CN1075488C - 用脂肪腈制得单烷基二甲基叔胺的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用脂肪腈制得单烷基二甲基叔胺的生产方法。该生产方法包括下列步骤:a、制备贵金属钯系催化剂:将粉末状活性炭先用蒸馏水浸湿后,再用PdCl2-HCl的溶液浸泡18小时,然后加NaOH溶液,老化5小时,水洗烘干装入密闭容器贮存待用;b、混合催化剂与脂肪腈:Pd/C催化剂与脂肪腈按0.5∶1000混合加入反应釜中;c、加氢气和二甲胺;d、反应结束后,分离催化剂,余者即为叔胺产品。本发明具有生产成本低、叔胺得率高等优点。
Description
本发明涉及一种用C12-18的脂肪腈制得单烷基二甲基叔胺的生产方法。
单烷基二甲基叔胺作为重要的一类叔胺,现在有多种生产方法:1、以伯胺为原科的刘卡特法、甲基还原法、甲醇催化法;2、以高碳脂肪醇为原料的醇氯代法、醇胺化一步法、醇酯化法;3、以α-烯烃为原料的溴化胺化法;4、以石腊烃为原料的溴化胺化法;5、以脂肪腈为原料的二甲胺法、甲醛法等方法。上述第1类生产方法存在工艺流程长,设备投资大,设备腐蚀快和回收处理困难,所得叔胺得率低等缺点。第2类生产方法存在所用原料价格昂贵的缺点。第3类生产方法存在溴化剂回收工艺复杂、生产成本高且易腐蚀设备等缺点。第4类生产方法存在氯化产物的混合物产生多,易腐蚀设备和污染环境等缺点。第5类生产方法存在反应温度高、压力高的缺点。
本发明的目的是提供一种生产成本低、叔胺得率高且反应温度低、压力小的用脂肪腈制得单烷基二甲基叔胺的生产方法。
本发明的任务是这样实现的:该生产方法包括下列步骤:
a、制备贵金属钯系催化剂:将20克粉末状活性炭先用200ml蒸馏水浸湿后,再用25ml的溶液浓度为0.04gPdCl2/ml的PdCl2-HCl溶液浸泡18小时,然后加入0.5N的NaOH溶液,将体系PH值调至8.0±0.1,老化5小时,接着将浸泡好的催化剂过滤、水洗、水洗至洗涤水中不含Cl-,再在110℃的烘箱中烘干,装入密闭容器贮存待用;
b、混合催化剂与C12-18的脂肪腈:将Pd/C催化剂与C12-18的脂肪腈混合加入反应釜中,其Pd/C催化剂与C12-18的脂肪腈的重量比以Pd重量计为0.5∶1000,接着边搅拌边升温,当温度达到105℃时,加入氢气和二甲胺;
c、加氢气和二甲胺∶以摩尔比计二甲胺按二甲胺为C12-18的脂肪腈1.80-2.40倍加入,二甲胺分不等量和等量加入两个阶段,在反应前期二甲胺按不等量加入,即反应前先加入总加入量的13.4-13.7%,然后过7分钟、15分钟、28分钟、30分钟、40分钟分别加入总量的11.3-12.1%、9.2-10.7%、9.2-10.7%、9.2-10.7%、6.3-6.5%,在该阶段加入二甲胺总量的59-63%;该阶段的反应时间为2小时;剩余二甲胺在等量阶段加入,加入时间的间隔为30分钟,加入次数为5-7次,每次加入量相等为5.3-8.2%;二甲胺全部加完后,继续反应0.5小时,在每次加入二甲胺以前要把反应釜排至常压;在每次加入二甲胺以后,再加入氢气,用氢气把反应釜中的压力调至2.0MPa,并保持恒压,在整个反应过程中,温度要控制在105-125℃,在二甲胺不等量加入阶段,反应温度为105℃,在二甲胺等量加入阶段开始升温,每小时升温5℃至反应结束,压力控制在2.0MPa;
d、反应结束后,抽真空过滤,分离催化剂,余者即为叔胺产品。
由于本发明采用了在较低温、低压下用间歇法由脂肪腈一步合成单烷基二甲基叔胺的方法,因此与背景技术相比,具有生产成本低、叔胺得率高、反应温度低和压力小等优点。本发明生产的叔胺得率大于90%。
实施例1:
在本实施例中用C12-14脂肪腈制得单烷基二甲基叔胺的生产方法包括下列步骤:
a、制备贵金属钯系催化剂:将20克比表面积为1066m2/g、其中微孔739m2/g、非微孔327m2/g,孔体积为0.6318ml/g、其中微孔0.2975ml/g、非微孔0.3343ml/g的粉末状活性炭先用200ml蒸馏水浸湿后,再用25ml的溶液浓度为0.04gPdCl2/ml的PdCl2-HCl溶液浸泡18小时,然后加入0.5N的NaOH溶液,将体系PH值调至8.0±0.1,老化5小时,接着将浸泡好的催化剂过滤、水洗,水洗至洗涤水中不含Cl-,再在110℃的烘箱中烘干,装入密闭容器贮存待用;
