一种制备n,n-二甲基环己胺和n-甲基二环己胺的方法_2

文档序号:8916088阅读:来源:国知局
在临氢条件下将环己酮实现胺化,生成亚胺中间体,同时也在 低温临氢条件下与甲醛发生甲基化反应得到N,N-二甲基环己胺;步骤(2)中钴系催化剂 主要是调节仲胺选择性,利用亚胺中间体与过量环己酮反应实现仲胺中间体合成,同时也 在高温临氢条件下与甲醛实现甲基化反应,得到N-甲基二环己胺。在本发明所述的较高空 速、低温以及镍系催化剂条件下,反应选择性生成的亚胺中间体来不及全部转化为N,N-二 甲基环己胺而进入第二反应器,在第一反应器未反应完的环己酮和亚胺中间体在高温以及 钴系催化剂的作用下转化为N-甲基二环己胺,副产少量的N,N-二甲基环己胺。
[0034] 在一定的空速下,降低第一段反应器的温度、提高第二段反应器的温度有利于生 成N-甲基二环己胺;在两段反应器温度不变的情况下,降低空速有利于生成N,N-二甲基环 己胺,提高空速有利于生成N-甲基二环己胺。
[0035] 现有技术中副产N-甲基二环己胺的收率为1-2%,主要作为废物处理,而本发明 采取两段式工艺可以在生成N,N-二甲基环己胺的基础上联产大量高附加值的N-甲基二环 己胺。
[0036] 本发明的有益效果是可以联产PC-8和PC-12,可以调节反应的条件可以使原料几 乎完全转化,PC-8的收率可以控制在38% -87%之间;PC-12的收率可以控制在7% -57% 之间。
[0037] 通过调节反应条件,使得原料转化率高、产品收率高,原料可以循环利用,产品易 分离,产生的废水少,十分环保,使用廉价的原料,产品生产成本低,同时可以联产高附加值 的N-甲基二环己胺,并且可以根据产品的市场需求情况,通过改变反应条件调整产品的组 成,可以有效的进行连续化大规模生产。
【具体实施方式】
[0038] 本发明通过以下实施对本发明进行进一步的说明,但本发明并不限于所列出的实 施例。
[0039] 以下实施例中进行气相色谱分析的条件为:安捷伦DB-5色谱柱,进样口温度 280°C,FID检测器温度300°C,柱流速I. 5ml/min,氢气流速35ml/min,空气流速350ml/min, 程序升温方式为60°C保持lmin,以20°C /min升温至280°C,保持lOmin。
[0040] 实施例1
[0041] 1#镍系催化剂制备:
[0042] 将球形的γ -Al2O3 (粒径3_,比表面积250m2/g,孔容0. 45cc/g)在450°C下焙烧 4h。将123. 88g六水合硝酸镍、19. 23g九水合硝酸铬、I. 91g三水合硝酸铜溶于500ml去离 子水中,加热至80°C形成均一溶液,再加入472g γ -Al2O3载体,在80°C的水浴中旋转浸渍4h 后逐渐蒸干水分,于120°C烘箱中烘12小时;最后移至马弗炉,在空气气氛中以2-3°C /min 升温至500°C焙烧6小时,自然冷却后即可得到催化剂。催化剂的组成为:Ni为5wt%,Cr 为0. 5wt %,Cu为0.1 wt %,其余为γ -Al2O3,以相应金属元素占催化剂总质量计。
[0043] 实施例2
[0044] 2#钴系催化剂制备:
[0045] 将球形的γ -Al2O3 (粒径3_,比表面积250m2/g,孔容0. 45cc/g)在450°C下焙烧 4h。将123. 47g六水合硝酸钴、6. 47g硝酸钾、0. 92g四水合七钼酸铵溶于500ml去离子水 中,加热至80°C形成均一溶液,再加入472. Og γ-Al2O3载体,在80°C的水浴中旋转浸渍4h 后逐渐蒸干水分,于120°C烘箱中烘12小时;最后移至马弗炉,在空气气氛中以2-3°C /min 升温至500°C焙烧6小时,自然冷却后即可得到催化剂。催化剂的组成为:Co为5. 0wt%,K 为0. 5wt %,Mo为0.1 wt %,其余为γ-Al2O3,以相应金属元素占催化剂总质量计。
[0046] 实施例3
[0047] 3#镍系催化剂制备:
