CN117466756A - 一种利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用微固定床液相连续氢化合成2‑氨基苄醇的方法，属于有机合成技术领域。该方法将2‑硝基苄醇溶液与氢气引入氢化反应柱中进行反应，得到2‑氨基苄醇粗品溶液，然后将2‑氨基苄醇粗品溶液浓缩，纯化，获得2‑氨基苄醇；在所述氢化反应柱内设有催化剂床层。本发明制备2‑氨基苄醇的方法安全高效、操作简便且催化剂用量低，可替代传统釜式氢化方法，适合应用于工业化大规模生产。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法。
背景技术
2-氨基苄醇是一种重要的有机化工中间体原料，广泛应用于医药、染料类精细化工行业，如中国专利CN101544644A公布的抗抑郁药物盐酸米安色林的合成。目前合成2-氨基苄醇主要以2-硝基苄醇或2-硝基苯甲醛为原料，合成方法有化学还原法和催化氢化还原法，化学还原法如铁粉还原反应工艺简单、收率高，但后处理涉及铁泥的处理，后处理工艺复杂、三废量高、环境污染大，目前该工艺被逐步淘汰；而催化氢化还原法原子经济性高、清洁污染小，是更为绿色环保的工艺。
然而目前催化氢化还原法生产2-氨基苄醇仍停留在使用氢化釜的间歇生产模式，批次生产操作较繁琐，氢气、原料溶液、固体催化剂三相之间的传质效率低，因而反应时间长、生产效率低、催化剂用量大，涉及的催化剂加料和出料过滤操作以及大体积高压的反应条件具有较大的安全风险。中国专利CN115716846A涉及一种釜式氢化还原2-硝基苯甲醛合成2-氨基苄醇的工艺，该工艺采用贵金属钯、铂、钌多相催化剂，反应压力1~2Mpa，催化剂用量高达底物重量的5%~10%，反应时间长达8h左右。文章（Catalysis Communications,2018, 103, 47-50）公开的釜式氢化2-硝基苄醇合成2-氨基苄醇的氢化方法采用负载钯作为催化剂，催化剂用量高达底物重量的5%，反应时间长达12h。
因此，现阶段2-氨基苄醇的制备方法存在催化剂使用量多，反应时间长，生产效率低，环境污染大且安全风险高等问题，从而解决上述问题迫在眉睫。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法，用于处理合成2-氨基苄醇不安全，催化剂使用量大，生产效率低和安全风险高等问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法，将2-硝基苄醇溶液与氢气引入氢化反应柱中进行反应，得到2-氨基苄醇粗品溶液，然后将2-氨基苄醇粗品溶液浓缩，纯化，获得2-氨基苄醇；在所述氢化反应柱内设有催化剂床层。
进一步的，催化剂的载体为活性氧化铝或活性炭，在载体上负载有活性金属，所述活性金属为钯、铂和钌中的一种或几种。
进一步的，所述活性金属的负载量为0.5%~5%。
优选的，催化剂为1%负载量的球形钌/氧化铝。
进一步的，反应温度为30~80℃。优选的，反应温度为40~60℃。
进一步的，反应压力为1~5Mpa。优选的，反应压力为2~3Mpa。
进一步的，所述2-硝基苄醇溶液的流速为0.02~0.2mL/min·mL催化剂。例如1000mL的催化剂床层对应的2-硝基苄醇溶液流速为20~200mL/min。优选的，流速为0.05~0.08mL/min·mL催化剂。
进一步的，所述氢气的摩尔流速为2-硝基苄醇溶液摩尔流速的4~20倍。优选的，流速为2-硝基苄醇溶液摩尔流速的5~10倍。
进一步的，具体步骤如下：
1）将催化剂装填于氢化反应柱中，并在装填过程中轻轻敲击；
2）将2-硝基苄醇溶解在溶剂中，获得2-硝基苄醇溶液；
3）通过控温设备调控氢化反应柱内的反应温度，通过压力调节设备调控氢化反应柱内的反应压力；
4）步骤2）制备的2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料；
5）氢化反应完成后，收集流出的反应液，即2-氨基苄醇粗品溶液；
6）将2-氨基苄醇粗品溶液浓缩，然后重结晶，获得2-氨基苄醇，重结晶溶剂为甲苯-乙醇溶液；
7）反应结束后，停止进料，用与步骤2）相同的溶剂清洗催化剂床层，然后用惰性气体氮气将洗净的催化剂床层吹干，并在氮气吹扫状态下，将反应后的催化剂引出氢化反应柱，收集于水中。
进一步的，步骤2）中，溶剂为甲醇、乙醇和四氢呋喃中的一种或几种。
进一步的，所述溶剂的体积数为5体积~30体积。优选的，体积数为10体积~20体积。
本发明所述分布器为市面常规气液分布器，目的在于使气液与催化剂床层发生均匀接触，避免壁流。反应后的催化剂具有一定危险性，危险原因主要为与空气接触发生氧化反应，大量放热甚至燃烧，因而将反应后的催化剂在惰性气体保护下引至水中，避免过程中与空气接触。所用纯化工艺为重结晶，结晶溶剂为体积比为2：1的甲苯-乙醇溶液。
有益效果：相比于现有技术，本发明的优点为：
不同于釜式氢化工艺频繁的投入粉末催化剂及过滤危险废催化剂，氢化催化剂在装填和卸载过程中危险性极低，且操作频率更低，反应器体积小，在线物料量少，安全性更高，符合国家对精细化工行业高危工艺的安全转型要求。
本发明所述固定床连续加氢合成2-氨基苄醇的方法中，原料2-硝基苄醇溶液与氢气、固体催化剂能够进行充分接触，相较釜式氢化，反应速率极大提高，实际所需的反应时间小于10分钟。这种连续生产的工艺操作更加简便、生产更加高效。
催化剂用量更低，仅为釜式工艺用量的约1/2~1/5，因而催化剂成本更低。
附图说明
图1为本发明制备2-氨基苄醇的流程示意图；
图2为本实施例17寿命考察结果；
图3为本实施例17制备的2-氨基苄醇的核磁共振氢谱图；
图4为本实施例17制备的2-氨基苄醇的液相色谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
以下实施例所使用的反应器如图1所示，包括气液分布器、氢化反应柱和微固定床（催化剂床层），催化剂床层装填在氢化反应柱内部，气液分布器在氢化反应柱的入口处，氢气和2-硝基苄醇溶液先通过气液分布器，再进入氢化反应柱内与催化剂床层均匀接触，防止壁流，且可对反应器进行温度和压力的调控。
实施例1
将5mL球形5%铂/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。控制反应温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为30mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为100%，2-氨基苄醇纯度96.2%，无中间体。
