一种苯甲腈连续催化加氢合成苄胺的方法.pdf

本发明公开了一种苯甲腈连续催化加氢合成苄胺的方法，属于石油化工的工业催化领域。以可用于固定床加氢工艺的骨架镍为催化剂（粒径分布为1~3mm，铝含量为23%），采用固定床连续催化加氢工艺实现苯甲腈的连续加氢反应合成苄胺，本方法具有工艺流程简单，后处理方便及生产效率高等特点。

1.  一种苯甲腈连续催化加氢合成苄胺的方法，其特征在于按照下述步骤进行：
将一定量的骨架镍催化剂置于固定床反应器中，通入H₂，加热至一定反应温度后，向反应器中通入预热的一定浓度的苯甲腈溶液，反应稳定后，接收产品。

2.  根据权利要求1所述的一种苯甲腈连续催化加氢合成苄胺的方法，其特征在于其中所述的反应温度为80~200 ℃。

3.  根据权利要求1所述的一种苯甲腈连续催化加氢合成苄胺的方法，其特征在于其中所述的溶解苯甲腈的溶剂为C原子数为1~3的醇类化合物或醚类物质或它们的混合物，如甲醇、乙醇、四氢呋喃等。

4.  根据权利要求1所述的一种苯甲腈连续催化加氢合成苄胺的方法，其特征在于其中所述苯甲腈与溶剂的体积比为1∶1~10。

5.   根据权利要求1所述的一种苯甲腈连续催化加氢合成苄胺的方法，其特征在于其中所述的反应压力为2.0~8.0 MPa。

6.  根据权利要求1所述的一种苯甲腈连续催化加氢合成苄胺的方法，其特征在于其中所述的液时空速为0.2~1.0 h^-1。

7.  根据权利要求1所述的一种苯甲腈连续催化加氢合成苄胺的方法，其特征在于其中所述的氢气与苯甲腈的摩尔比为1~6∶1。

8.  根据权利要求1所述的一种苯甲腈连续催化加氢合成苄胺的方法，其特征在于其特征在于其中所述的骨架镍催化剂，其制备方法参考专利CN101058526，催化剂粒径分布为1~3 mm，铝含量为23%。