[0048] 将球形的γ -Al2O3 (粒径3_,比表面积250m2/g,孔容0. 45cc/g)在450°C下焙烧 4h。将247. 75g六水合硝酸镍、19. 23g九水合硝酸铬、22. 75g六水合硝酸锌溶于800ml去离 子水中,加热至80°C形成均一溶液,再加入442. 5g γ -Al2O3载体,在80°C的水浴中旋转浸渍 4h后逐渐蒸干水分,于120°C烘箱中烘12小时;最后移至马弗炉,在空气气氛中以2-3°C / min升温至500°C焙烧8小时,自然冷却后即可得到催化剂。催化剂的组成为:Ni为10wt%, Cr为0. 5wt %,Zn为Iwt %,其余为γ -Al2O3,以相应金属元素占催化剂总质量计。
[0049] 实施例4
[0050] 4#钴系催化剂制备:
[0051] 将球形的γ -Al2O3 (粒径3_,比表面积250m2/g,孔容0. 45cc/g)在450°C下焙烧 4h。将99. IOg六水合硝酸钴、26. 33g六水合硝酸镁、9. 20四水合七钼酸按溶于500ml去离 子水中,加热至80°C形成均一溶液,再加入472. 5g γ -Al2O3载体,在80°C的水浴中旋转浸渍 4h后逐渐蒸干水分,于120°C烘箱中烘12小时;最后移至马弗炉,在空气气氛中以2-3°C / min升温至500°C焙烧6小时,自然冷却后即可得到催化剂。催化剂的组成为:Co为4wt%, Mg为0. 5wt %,Mo为Iwt %,其余为γ-Al2O3,以相应金属元素占催化剂总质量计。
[0052] 实施例5
[0053] 5#镍系催化剂制备:
[0054] 将挤条成形的ZSM-5 (硅铝比为25,粒径I. 6mm,比表面积200m2/g,孔容0. 6cc/g) 在450°C下焙烧4h。将198. 20g六水合硝酸镍、22. 75g四水合硝酸锰、4. 55g六水合硝酸锌 溶于800ml去离子水中,加热至80°C形成均一溶液,再加入454gZSM-5载体,在80°C的水浴 中旋转浸渍4h后逐渐蒸干水分,于120°C烘箱中烘12小时;最后移至马弗炉,在空气气氛 中以3°C /min升温至500°C焙烧6小时,自然冷却后即可得到催化剂。催化剂的组成为:Ni 为8wt%,Mn为lwt%,Zn为0. 2wt%,其余为ZSM-5,以相应金属元素占催化剂总质量计。
[0055] 实施例6
[0056] 6#钴系催化剂制备:
[0057] 将挤条成形的ZSM-5 (硅铝比为25,粒径I. 6mm,比表面积200m2/g,孔容0. 6cc/g) 在450°C下焙烧4h。将246. 94g六水合硝酸钴、6. 46g硝酸钾、4. 60g四水合七钼酸铵溶于 800ml去离子水中,加热至80°C形成均一溶液,再加入445gZSM-5载体,在80°C的水浴中旋 转浸渍4h后逐渐蒸干水分,于120°C烘箱中烘12小时;最后移至马弗炉,在空气气氛中以 3°C /min升温至500°C焙烧6小时,自然冷却后即可得到催化剂。催化剂的组成为:Co为 10wt%,K为0. 5wt%,Mo为0. 5wt%,其余为ZSM-5,以相应金属元素占催化剂总质量计。
[0058] 实施例7
[0059] 7#镍系催化剂制备:
[0060] 将球形的二氧化硅(粒径3mm,比表面积200m2/g,孔容0. 5cc/g)在450°C下焙烧 4h。将198. 20g六水合硝酸镍、76. 92g九水合硝酸络、2. 28g六水合硝酸锌溶于800ml去离 子水中,加热至80°C形成均一溶液,再加入449. 5g二氧化硅载体,在80°C的水浴中旋转浸 渍4h后逐渐蒸干水分,于120°C烘箱中烘12小时;最后移至马弗炉,在空气气氛中以3°C / min升温至500°C焙烧8小时,自然冷却后即可得到催化剂。催化剂的组成为:Ni为8wt%, Cr为2wt %,Zn为0.1 wt %,其余为二氧化娃,以相应金属元素占催化剂总质量计。
[0061] 实施例8
[0062] 8#钴系催化剂制备:
[0063] 将球形的二氧化娃(粒径3mm,比表面积200m2/g,孔容0. 5cc/g)在450°C下焙烧 4h。将197. 56g六水合硝酸钴、25. 86g硝酸钾、0. 92g四水合七钼酸铵溶于800ml去离子水 中,加热至80°C形成均一溶液,再加入449. 5g二氧化硅载体,在80°C的水浴中旋转浸渍4h 后逐渐蒸干水分,于120°C烘箱中烘12小时;最后移至马弗炉,在空
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