CN108610260B - 一种在原料动态平衡中制备叔丁胺的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在原料动态平衡中制备叔丁胺的新工艺,将叔丁醇和氨在催化剂存在下催化胺化反应制得叔丁胺,其中,所述催化剂为硅铝酸盐催化剂,所述催化胺化反应在异丁烯与叔丁醇动态平衡的存在下进行。本发明采用价格低廉的硅铝酸盐催化剂,以及通过在反应中通入异丁烯作为循环物质,提高反应效率,其中叔丁醇的单程转化率为60~99%,叔丁胺收率为4~35%,由原料生成的异丁烯通过该体系或者成熟的叔丁醇水合工艺,可使叔丁胺选择性接近100%,同时相比于其他生产工艺,反应时间短,原料成本低廉,适用于工业化生产。

Description

一种在原料动态平衡中制备叔丁胺的工艺
技术领域
本发明属于精细有机合成领域,涉及一种以叔丁醇为原料,异丁烯为载气,在叔丁醇和异丁烯动态平衡反应中进行胺化的新工艺。动态平衡有利于活泼原料浓度保持平稳,不活泼的原料不断向两个方向发展:向活泼原料转化和自身胺化,因而极大提高了胺化选择性和收率。采用硅铝酸催化剂,没有复杂、昂贵的改性制备过程,反应收率的极大提高仅依赖于原料动态平衡的设计。设计的工艺过程在确定的、相对温和的催化条件下,获得了高收率和高选择性的叔丁胺。符合可持续发展的绿色环保型工艺过程要求。
背景技术
作为一种重要的精细化工中间体,叔丁胺广泛应用于橡胶促成剂的合成,医药,农药等领域。化学工程科学家和工程师持续研究此课题,然而,由于其分子结构特殊性,在催化剂的选择、收率和选择性的提高方面,仍然面临许多挑战。随着叔丁胺市场需求的增加,其合成路线得到了人们的不断探索。
Organic Syntheses报道了叔丁醇和尿素缩合反应可制得叔丁脲,叔丁脲碱解后得到叔丁胺(Organic Syntheses Collective Volume 3.tert-butylamine,149-156),该类方法原料廉价、条件温和、设备投入少,工艺启动灵活,非常适合叔丁胺类精化产品的生产,然而在此类技术前期发表文献与专利中,普遍采用大量浓硫酸为催化剂和溶剂,严重腐蚀设备。这些反应中需要的浓硫酸需要通过酸碱中和处理,以获得的产品叔丁脲,此过程极剧放热,并伴随大量副产物生成。因此,浓硫酸降低了该工艺的整体优势。ZL2012104254568.7专利中采用替代硫酸的固体酸为催化剂,但催化剂的处理产生大量的废水。其它专利文献中叔丁胺的合成方法或采用浓硫酸催化(CN200510044322.7),对设备腐蚀性大;或采用HCN为原料(CN200710016829.0),毒性大,生产成本高,对设备密封性要求高。
对于叔丁胺合成研究更多的是采用烯烃进行催化氨化,因为该反应原子利用率100%,但因为NH3和烯烃都是富电子的亲核试剂,相互排斥,二者的加成非常困难;动力学和热力学有利条件相驳等,反应需要非常苛刻的反应条件。即使在高温高压和催化剂条件下,转化率依然很低(Ma H.等,Petrochemical Technology(Chinese),2005,34(8):766-769)。
采用烯烃为原料的研究和改进持续不断。美国TexacoChemical公司(EP0587424)使用Y型分子筛为催化剂制备叔丁胺,异丁烯的转化率可达14%,叔丁胺的选择性大于99%。Michel Deeba等(The Journal of Organic Chemistry,1988,53(19):4594-4596)对异丁烯胺化反应的催化剂进行了研究。催化剂选择Re-Y沸石,在反应温度为220-300℃,反应压力为5.2MPa,进料氨烯比为1:1的条件下合成叔丁胺,异丁烯转化率约为8%。金杏妹等(石油化工,2006,35(8):720-724)以抽余丁二稀后的混合碳四气体为原料,以含2%Ce、Si/Al比50-70的ZSM-5作为催化剂,胺化反应温度为200℃,氨烯摩尔比1.25:1,异丁稀空速为295h-1,反应压力为0.09Mpa单程叔丁胺得率达到1.42%。
专利文献US2013096349A1中同样采用沸石类催化剂,不同之处是用氢气与氨混合进料。专利文献CN102633647A中使用碱金属盐、重金属盐或稀土金属盐的一种或几种去改性Y型分子筛,采用稀土元素硝酸钼改性的Y型分子筛可使转化率达最高,最高为11.6%。专利文献CN104418754A中同样使用稀土元素负载硅铝催化剂,单程收率最高可达14.94%。
专利文献CN103447055A中以树脂基球形活性炭作为催化剂载体,负载氯化锌、氯化镧,使用氟化氢气体活化,在300℃下,10天后收率最高达29%。专利文献CN103657691A中以负载稀土元素改性的、具有介孔结构的氟修饰的、含Ni类水滑石为载体的催化剂进行胺化反应,280℃下10天后收率最高可达27.6%。专利文献CN106565502A中设计了异丁烯为原料和产物为叔丁胺的低能耗传质工业装置。
以异丁烯为原料的合成路线大都采用不同的改性物质对沸石或树脂进行改性,其改性元素价格昂贵,有些使用剧毒物质活化,单程收率较低,收率达20%以上的反应都是在过长时间内多次循环的结果,不利于工业化大批量生产。
相比异丁烯直接胺化,采用叔丁醇为原料的胺化反应在热力学和动力学上占据优势,并且叔丁醇价格便宜,在常温常压下为液体/固体,利于储存与运输。
