技術領域

本發明涉及一種二甲氨基丙腈加氫制備二甲氨基丙胺的方法。

背景技術

二甲氨基丙胺(簡稱DMAPA)是一種重要的有機合成中間體。主要用來制取染料、離子交換樹酯、環氧樹脂固化劑、油料和無氰電鍍鋅添加劑、纖維及皮革處理劑和殺菌劑等；也可用于鍋爐水處理過程中抑制腐蝕，同時也是合成汽油和潤滑油添加劑的中間成分。由于該產品分子中既含有伯胺基，又有叔胺基，用作環氧樹酯固化劑兼具固化劑和促進劑兩種功能。

工業上，二甲氨基丙胺主要通過二甲氨基丙腈加氫制備，常用的催化劑是Raney?Ni或Raney?Co催化劑。在Raney?Ni或Raney?Co催化劑存在下二甲氨基丙腈加氫反應的主要產物為伯胺，副產一部分分解或聚合產物。現有技術中與此類反應相關的專利文獻包括：US5840989，US3821305，US6951959B1，US5874625，US4885391，EP0316761，US5789621，US5869653等。副產物的存在將影響二甲氨基丙胺的直接使用，需增加多個精制、分離過程以除去這些雜質，因此使工業生產的成本增加。

現有技術中，盡管人們通過對Raney?Ni或Raney?Co催化劑的選擇和在反應中引入氨、胺或堿金屬氫氧化物等來提高二甲氨基丙胺的選擇性。但從反應結果看，其效果仍存在很大改進的空間。

發明內容

本發明要解決的技術問題是在現有技術的基礎上提供一種新的加氫轉化率和選擇性更高的二甲氨基丙腈加氫制備二甲氨基丙胺的方法。

本發明提供一種鎳催化二甲氨基丙腈加氫制二甲氨基丙胺的方法，包括在催化劑和二甲氨基丙腈加氫制二甲氨基丙胺反應條件下，將二甲氨基丙腈與氫接觸反應，其中，所述催化劑包括至少一種非晶態的Ni-Al-Mo-M催化劑，以催化劑重量為基準，Ni、Al、Mo和M之間的重量比為(5-500)∶(1-150)∶(1-150)∶1，所述M選自I?B、II?B、IIIB、IVB、VIIB、非Mo的VIB和非Ni的VIII族過渡金屬中的一種或幾種。

與現有技術相比，本發明二甲氨基丙腈加氫制二甲氨基丙胺的選擇性明顯提高。例如，與現有技術相比，本發明所提供的催化劑對二甲氨基丙腈加氫制備二甲氨基丙胺反應，其活性和選擇性明顯提高，轉化率可以達到99.5％以上，二甲氨基丙胺選擇性為96％以上，該產品直接作為合成原料使用，從而降低二甲氨基丙腈加氫制二甲氨基丙胺的操作費用。

按照本發明提供方法，其中，所述催化劑優選Ni、Al、Mo和M之間的重量比為(100-300)∶(10-50)∶(1-30)∶1。所述的M優選為鈷、鈰、鈦、鋯、鉻、錳、鐵、鉑、銅、釕和鈀中的一種或幾種，更優選為鈷、鉑、錳和鐵中的一種或幾種。

所述催化劑可采用任意一種現有的制備非晶態催化劑的方法制備，例如，在ZL91111807.1；ZL00105686.7中涉及的非晶態合金催化劑。優選的方法包括：將鎳、鋁和鉬與鋁組成的合金以及過渡金屬M加熱熔融，以≥1000℃/S的冷卻速率將熔融物固化，之后，用堿溶液對固化的合金進行抽提脫鋁。其中，以催化劑重量為基準，各組分的用量及所述抽提使最終催化劑中Ni、Al、Mo和M之間的重量比為(5-500)∶(1-150)∶(1-150)∶1，優選Ni、Al、Mo和M之間的重量比優選為(100-300)∶(10-50)∶(1-30)∶1。按著非晶態合金催化劑使用的慣常要求，在所述的堿抽提后，還包括催化劑用蒸餾水洗滌的步驟，所述洗滌控制排放的洗滌液至中性，之后用乙醇洗滌并保存在乙醇中。

按照本發明提供方法，在足以實現二甲氨基丙腈與氫接觸反應的前提下，本發明對所述加氫反應的反應器和加氫反應條件沒有特別的限制。其中所述反應器例子包括但不限于，固定床反應器，釜式反應器和流化床反應器。所述流化床反應器可以是柱塞流反應器、鼓泡式反應器以及磁穩定床反應器等。優選釜式反應器和流化床反應器。所述釜式反應器可以是間歇釜式反應器，也可以是通過多釜串聯連續進行。所述流化床反應器進一步優選磁穩定床反應器。例如，在CN200410037675.X；CN00109588.9中涉及的磁穩定床反應器。