实施例2
将5mL球形5%铂/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为80℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为30mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为100%，2-氨基苄醇纯度91%，无中间体，产生较多杂质。
实施例3
将5mL柱状5%铂/炭装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为30mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为99.5%，2-氨基苄醇纯度58.8%，中间体含34.1%。
实施例4
将5mL无规则颗粒的5%铂/炭装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为30mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为100%，2-氨基苄醇纯度61.5%，中间体含31.4%。
实施例5
将5mL球形1%铂/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为30mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为100%，2-氨基苄醇纯度93.2%，中间体含3.3%。
实施例6
将5mL球形1%钯/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为30mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为100%，2-氨基苄醇纯度68.8%，中间体含0.08%。
实施例7
将5mL球形1%钌/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为30mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为100%，2-氨基苄醇纯度96.8%，无中间体。
本实施例7为最优实施例。
实施例8
将5mL球形1%钌/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的乙醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为30mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为100%，2-氨基苄醇纯度95.2%，无中间体。
实施例9
将5mL球形1%钌/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的四氢呋喃中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为30mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为99.2%，2-氨基苄醇纯度88.3%，中间体含5.6%。
实施例10
将5mL球形1%钌/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为1Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为30mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为100%，2-氨基苄醇纯度96.1%，中间体含0.5%。
实施例11
将5mL球形1%钌/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为30mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为100%，2-氨基苄醇纯度95.3%，中间体含1.1%。
实施例12
将5mL球形1%钌/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为16mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的4倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为97.3%，2-氨基苄醇纯度85.7%，中间体含8.6%。
实施例13
将5mL球形1%钌/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为40mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的10倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为100%，2-氨基苄醇纯度91.5%，中间体含6.1%。
实施例14
将5mL球形1%钌/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.4mL/min，氢气流速为40mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为100%，2-氨基苄醇纯度87.1%，中间体含10.3%。
实施例15
将5mL球形1%钌/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.5mL/min，氢气流速为50mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为95.3%，2-氨基苄醇纯度54.1%，中间体含30.5%。
实施例16
将5mL 0.5%钌/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将10g 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，制备得到2-硝基苄醇溶液。设置反应温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，2-硝基苄醇溶液流速为0.3mL/min，氢气流速为30mL/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，流动1h后，反应达到稳定状态，对流出的反应液（2-氨基苄醇粗品溶液）取样通过液相色谱分析（数据均为峰面积百分比）：2-硝基苄醇转化率为92.1%，2-氨基苄醇纯度49.6%，中间体含31.7%。