专利文献USP4937383中采用叔丁醇为原料,(NH4)2SO4为催化剂,在高温高压下制备叔丁胺。由于催化剂大部分溶解在反应液中,难以进行固定床的连续反应,且加入大量溶剂,对产物分离也有一定困难。
专利文献USP8134030B2中采用非微孔、非沸石类硅铝酸(盐)作为催化剂,叔丁醇与NH3反应制备伯胺。该专利中的间歇反应部分温度为325℃、压力为390bar(≈39MPa),接近或超过NH3的临界条件下,收率仅为12.0%。但在达到临界条件或超临界条件时,压力波动大,NH3的碱性极大加强,对反应装置要求将非常苛刻。在连续管式反应器中反应部分,转化率的提高导致选择性的降低,转化率最高的情况下选择性仅有70%,最高收率达28%。
发明内容
鉴于上述的现有技术在制备叔丁胺中存在的问题,本发明的目的在于,提供一种在原料动态平衡中制备叔丁胺的新工艺。该方法反应时间短,叔丁醇的转化率高,叔丁胺单程收率可达35%以上,叔丁胺选择性接近100%。
本发明的上述目的是采用如下技术方案来实现的。
一种在原料动态平衡中制备叔丁胺的工艺,叔丁醇和氨在催化剂存在下催化胺化反应制得叔丁胺,其中,所述催化剂为硅铝酸盐催化剂,所述催化胺化反应在异丁烯与叔丁醇动态平衡下进行。
在上述技术方案中,所述催化胺化反应在反应温度200-300℃,反应压力17-29MPa下进行,反应时间为1~4h。
在上述技术方案中,所述的异丁烯和叔丁醇的进料摩尔比为0.6~5:1,优选为1~2:1。
在上述技术方案中,所述的氨和叔丁醇的进料摩尔比为1~5:1,优选为3~4:1。
在上述技术方案中,所述叔丁醇与催化剂加入量的质量比为5~13:1,优选为6~13:1。
在上述技术方案中,所述硅铝酸催化剂的硅铝比为10~50。
在上述技术方案中,所述催化胺化反应过程中通入异丁烯作为循环物质。
在上述技术方案中,所述叔丁醇胺化反应达到速率平衡状态时醇胺比为0.4~0.8之间。
在上述技术方案中,在总摩尔数一定的情况下,所述醇烯比为1:1.7最佳。
本发明的叔丁胺的制备工艺中,所述催化胺化反应可以采用间歇高压反应釜进行,也可以采用连续反应釜进行,采用连续反应釜可以进一步提高反应效率。采用间歇反应釜进行反应时,按照进料比例将叔丁醇、催化剂放入反应釜中,且将异丁烯通入到反应釜中,作为循环物质。根据加入前后的加料罐的质量差得到液氨和异丁烯的加入量。以下是本发明的叔丁胺的制备工艺中,叔丁醇胺化反应的平衡分析:
C4H9OH→C4H8+H2O (1)
Figure BDA0001688911600000041
在反应过程中,加入异丁烯作为循环物质,一方面抑制叔丁醇的消除反应(1),有助于叔丁醇胺化反应(2)的平衡向右移动,在反应体系中醇烯比达到0.4~0.8之间达到动态平衡,得到叔丁胺的最佳收率;另一方面异丁烯可以除去反应体系中的水,有助于产品分离。而叔丁醇有助于提高异丁烯在反应液中的溶解度,使得异丁烯的抑制作用更为明显。
本发明的在原料动态平衡中制备叔丁胺的新工艺,以叔丁醇为原料,异丁烯为载气,在叔丁醇和异丁烯动态平衡反应中加入氨,经简单的硅铝酸催化剂,该工艺过程在确定的、相对温和的催化条件下,经过较短时间获得了高收率和高选择性的叔丁胺,达到叔丁胺高收率。在本发明中,所述异丁烯和叔丁醇在反应过程存在动态平衡过程,叔丁醇最优的转化率可达到70~88%。
本发明中,采用硅铝酸催化剂,其可以商业购得也可自制,可以是择形也可以是非择形,没有复杂、昂贵的改性制备过程。依赖于原料动态平衡的设计,反应收率和选择性极大提高。硅铝酸催化剂,可采用ZSM-5分子筛、Y型沸石、ZSM-22、MCM-22等商业化的产品,这些催化剂产品性能稳定,价格低廉,适用于工业化生产。在催化胺化反应过程中,无强酸强碱的加入,催化剂可循环使用,副产物仅为生成水,是符合可持续发展的绿色环保型工艺过程。
与其他生产工艺相比,本发明工艺的制备方法反应时间短,效率高,叔丁醇的单程收率可达35%,原料中叔丁醇产生的异丁烯可通过该反应体系直接转化为叔丁醇或者经过文献报道的成熟的异丁烯水合工艺合成叔丁醇,产物又可以转化为原料,叔丁胺选择性接近100%,具有良好的实用前景。
附图说明
图1为间歇高压反应釜以及分离装置的结构示意图,图1中:1、异丁烯加料罐,2、液氨加料罐,3、异丁烯加料口,4、液氨加料口,5、气体出料口,6、异丁烯气体出口,7、循环异丁烯出口,8、液体出料口,9、冷却装置,10、氨气回收装置,11、间歇反应釜,12、水合异丁烯出口,13、循环异丁烯液体进口,14、气相色谱仪,15、精馏加料口,16、塔顶出料口,17、塔底出料口,18、叔丁胺储罐,19、精馏装置。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面的理解本发明,但不以任何方式限制本发明。下述实施例中,如无特殊说明,所使用的实验方法均为常规方法,所用材料、试剂等均可从生物或化学公司购买。
本发明提供的一种在原料动态平衡中制备叔丁胺的工艺,其在叔丁醇和氨在催化剂存在下催化胺化反应制得叔丁胺,其中,所述催化剂为硅铝酸盐催化剂,所述催化胺化反应在反应温度200-300℃,反应压力17-29MPa下进行,所述催化胺化反应在异丁烯与叔丁醇动态平衡下进行,反应时间为1~4h。
下述实施例给出本发明提供的一种在原料动态平衡中制备叔丁胺工艺的具体实施方式。可以采用如图1所示的间歇高压反应釜,具体操作如下:
