CN115959998A - 一种基于镍催化剂制备己二胺的方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于镍催化剂制备己二胺的方法，按以下步骤进行：(1)将己二胺中间体溶于乙醇中，获得己二胺中间体‑乙醇溶液；(2)将己二胺中间体‑乙醇溶液置于装有镍催化剂的反应釜中；(3)向反应釜中加入助催化剂；向反应釜中通入氢气，将空气排出；(4)对反应釜升温；(5)开始进行加成反应，反应完成，获得反应产物；(6)将反应产物进行蒸馏，获得己二胺。本发明的方法利用镍催化剂，在低压条件下，将己二胺中间体反应生成己二胺；原料来源易得，反应过程简单，产品纯度较高；本发明的方法适合工业规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及化工催化剂技术领域，特别涉及一种基于镍催化剂制备己二胺的方法。
背景技术
己二胺是一种重要的化工中间体，主要用于制备尼龙66、尼龙610；尼龙66是己二胺最重要的下游产品，在化纤行业、服装纺织行业、电子设备以及航空航天等诸多产业中有着广泛的应用；随着新能源汽车行业迅速发展，尼龙66未来消费将会持续增长。
目前己二胺的主要方法有专利CN 112079725A，专利CN 112079726A；将氨气与己内酰胺催化剂作用下进行氨化反应，得到氨化液，加入催化剂和溶剂后，进行加氢反应，得到产品己二胺、正己胺和环己亚胺；所述催化剂为雷尼镍、铂炭和钯炭；上述方法采用的催化成本较高，加氢反应较复杂，操作不便。
专利CN 113461539A公开了一种从氨基腈类有机物制备有机二胺的方法，在催化剂作用下，氨基腈类有机物和氢气在溶剂中进行反应，得到含有机二胺的反应后料；反应后料经精制，得到粗有机二胺，粗有机二胺经吸附提纯，得到提纯的有机二胺上述方法操作过于复杂，不适合大规模生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于镍催化剂的低压法制备己二胺的方法，采用镍催化剂，采用化合物为助催化剂，利用己二腈与氢气发生加成反应，获得己二胺。
本发明的方法按以下步骤进行：
1、将己二胺中间体溶于乙醇中，获得己二胺中间体-乙醇溶液；
2、将己二胺中间体-乙醇溶液置于装有镍催化剂的反应釜中；
3、向反应釜中加入助催化剂，提高镍催化剂的活性；向反应釜中通入氢气，将空气排出；
4、对反应釜升温；
5、开始进行加成反应，反应完成，获得反应产物；
6、将反应产物进行蒸馏，获得己二胺。
上述的步骤1中，己二胺中间体为与己二腈或氨基己腈。
上述的步骤1中，己二胺中间体与乙醇的质量比为1：(2-3)。
上述的步骤2中，镍催化剂为负载型催化剂；催化剂的载体为二氧化硅或活性氧化铝，催化剂的负载活性组分为镍。
上述的步骤2中，镍催化剂为己二胺中间体与乙醇总质量的5-8％。
上述的步骤5中，加成反应的反应式为：
NC(CH2)4CN+4H2→H2N(CH2)6NH2。
上述的步骤3中，所述助催化剂为碳酸锰、碳酸铜或碳酸铝。
上述的步骤3中，所述助催化剂的加入量占镍催化剂质量的10-20％。
上述的步骤4中，升温至反应釜的温度为60-100℃。
上述的步骤4中，对反应升温，至反应釜内的压力为0.5-0.8MPa。
上述的步骤5中，当反应时间达到20-24h时，反应完成。
上述的步骤5中，将反应产物进行蒸馏，获得己二胺。
上述的步骤6中，获得的己二胺纯度≥99％。
上述的步骤6中，己二胺的收率≥90％。
本发明的方法利用镍催化剂，在低压条件下，将己二腈反应生成己二胺；原料来源易得，反应过程简单，产品纯度较高；本发明的方法适合工业规模化生产。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明的镍催化剂为瑞仪化工产品。
实施例1
将己二腈(50g)于乙醇中，获得己二腈-乙醇溶液；己二腈与乙醇的质量比为1：2；
将己二腈-乙醇溶液置于装有镍催化剂的反应釜中；镍催化剂为负载型催化剂；催化剂的载体为二氧化硅，催化剂的负载活性组分为镍；镍催化剂为己二腈与乙醇总质量的5％。
向反应釜中加入助催化剂，提高镍催化剂的活性；向反应釜中通入氢气，将空气排出；助催化剂为碳酸锰；助催化剂的加入量占镍催化剂质量的10％；
对反应釜升温；升温至反应釜的温度为90℃；至反应釜内的压力为0.8MPa；
开始进行加成反应，反应完成，当反应时间达到20h时，反应完成，获得反应产物
将反应产物进行蒸馏，获得己二胺；获得的己二胺纯度99.5％；己二胺的收率90％(48g)。
实施例2
将己二腈(80g)溶于乙醇中，获得己二腈-乙醇溶液；己二腈与乙醇的质量比为1：3；
将己二腈-乙醇溶液置于装有镍催化剂的反应釜中；镍催化剂为负载型催化剂；催化剂的载体为活性氧化铝，催化剂的负载活性组分为镍；镍催化剂为己二腈与乙醇总质量的6％。
向反应釜中加入助催化剂，提高镍催化剂的活性；向反应釜中通入氢气，将空气排出；助催化剂为碳酸铜；助催化剂的加入量占镍催化剂质量的15％；
