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

用脂肪腈制得单烷基二甲基叔胺的生产方法
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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