按照进料比例将叔丁醇、催化剂放入反应釜11中,液氨加料罐2中的液氨通过液氨加料口4加入到反应釜11中,异丁烯加料罐1中的液体异丁烯通过异丁烯加料口3通入到反应釜11中,作为循环物质。根据加入前后的加料罐的质量差得到液氨和异丁烯的加入量。将反应釜温度升高至规定的反应温度,进行催化胺化反应,反应结束后,冷却到室温,通过釜顶气体出料口5采出气体,根据异丁烯和氨气在水中的溶解度不同,采用氨气回收装置10吸收未反应完全的氨气,得到异丁烯气体,其中一部分通过循环异丁烯气体出口7,进入到冷却装置9,转换成液体异丁烯收集于异丁烯加料罐1,用于下次反应,实现异丁烯的循环利用;另一部分异丁烯气体通过水合异丁烯出口12放出、收集后可用于水合反应,合成叔丁醇,继续参与循环。通过釜底液体出料口8采出液相产物,通过气相色谱仪14计算含量、并由精馏装置19分离,塔顶通过塔顶出料口16采出叔丁胺纯品,用叔丁胺储罐18收集,塔底采出待回收利用的叔丁醇和水。
以下是叔丁醇胺化反应的平衡分析:
C4H9OH→C4H8+H2O (1)
Figure BDA0001688911600000061
在反应过程中,加入异丁烯作为循环物质,一方面抑制叔丁醇的消除反应(1),有助于叔丁醇胺化反应(2)的平衡向右移动,在反应体系中醇烯比达到0.4~0.8之间达到动态平衡,得到叔丁胺的最佳收率;另一方面异丁烯可以除去反应体系中的水,有助于产品分离。而叔丁醇有助于提高异丁烯在反应液中的溶解度,使得异丁烯的抑制作用更为明显。
下述实施例均采用如图1所示的间歇高压反应釜进行催化胺化反应制备得到叔丁胺,实施例中只给出相应的物料的加入量以及各工艺参数,不再赘述上述具体操作步骤。
下述实施例中,反应性能参数的测定方法如下:
在反应釜中胺化催化反应结束后,降温至室温,收集液相物质,用气相色谱通过内标法测定反应液中叔丁醇、叔丁胺的物质的量,并根据得到的数据计算得到胺化催化反应的叔丁醇转化率,叔丁胺收率,以及叔丁胺选择性。
实施例1(使用非分子筛型硅铝酸盐催化剂)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将29.2990g叔丁醇、液氨、自制非分子筛型硅铝酸盐催化剂(CN106732496A中所述的方法制备得到)和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力23MPa下反应2h;其中,叔丁醇和氨的进料摩尔比为1:3.0,叔丁醇和催化剂的质量比为5.9:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:1.5;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,按照上述方法测定得到各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为2.58%。
实施例2(使用分子筛型硅铝酸催化剂,无异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将39.4940g叔丁醇、液氨和ZSM-5分子筛粉末放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力23MPa下反应2h;其中,叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:3.0,叔丁醇和ZSM-5分子筛的质量比为7.8:1,ZSM-5分子筛的硅铝比为27;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为10.91%。
实施例3(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将18.2210g叔丁醇、液氨、ZSM-5分子筛颗粒和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力17MPa下反应3.2h;其中,叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:3.4,叔丁醇和ZSM-5分子筛的质量比为4.6:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:1.7,ZSM-5分子筛的硅铝比为25;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为11.92%。
实施例4(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将21.6044g叔丁醇、液氨、ZSM-5分子筛颗粒和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力17MPa下反应2h;其中,叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:3.0,叔丁醇和ZSM-5分子筛的质量比为5.3:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:1.6,ZSM-5分子筛的硅铝比为25;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为19.4%。
