本发明属于胺的制备方法,特别涉及到一种由脂肪腈还原制备脂肪伯胺的方法,更具体的是关于用合成氨厂的含有氢、氮、氨、甲烷和氩等气体的氢混合气代替纯氢,将脂肪腈催化氢化制备相应的含有同碳原子数的脂肪伯胺的方法。 脂肪胺是一种重要的化工原料,广泛用作矿物浮选剂、化肥防结块剂、橡胶加工助剂及石油添加剂,是制造多种表面活性剂的基本原料之一。现在普遍采用的生产脂肪伯胺的方法,是将脂肪腈进行催化氢化,所用氢气为纯氢(一般氢含量≥98%)。据英国专利(Brit Pat1,321,981)报导的方法,在重量为腈重量的0.5-1%的骨架镍催化剂参与下,于125-145℃、氨的分压>21公斤/厘米2和含有腈重量0.5-5%的水的条件下用纯氢在35公斤/厘米2压力下脂肪腈氢化还原可高选择性地获得脂肪伯胺。由于纯氢成本较高且运输不便,所以给脂肪伯胺的生产带来了一定的困难。
本发明的目的在于提供一种经济实用地制备脂肪伯胺的方法。
本发明是一种直接用合成氨厂的氨合成气或弛放气等含氢、氮、氨、甲烷和氩等气体的混合气代替纯氢,通过催化氢化反应,由脂肪腈制备相应含有同碳原子数的脂肪伯胺的方法。
本发明所指的脂肪腈,可以是由天然油脂合成的或由合成脂肪酸衍生而来的混合脂肪腈,即含有不同碳原子数的、烃基饱和和不饱和的脂肪腈;也可以是用其它方法制得的单一脂肪腈。本发明所制备的脂肪伯胺为含有与上述脂肪腈相应烃基的、含有同碳原子数的脂肪伯胺。
本发明所采用的方法是以含氢≥35%的、混有氮、氨、甲烷、氩等气体的合成氨厂的氨合成气或弛放气为氢源,反应压力为40-80公斤/厘米2,反应温度为120-145℃,且在此反应温度下氨的分压≥20公斤/厘米2,加入的水量为脂肪腈重量的0.5-6%,催化剂为骨架镍或负载型镍,其重量为脂肪腈重量的0.5-2%。本方法还可以加入适量的苛性钠水溶液参与反应,用以代替充氨。
本发明所提供的方法,其优点在于用氢混合气代替纯氢,生产成本低,且肪脂胺的转化率高,选择性也较好,特别适合于合成氨厂采用。
为了更好地理解本发明,以下结合实施例再进一步加以说明。
实施例之一:在一个容积为1000毫升,安装有搅拌器、电加热器、导气管、放空阀、压力及温度指示仪表的高压釜内,装入155克猪油腈(自制),1.5克(湿重)骨架镍催化剂(自制),2毫升水;然后,将反应系统抽真空,充氮气置换,如此反复三次;接着充氨气至要求压力,使氨的分压在120-130℃下不小于20公斤/厘米2;充氨气后,开动搅拌器,打开电加热器,边搅拌,边升温;当温度升到100℃后,开始充氨合成气,保持135±5℃的反应温度和40-80公斤/厘米2的系统压力;至不再明显吸收氢气时停止反应,降温,排气,反应物趁热负压抽滤,除去催化剂后得脂肪胺粗产品。所得脂肪胺粗产品经分析,总胺值为202.0,仲胺值为11.9,叔胺值为1.2。粗产品经简单真空蒸馏可得到精猪油胺,其总胺值为210.3,仲胺值为3.5,叔胺值为0.7。
实施例之二:类同例1的操作程序和方法,投入牛油腈(自制)150克,骨架镍催化剂(自制)1.5克(湿重),水1.5毫升进行反应。所得脂肪胺粗产品总胺值为197.0,仲胺值为12.5,叔胺值为1.7。真空蒸馏后所得精牛油胺总胺值为208.9,仲胺值为2.2,叔胺值为0.7。
实施例之三:类同例1的操作程序和方法,投入菜籽油腈(由菜籽皂脚脂肪酸及中性油制得)200克,骨架镍催化剂(自制)2克(湿重),水2毫升进行反应。所得脂肪胺粗产品总胺值为174.7,仲胺值为24.0,叔胺值为1.1。真空蒸馏后所得精菜籽油胺总胺值为199.5,仲胺值为2.0,叔胺值为0.4。