一种苯甲腈连续催化加氢合成苄胺的方法
技术领域
本发明涉及石油化工的工业催化领域，具体地说涉及一种苯甲腈连续催化加氢合成苄胺的方法。
技术背景
苄胺是重要的有机化工原料和精细化工中间体，在医药工业中，苄胺可用于合成广谱抗菌素羟胺苄基青霉素、羟胺苄基头孢霉素、抗菌磺胺增效剂甲氧苄胺嘧啶、心血管药物尼卡地平及外用磺胺药物磺胺米隆等；在农药工业中，苄胺可用于合成新型高效低毒嘧啶水扬苄胺类除草剂；在表面活性剂工业中，苄胺用于合成阳离子表面活性剂 氯化烷基苄基二甲基铵；涂料工业中，苄胺衍生物还用于合成优良的环氧树脂固化剂等。
苄胺的主要生产方法包括氯苄加成法、氯苄氨解法、苯甲醛还原氨化法及苯甲腈催化加氢法。氯苄法具有工艺繁琐、设备腐蚀、收率低等缺点，而且由于原料中含氯，产品质量较差，国外已不再采用此工艺。苯甲醛还原氨化法虽然可以避免上述问题，但是反应压力较高，生产成本也高。相比之下，随着芳烃氨氧化技术的不断发展，苯甲腈的生产成本已大幅降低，使苯甲腈催化加氢法在技术、成本和产品质量上都有一定的优势。
专利US4163025公开了一种以骨架镍为主催化剂，锆和铂为助催化剂，在釜式反应器中催化加氢合成苄胺和二苄胺的方法。在反应温度为100 ℃，反应压力为1.1~1.5 MPa的条件下，苄胺的收率达到94.6%；专利US4503251公开了一种用于苯甲腈催化加氢的骨架镍催化剂，以网状结构的骨架镍合金为主催化剂，以钼、钛、钽、钌或铝为助催化剂的体系，在反应温度为175~200 ℃，反应压力为5.5~9.7 MPa的条件下，苄胺的最高收率为66.9%，此方法反应压力高，收率较低；专利CN1467197公开了一种以骨架镍为主催化剂，以硼、稀土金属镧和钨作为助催化剂的体系，在反应温度65 ℃，反应压力为5.0 MPa，乙醇为溶剂、溶剂与苯甲腈体积比为4︰1，反应时间为50 min的条件下，苯甲腈的转化率达到100%，苄胺的选择性为98.1%。
上述苯甲腈催化加氢合成苄胺的方法均采用间歇釜式反应工艺，增加了后处理过程的复杂性，降低了生产效率。
有鉴于此，本案发明人特提出一种以苯甲腈为原料，采用固定床连续加氢反应工艺生产苄胺的方法。
发明内容
本发明的目的是公开一种以苯甲腈为原料，采用固定床连续加氢反应工艺生产苄胺的方法，克服了现有间歇釜式反应工艺中的不足。
本发明采用的催化剂为可用于固定床加氢工艺的骨架镍催化剂，具体为以铝镍合金（Ni40~50%）为骨架，合金表面经碱液加热处理后制得的骨架镍催化剂。
采用固定床连续反应工艺实现苯甲腈的催化加氢合成苄胺的方法，按照下述步骤进行：
将一定量的骨架镍催化剂置于固定床反应器中，通入H₂，加热至一定反应温度后，向反应器中通入预热的一定浓度的苯甲腈溶液，反应稳定后，接收产品。
其中所述的反应温度为80~200 ℃。
其中所述的溶解苯甲腈的溶剂为C原子数为1~3的醇类化合物或醚类物质或它们的混合物，如甲醇、乙醇、四氢呋喃等；
其中所述苯甲腈与溶剂的体积比为1∶1~10；
其中所述的反应压力为2.0~8.0 MPa；
其中所述的液时空速为0.2~1.0 h^-1；
其中所述的氢气与苯甲腈的摩尔比为1~6∶1。
其特征在于其中所述的骨架镍催化剂，其制备方法参考专利CN101058526，催化剂粒径分布为1~3 mm，铝含量为23%。
本发明以可用于固定床加氢工艺的骨架镍为催化剂，采用固定床连续催化加氢工艺实现苯甲腈的连续加氢反应合成苄胺，具有工艺流程简单，后处理方便等特点，有望在相关领域得到应用。
附图说明
图1是本发明的苯甲腈固定床连续催化加氢合成苄胺工艺的工艺流程示意图。
具体实施方式
结合本发明具体工艺流程图1，下面通过实施例详细叙述本发明。
实施例1：在固定床反应器中装填20 mL骨架镍催化剂，通入氢气，流量为60 mL/min（氢气与苯甲腈的摩尔比为3︰1），压力为6.0 MPa，加热反应温度至160 ℃后，通入苯甲腈的乙醇溶液（苯甲腈与乙醇的体积比为1︰6），液时空速为0.6 h^-1，反应稳定后，接收产品。产物分析采用内标法在科晓GC-1690气相色谱仪上完成。苯甲腈的转化率95.2%，苄胺的选择性为96.6%。
实施例2：按照实施例1中的步骤，只是反应条件中，反应温度为80 ℃，苯甲腈的转化率45.2%，苄胺的选择性为81.2%。
实施例3：按照实施例1中的步骤，只是反应条件中，反应温度为200 ℃，苯甲腈的转化率98.2%，苄胺的选择性为91.1%。
实施例4：按照实施例1中的步骤，只是反应条件中，苯甲腈采用四氢呋喃稀释（苯甲腈与四氢呋喃的体积比为1︰6），苯甲腈的转化率92.3%，苄胺的选择性为93.6%。
实施例5：按照实施例1中的步骤，只是反应条件中，苯甲腈与乙醇的体积比为1∶1，苯甲腈的转化率52.6%，苄胺的选择性为73.5%。
实施例6：按照实施例1中的步骤，只是反应条件中，苯甲腈与溶剂乙醇的体积比为1∶10，苯甲腈的转化率94.3%，苄胺的选择性为93.5%。
实施例7：按照实施例1中的步骤，只是反应条件中，反应压力为2.0MPa，苯甲腈的转化率25.2%，苄胺的选择性为66.7%。
实施例8：按照实施例1中的步骤，只是反应条件中，反应压力为8.0MPa，苯甲腈的转化率95.6%，苄胺的选择性为96.9%。
实施例9：按照实施例1中的步骤，只是反应条件中，液时空速为0.2 h^-1，苯甲腈的转化率97.2%，苄胺的选择性为96.7%。
实施例10：按照实施例1中的步骤，只是反应条件中，液时空速为1.0 h^-1，苯甲腈的转化率77.5%，苄胺的选择性为86.7%。
实施例11：按照实施例1中的步骤，只是反应条件中，氢气流量为20 mL/min（氢气与苯甲腈的摩尔比为1︰1），苯甲腈的转化率57.0%，苄胺的选择性为76.8%。
实施例12：按照实施例1中的步骤，只是反应条件中，氢气流量为120 mL/min（氢气与苯甲腈的摩尔比为6︰1），苯甲腈的转化率95.5%，苄胺的选择性为86.9%。
以上实例仅用于说明本发明的内容，除此之外，本发明还有其它实施方式。但是凡采用等同替换或等效变形方式形成的技术方案均落在本发明的保护范围内。