺供给量。从反应开始1小时后，停止供给二甲胺，将缓冲槽2和反应器1内部的液体全部抽出。使用气相色谱进行分析，利用面积百分比法进行定量的结果为，未反应的月桂醇为15.3％，生成的DM体为78.6％，副产物叔胺的M2体为3.7％。未检测出N，N，N-三(十二烷基)胺。
实施例4
除了以0.80cm/s的反应器1内部的空塔中的液体线速度进行之外，按照与实施例3同样的操作，将反应器1内部的温度升温到220℃之后，通过供给二甲胺开始反应。随着反应的进行，调节二甲胺供给量。从反应开始1小时后，停止供给二甲胺，将缓冲槽2和反应器1内部的液体全部抽出。与实施例3一样，使用气相色谱进行分析，结果为，未反应的月桂醇为13.9％，生成的DM体为80.2％，副产物叔胺的M2体为4.4％。
比较例1
将制造例1所得的薄膜型催化剂A填装在内径28.5mm的管型反应器1内部。填装有薄膜型催化剂部分的长度为800mm，体积为0.510L，利用薄膜型催化剂形成与反应器1的轴向连通的截面积0.1cm2左右的多条流路。除了以0.01cm/s的管型反应器1内部的空塔中的液体线速度进行之外，按照与实施例1同样的操作，将反应器1内部的温度升温到220℃之后，通过供给二甲胺在220℃下开始反应。二甲胺供给量设定为66g/Hr。反应送往制品槽8的液体每1小时抽出一次。使用气相色谱对抽出的液体进行分析，利用面积百分比法进行定量的结果(单程分析结果)为，未反应的月桂醇为14.5％，生成的DM体为73.2％，副产物叔胺的M2体为10.3％。
实施例1～4和比较例1的结果一并示于表1中。
表1
| 实施例 | 比较例 | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | ||
| 薄膜型催化剂 | 种类 | 催化剂A | 催化剂B | 催化剂A | ||
| 厚度*1 (μm) | 4.9 | 5.4 | 4.9 | |||
| 催化剂量*2 (g-薄膜催化剂) | 5.0 | 384 | 8.3 | |||
| 薄膜面积 (m2-薄膜) | 0.53 | 37 | 1.03 | |||
| 反应塔 | 塔径 (mm) | 29.5 | 29.5 | 101 | 101 | 28.5 |
| 催化剂填充部的体积 (L) | 0.267 | 0.267 | 17.4 | 17.4 | 0.51 | |
| 反应条件 | 原料乙醇 (kg) | 1.0 | 1.0 | 46.1 | 46.1 | 1.0 |
| 液体流量 (L/Hr) | 7.5 | 5.0 | 692 | 231 | 0.32 | |
| 液体的空塔线速度 (cm/s) | 0.30 | 0.20 | 2.40 | 0.80 | 0.01 | |
| 反应塔温度 (℃) | 220 | 220 | 220 | 220 | 220 | |
| 氢流量 (NL/Hr) | 20 | 20 | 922 | 922 | 20 | |
| 二甲胺流量(反应时间内平均) (g/Hr) | 79 | 86 | 3500 | 3500 | 66 | |
| 反应时间 (Hr) | 3.0 | 3.0 | 1.0 | 1.0 | 1.6 | |
| 反应结果 | 月桂醇 (％) | 12.3 | 12.6 | 15.3 | 13.9 | 14.5 |
| M2体*3 (％) | 3.8 | 5.0 | 3.7 | 4.4 | 10.3 | |
| DM体*4 (％) | 82.3 | 80.1 | 78.6 | 80.2 | 73.2 | |
*1：除去铜箔后的催化剂层的厚度
*2：除去铜箔后的薄膜催化剂量
*3：N，N-双十二烷基-N-甲胺
*4：N-十二烷基-N，N-二甲胺
Claims (5)
1.一种叔胺的制造方法，由醇和伯胺或醇和仲胺制造叔胺，其特征在于，使用填装有薄膜型催化剂的反应器，将该反应器内的液体在空塔中的线速度控制在0.1cm/s以上，进行反应。
2.如权利要求1所述的叔胺的制造方法，其特征在于，所述反应器设置在未填装催化剂的槽附带的外部循环管线中，使反应液在该反应器中循环，进行反应。
3.如权利要求1或2所述的叔胺的制造方法，其特征在于，所述薄膜型催化剂被固定在支撑体表面，该催化剂的厚度为0.01～500μm。
4.如权利要求1或2所述的叔胺的制造方法，其特征在于，所述醇为直链状或支链状的碳原子数8～36的饱和或不饱和的脂肪族醇。
5.如权利要求1或2所述的叔胺的制造方法，其特征在于，所述伯胺或仲胺为脂肪族伯胺或脂肪族仲胺。
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