实施例17
实施例7合成2-氨基苄醇的放大生产验证及寿命考察：
将3000mL球形1%钌/氧化铝装填于氢化反应柱中，装填过程中轻轻敲击，提高催化剂装填密实程度，防止催化剂搭桥。将200kg 2-硝基苄醇溶解于10体积的甲醇中，搅拌溶解至澄清，过滤，制备得到2-硝基苄醇溶液。控制反应温度在40~60℃，起始温度为40℃，反应压力为2.5Mpa，溶液流速180mL/min，氢气流速设置为18L/min（标况，2-硝基苄醇摩尔流速的7.5倍），然后将2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料，物料流出反应柱即完成氢化反应，收集流出的反应液，即2-氨基苄醇粗品溶液。定期对流出的反应液取样通过液相色谱分析，详细结果如图2所示，根据分析结果中间体的含量，适当升高反应温度，收集流出的反应液。生产持续190h，总计处理2-硝基苄醇183kg，催化剂用量为2-硝基苄醇重量的1%。生产结束后，用甲醇冲洗氢化反应柱，将催化剂清洗干净，氮气吹干后，在氮气的缓慢吹扫下打开氢化反应柱下部阀门，将催化剂移出至盛有水的收集桶中。浓缩收集的2-氨基苄醇粗品溶液，用体积比为2:1的甲苯-乙醇混合溶剂重结晶，得到141.4kg的2-氨基苄醇，纯度为98.5%，收率96%，产物2-氨基苄醇的核磁氢谱如图3所示，液相色谱如图4所示。
图2为本实施例17寿命考察结果，由图可知，通过合理的升温操作，控制中间体含量<1%，最终反应寿命达到约190h。
图3为本实施例17制备的2-氨基苄醇的核磁共振氢谱图，图4为本实施例17制备的2-氨基苄醇的液相色谱图，由图可知，由本发明可制备得到高纯度的2-氨基苄醇产品。
对比例1
向200L高压氢化釜中依次投入16kg的2-硝基苄醇，160L甲醇（10倍体积），搅拌溶解后加入0.8kg 5%钌/炭催化剂（含水量50%），氮气置换三次后，控制反应温度55℃，缓慢通入氢气，待温度平稳后，将氢气压力提高至2Mpa，持续反应20h，反应结束后过滤，将过滤的催化剂返回釜中套用，再次进行投料操作和氢化反应。每一批催化剂可套用3次。将3批滤液合并后浓缩，用体积比为2:1的甲苯-乙醇混合溶剂重结晶，得到141.4kg的2-氨基苄醇，纯度98.2%，收率94%。
综上，本实施例17所采用的3L反应柱的产能为每天处理约23.1kg的2-硝基苄醇，金属钌的用量为2-硝基苄醇重量的0.01%；对比例1所采用的200L反应釜的产能约为每天处理16kg的2-硝基苄醇，金属钌的消耗量为2-硝基苄醇重量的0.042%。相比可见，相近产能下，本发明的反应体积更小，连续操作相较于釜式的批次操作，更加简便高效，较小的反应体积以及避免了过滤催化剂的操作也大幅降低了氢化反应的危险性，同时催化剂的金属用量仅是釜式反应的约1/4，产品纯度及收率均有一定提高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法，其特征在于，将2-硝基苄醇溶液与氢气引入氢化反应柱中进行反应，得到2-氨基苄醇粗品溶液，然后将2-氨基苄醇粗品溶液浓缩，纯化，获得2-氨基苄醇；在所述氢化反应柱内设有催化剂床层。
2.根据权利要求1所述的利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法，其特征在于，催化剂的载体为活性氧化铝或活性炭，在载体上负载有活性金属，所述活性金属为钯、铂和钌中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法，其特征在于，所述活性金属的负载量为0.5%~5%。
4.根据权利要求1所述的利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法，其特征在于，反应温度为30~80℃。
5.根据权利要求1所述的利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法，其特征在于，反应压力为1~5Mpa。
6.根据权利要求1所述的利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法，其特征在于，所述2-硝基苄醇溶液的流速为0.02~0.2mL/min·mL催化剂。
7.根据权利要求1所述的利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法，其特征在于，所述氢气的摩尔流速为2-硝基苄醇溶液摩尔流速的4~20倍。
8.根据权利要求1所述的利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法，其特征在于，具体步骤如下：
1）将催化剂装填于氢化反应柱中，并在装填过程中轻轻敲击；
2）将2-硝基苄醇溶解在溶剂中，获得2-硝基苄醇溶液；
3）通过控温设备调控氢化反应柱内的反应温度，通过压力调节设备调控氢化反应柱内的反应压力；
4）步骤2）制备的2-硝基苄醇溶液与氢气先一起通过氢化反应柱入口的气液分布器，均匀分散，然后再进入氢化反应柱内，与催化剂床层截面均匀接触发生氢化反应，此过程保持连续进料；
5）氢化反应完成后，收集流出的反应液，即2-氨基苄醇粗品溶液；
6）将2-氨基苄醇粗品溶液浓缩，然后重结晶，获得2-氨基苄醇，重结晶溶剂为甲苯-乙醇溶液；
7）反应结束后，停止进料，用与步骤2）相同的溶剂清洗催化剂床层，然后用惰性气体氮气将洗净的催化剂床层吹干，并在氮气吹扫状态下，将反应后的催化剂引出氢化反应柱，收集于水中。
9.根据权利要求8所述的利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法，其特征在于，步骤2）中，溶剂为甲醇、乙醇和四氢呋喃中的一种或几种。
10.根据权利要求9所述的利用微固定床液相连续氢化合成2-氨基苄醇的方法，其特征在于，所述溶剂的体积数为5体积~30体积。
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| GR01 | Patent grant | ||
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