实施例5(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将21.7807g叔丁醇、液氨和ZSM-5分子筛颗粒和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力14MPa下反应0.5h;其中,叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:2.4,叔丁醇和ZSM-5分子筛的质量比为6.0:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:1.5,ZSM-5分子筛的硅铝比为25;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为7.86%。
实施例6(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将29.9425g叔丁醇、液氨、ZSM-5分子筛粉末和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力21MPa下反应3h;其中叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:3.0,叔丁醇和催化剂的质量比为6.0:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:1,ZSM-5分子筛的硅铝比为27;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为15.6%。
实施例7(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将30.0122g叔丁醇、液氨、ZSM-5分子筛粉末和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力21MPa下反应1h;其中叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:3.0,叔丁醇和催化剂的质量比为5.9:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:1,ZSM-5分子筛的硅铝比为27;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为20.40%。
实施例8(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将29.7581g叔丁醇、液氨、ZSM-5分子筛粉末和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力21MPa下反应2h;其中叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:2.6,叔丁醇和催化剂的质量比为5.9:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:1,ZSM-5分子筛的硅铝比为27;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为25.60%。
实施例9(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将15.2845g叔丁醇、液氨、ZSM-5分子筛颗粒和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力17MPa下反应2h;其中叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:4.3,叔丁醇和催化剂的质量比为6.0:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:3.0,ZSM-5分子筛的硅铝比为25;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为26.88%。
实施例10(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将15.2475g叔丁醇、液氨、ZSM-5分子筛颗粒和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力12MPa下反应2h;其中叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:3.0,叔丁醇和催化剂的质量比为6.0:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:1,ZSM-5分子筛的硅铝比为25;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为6.43%。
实施例11(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将14.8830g叔丁醇、液氨、ZSM-5分子筛颗粒和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力22MPa下反应2h;其中叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:4.3,叔丁醇和催化剂的质量比为5.9:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:4.2,ZSM-5分子筛的硅铝比为25;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为35.2%。