b、混合催化剂与脂肪腈:将制好的Pd/C催化剂与C12-14的脂肪腈按重量比0.5∶1000(以pd重量计)混合加入反应釜中,用0.5MPa氢气置换至釜内无空气存在,接着边搅拌边升温,当温度达到105℃时,加入氢气和二甲胺;
c、加氢气和二甲胺∶二甲胺按二甲胺为脂肪腈的1.95倍(摩尔比)加入,二甲胺分不等量和等量加入两个阶段,在反应前期二甲胺按不等量加入,即反应前先加入总加入量的13.4%,然后过7分钟、15分钟、28分钟、30分钟、40分钟分别加入总量的11.7%、9.2%(3次)、6.3%,在该阶段加入二甲胺总量的59%,该阶段的反应时间为2小时,反应温度为105℃;剩余二甲胺在等量阶段加入,加入时间的间隔为30分钟,加入次数为5次,每次加入量相等为8.2%,在该阶段反应温度开始升温,每小时升温5℃,二甲胺全部加完后,继续反应0.5小时;在每次加入二甲胺以前要把反应釜排至常压;在每次加入二甲胺以后,再加入氢气,用氢气把反应釜中的压力调至2.0MPa,并保持恒压,在整个反应过程中,温度要控制在105-120℃,压力控制在2.0MPa;
d、反应结束后,抽真空过滤,分离催化剂,余者即为叔胺产品。叔胺得率92.7%。
实施例2:
在本实施例中,制备贵金属钯系催化剂的步骤与实施例1中的相同。在混合催化剂与脂肪腈的步骤中,将pd/C催化剂与C16-18的脂肪腈按重量比0.5∶1000(以pd重量计)混合加入反应釜中,其余与实施例1中的相同。在加氢气和二甲胺的步骤中,二甲胺按二甲胺为脂肪腈的2.10倍(摩尔比)加入,在不等量阶段,反应前先加入总加入量的13.5%,然后加入总量的11.9%、9.7%(3次)、6.5%,在该阶段加入二甲胺总量的61%,余量在等量阶段加入,加入次数为6次,每次加入量相等为6.5%,整个反应过程中反应温度控制在105-120℃。其余与实施例1中的相同。叔胺得率为94.6%。
实施例3:
在本实施例中,制备贵金属钯系催化剂的步骤与实施例1中的相同。在混合催化剂与脂肪腈的步骤中,将Pd/C催化剂与C16-18的脂肪腈按重量比0.5∶1000(以Pd重量计)混合加入反应釜中,其余与实施例1中的相同。在加氢气和二甲胺的步骤中,二甲胺按二甲胺为脂肪腈的2.40倍(摩尔比)加入,在不等量阶段,反应前先加入总加入量的13.6%,然后加入总量的12.0%、10.3%(3次)、6.4%,在该阶段加入二甲胺总量的62.9%,余量在等量阶段加入,加入次数为7次,每次加入量相等为5.3%,整个反应过程中温度控制在105-125℃,其余与实施例1中的相同。叔胺得率为95.8%。
Claims (1)
1、一种用脂肪腈制得单烷基二甲基叔胺的生产方法,其特征在于:它包括下列步骤:
a、制备贵金属钯系催化剂:将20克粉末状活性炭先用200ml蒸馏水浸湿后,再用25ml的溶液浓度为0.04gPdCl2/ml的PdCl2-HCl溶液浸泡18小时,然后加入0.5N的NaOH溶液,将体系PH值调至8.0±0.1,老化5小时,接着将浸泡好的催化剂过滤、水洗、水洗至洗涤水中不含Cl-,再在110℃的烘箱中烘干,装入密闭容器贮存待用;
b、混合催化剂与C12-18的脂肪腈:将Pd/C催化剂与C12-18的脂肪腈混合加入反应釜中,其Pd/C催化剂与C12-18的脂肪腈的重量比以Pd重量计为0.5∶1000,接着边搅拌边升温,当温度达到105℃时,加入氢气和二甲胺;
c、加氢气和二甲胺∶以摩尔比计二甲胺按二甲胺为C12-18的脂肪腈1.80--2.40倍加入,二甲胺分不等量和等量加入两个阶段,在反应前期二甲胺按不等量加入,即反应前先加入总加入量的13.4-13.7%,然后过7分钟、15分钟、28分钟、30分钟、40分钟分别加入总量的11.3-12.1%、9.2-10.7%、9.2-10.7%、9.2-10.7%、6.3-6.5%,在该阶段加入二甲胺总量的59-63%;该阶段的反应时间为2小时,剩余二甲胺在等量阶段加入,加入时间的间隔为30分钟,加入次数为5-7次,每次加入量相等为5.3-8.2%;二甲胺全部加完后,继续反应0.5小时,在每次加入二甲胺以前要把反应釜排至常压;在每次加入二甲胺以后,再加入氢气,用氢气把反应釜中的压力调至2.0MPa,并保持恒压,在整个反应过程中,温度要控制在105-125℃,在二甲胺不等量加入阶段,反应温度为105℃,在二甲胺等量加入阶段开始升温,每小时升温5℃至反应结束;压力控制在2.0MPa;
d、反应结束后,抽真空过滤,分离催化剂,余者即为叔胺产品。
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