对反应釜升温；升温至反应釜的温度为60℃；至反应釜内的压力为0.5MPa；
开始进行加成反应，反应完成，当反应时间达到24h时，反应完成，获得反应产物
将反应产物进行蒸馏，获得己二胺；获得的己二胺纯度99.4％；己二胺的收率95％(81.7g)。
实施例3
将己二腈(60g)溶于乙醇中，获得己二腈-乙醇溶液；己二腈与乙醇的质量比为1：2.5；
将己二腈-乙醇溶液置于装有镍催化剂的反应釜中；镍催化剂为负载型催化剂；催化剂的载体为二氧化硅，催化剂的负载活性组分为镍；镍催化剂为己二腈与乙醇总质量的7％。
向反应釜中加入助催化剂，提高镍催化剂的活性；向反应釜中通入氢气，将空气排出；助催化剂为碳酸铝；助催化剂的加入量占镍催化剂质量的18％；
对反应釜升温；升温至反应釜的温度为70℃；至反应釜内的压力为0.6MPa；
开始进行加成反应，反应完成，当反应时间达到23h时，反应完成，获得反应产物
将反应产物进行蒸馏，获得己二胺；获得的己二胺纯度99.3％；己二胺的收率94％(60.6g)。
实施例4
将己二腈(100g)溶于乙醇中，获得己二腈-乙醇溶液；己二腈与乙醇的质量比为1：3；
将己二腈-乙醇溶液置于装有镍催化剂的反应釜中；镍催化剂为负载型催化剂；催化剂的载体为活性氧化铝，催化剂的负载活性组分为镍；镍催化剂为己二腈与乙醇总质量的8％。
向反应釜中加入助催化剂，提高镍催化剂的活性；向反应釜中通入氢气，将空气排出；助催化剂为碳酸铝；助催化剂的加入量占镍催化剂质量的20％；
对反应釜升温；升温至反应釜的温度为80℃；至反应釜内的压力为0.7MPa；
开始进行加成反应，反应完成，当反应时间达到22h时，反应完成，获得反应产物
将反应产物进行蒸馏，获得己二胺；获得的己二胺纯度99.2％；己二胺的收率91％(97.8g)。
实施例5
对实施例1进行放大试验，将己二腈(100kg)溶于乙醇中，获得己二腈-乙醇溶液；己二腈与乙醇的质量比为1：3；其余步骤同实施例1；
获得的己二胺纯度99.1％；己二胺的收率90.5％(97.3kg)。
实施例6
将6-氨基己腈(100g)溶于乙醇中，获得氨基己腈-乙醇溶液；6-氨基己腈与乙醇的质量比为1：2.5；
将氨基己腈-乙醇溶液置于装有镍催化剂的反应釜中；镍催化剂为负载型催化剂；催化剂的载体为二氧化硅，催化剂的负载活性组分为镍；镍催化剂为6-氨基己腈与乙醇总质量的5％。
向反应釜中加入助催化剂，提高镍催化剂的活性；向反应釜中通入氢气，将空气排出；助催化剂为碳酸锰；助催化剂的加入量占镍催化剂质量的15％；
对反应釜升温；升温至反应釜的温度为80℃；至反应釜内的压力为0.6MPa；
开始进行加成反应，反应完成，当反应时间达到20h时，反应完成，获得反应产物
将反应产物进行蒸馏，获得己二胺；获得的己二胺纯度99.4％；己二胺的收率93％(51g)。
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于镍催化剂制备己二胺的方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)将己二胺中间体溶于乙醇中，获得己二胺中间体-乙醇溶液；
(2)将己二胺中间体-乙醇溶液置于装有镍催化剂的反应釜中；
(3)向反应釜中加入助催化剂，提高镍催化剂的活性；向反应釜中通入氢气，将空气排出；
(4)对反应釜升温；
(5)开始进行加成反应，反应完成，获得反应产物；
(6)将反应产物进行蒸馏，获得己二胺。
2.根据权利要求1所述的一种基于镍催化剂制备己二胺的方法，其特征在于步骤(1)中，己二胺中间体为与己二腈或氨基己腈。
3.根据权利要求1所述的一种基于镍催化剂制备己二胺的方法，其特征在于步骤(1)中，己二胺中间体与乙醇的质量比为1：(2-3)。
4.根据权利要求1所述的一种基于镍催化剂制备己二胺的方法，其特征在于步骤(2)中，镍催化剂为负载型催化剂；催化剂的载体为二氧化硅或活性氧化铝，催化剂的负载活性组分为镍；镍催化剂为己二胺中间体-乙醇总质量的5-8％。
5.根据权利要求1所述的一种基于镍催化剂制备己二胺的方法，其特征在于步骤(3)中，所述助催化剂为碳酸锰、碳酸铜或碳酸铝。
6.根据权利要求1所述的一种基于镍催化剂制备己二胺的方法，其特征在于步骤(3)中，所述助催化剂的加入量占镍催化剂质量的10-20％。
7.根据权利要求1所述的一种基于镍催化剂制备己二胺的方法，其特征在于步骤(4)中，升温至反应釜的温度为60-100℃。
8.根据权利要求1所述的一种基于镍催化剂制备己二胺的方法，其特征在于步骤(4)中，对反应升温，至反应釜内的压力为0.5-0.8MPa。
9.根据权利要求1所述的一种基于镍催化剂制备己二胺的方法，其特征在于步骤(5)中，当反应时间达到20-24h时，反应完成。
10.根据权利要求1所述的一种基于镍催化剂制备己二胺的方法，其特征在于步骤(5)中，将反应产物进行蒸馏，获得己二胺。
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