实施例12(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将29.9667g叔丁醇、液氨、ZSM-5分子筛粉末和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力25MPa下反应2h;其中叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:3.0,叔丁醇和催化剂的质量比为5.9:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:1.5,ZSM-5分子筛的硅铝比为27;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为25.01%。
实施例13(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将29.9425g叔丁醇、液氨、ZSM-5分子筛粉末和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力21MPa下反应2h;其中,叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:3.0,叔丁醇和催化剂的质量比为5.9:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:1,ZSM-5分子筛的硅铝比为27;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为15.67%。
实施例14(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将30.0065g叔丁醇、液氨、ZSM-5分子筛粉末和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力21MPa下反应2h;其中叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:2.6,叔丁醇和催化剂的质量比为6:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:1,ZSM-5分子筛的硅铝比为27;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为15.26%。
实施例15(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将40.0634g叔丁醇、液氨、ZSM-5分子筛粉末和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力29MPa下反应2h;其中叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:2.6,叔丁醇和催化剂的质量比为13:1,叔丁醇和异丁烯的进料摩尔比为1:1,ZSM-5分子筛的硅铝比为27;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为22.46%。
实施例16(使用分子筛型硅铝酸催化剂,异丁烯循环)
按照如下方法制备得到叔丁胺,包括如下步骤:
(1)将28.7957g叔丁醇、液氨、ZSM-5分子筛粉末和异丁烯放入反应釜中,在反应温度275℃,反应压力22MPa下反应2h;其中叔丁醇和液氨的进料摩尔比为1:3.2,叔丁醇和催化剂的质量比为6:1,叔丁醇的异丁烯的进料摩尔比为1:1.7,ZSM-5分子筛的硅铝比为27;
(2)反应结束后,降温至室温,收集液相物质,测定各反应性能参数。
该反应,叔丁胺收率为32.07%。

Claims (5)

1.一种在原料动态平衡中制备叔丁胺的工艺,叔丁醇和氨在催化剂存在下催化胺化反应制得叔丁胺,其中,所述催化剂为分子筛型硅铝酸盐催化剂,所述催化胺化反应中通入异丁烯作为循环物质,所述催化胺化反应在异丁烯与叔丁醇的动态平衡下进行;
所述催化胺化反应在反应温度100-300℃,反应压力17-29MPa下进行,反应时间为1~4h;
所述催化胺化反应达到动力学平衡状态时醇胺摩尔比在0.4~0.8之间;
所述催化胺化反应在无水条件下进行。
2.根据权利要求1所述的制备叔丁胺的工艺,其特征在于,所述的异丁烯和叔丁醇的进料摩尔比为0.6~5:1。
3.根据权利要求1所述的制备叔丁胺的工艺,其特征在于,所述的氨和叔丁醇的进料摩尔比为1~5:1。
4.根据权利要求1所述的制备叔丁胺的工艺,其特征在于,所述叔丁醇与催化剂加入量的质量比为5~13:1。
5.根据权利要求1所述的制备叔丁胺的工艺,其特征在于,所述硅铝酸盐催化剂的硅铝比为10~50。
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