本发明专利技术涉及以吗啉装置副产Ｎ－乙基吗啉为原料生产吗啉和一乙胺的方法，在氢气和Ｎｉ－ＭｇＯ／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］催化剂存在下，将原料气化后连续从固定床反应器顶部加入，产物经冷凝和分离，收集液相产物；其反应压为力０．２～１．０ＭＰａ，反应温度为１９０～２６０℃，Ｎ－乙基吗啉空速为０．１２～０．１８ｈ↑［－１］，反应器高径比为６比１；氢气和Ｎ－乙基吗啉的摩尔比为５０～１２０∶１，液氨和Ｎ－乙基吗啉的摩尔比为８～１４∶１。本发明专利技术用吗啉生产副产品Ｎ－乙基吗啉生产吗啉和一乙胺，使用途很小，附加价值很低的Ｎ－乙基吗啉得到充分合理的利用，生产出价值较高的吗啉和一乙胺；避免了Ｎ－乙基吗啉作为燃料时产生氮氧化合物而污染环境。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用吗啉装置副产品N-乙基吗啉同时制备精细化工原料吗啉和一乙胺的方法。
技术介绍
吗啉是一种重要的有机化工原料，主要用于生产橡胶促进剂、硫化剂、医药、农药、缓蚀剂、石油化工助剂和化学抛光剂等。一乙胺也是一种重要的有机化工原料，主要用于农药、医药、染料和橡胶加工等。目前采用二甘醇-液氨工艺生产吗啉的生产装置都会产生一定量的N-甲基吗啉和N-乙基吗啉副产品，其中N-甲基吗啉是一种附加值较高的精细化工产品，而N-乙基吗啉的用途很小，有价无市，只能作为燃料油出售，附加值很低，燃烧时还产生氮氧化物污染物。本专利技术就是将N-乙基吗啉进行逆向氨解，生成价值较高的吗啉和一乙胺。由二甘醇-液氨原料路线合成吗啉是早已公开和普遍采用的技术，在氢气和催化剂存在的条件下，二甘醇、液氨原料经气固或气液固非均相反应得到吗啉。反应方程式如下 关于吗啉的合成工艺报导很多。吉林石化公司研究院采用Ni-Cu/膨润土或Ni-Cu/Al2O3为催化剂和连续气相法固定床反应工艺，以二甘醇和液氨为原料，吗啉的收率为70～77％，该技术是目前国内最为成熟可靠和普遍采用的技术。抚顺石油化工研究院专利ZL890100687和CN88107491.8采用Ni-Cu-Zn/Al2O3(或氧化铬)为催化剂和液相法固定床反应工艺，二甘醇和液氨为原料，吗啉收率为66％。中国石油化工总公司石油化工科学研究院专利CN87105893、CN87105893和CN87105833采用Ni-Cu-Cr-Re/Al2O3催化剂和液相法固定床反应工艺，以二甘醇和液氨为原料，吗啉的收率为80～93％；以二甘醇、甲醇和液氨为原料，N-甲基吗啉的收率为66％，吗啉的收率为23％。美国专利US3151113采用Ni-Cu-Cr催化剂和间歇高压反应釜，以二甘醇、脂肪醇和液氨为原料，液相法合成烷基吗啉。日本专利JP58-225078采用Ni-Cu-Cr-Re/α-Al2O3催化剂和间歇高压反应釜，以二甘醇和液氨为原料，液相法合成吗啉。本专利技术以N-乙基吗啉和液氨为原料，采用固定床反应器和气相法操作工艺，在氢气和Ni-MgO/Al2O3催化剂存在下，经连续氨解同时得到吗啉和一乙胺两种产品。反应方程式如下 在合适的条件下本过程副反应极少，仅在温度较高时才会发生少量裂解反应，生成甲基吗啉和甲烷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于利用吗啉生产中副产品N-乙基吗啉和液氨为原料，采用固定床反应器和气相法操作工艺，在氢气和以Ni-MgO/Al2O3催化剂存在下，经连续氨解同时得到吗啉和一乙胺两种产品。本专利技术的目的是通过如下的技术方案来实现的一种以吗啉副产N-乙基吗啉为原料生产吗啉和一乙胺的方法，其特征在于将Ni-MgO/Al2O3催化剂装进固定床反应器，在380℃下，用氢气还原8小时后，氢气流量为30ml/mlCat·min，降温至220℃，再将N-乙基吗啉和液氨混合物与氢气一起经气化后，连续从固定床反应器顶部加入，进行气固非均相反应，反应产物经冷凝和气液分离，得到液相粗产品，气相经吸收后放空；其反应压为力0.2～1.0MPa，反应温度为190～260℃，N-乙基吗啉空速为0.12～0.18h-1(是指单位体积的催化剂每小时所需要的N-乙基吗啉的体积流量)，反应器高径比不低于6比1；氢气和N-乙基吗啉的摩尔比为50～120∶1，液氨和N-乙基吗啉的摩尔比为8～14∶1。上述的方法，其特征在于反应压力为0.3～0.6MPa，反应温度为210～240℃，N-乙基吗啉空速为0.14～0.16h-1。上述的方法，其特征在于氢气和N-乙基吗啉的摩尔比为80～100∶1，液氨和N-乙基吗啉的摩尔比为9～10∶1。本专利技术与现有技术相比具有以下明显效果(1)本专利技术利用吗啉生产装置副产品N-乙基吗啉同时制备精细化工原料吗啉和一乙胺，使生产吗啉时产生的用途很小，有价无市，附加价值很低的N-乙基吗啉得到充分合理的利用，生产出价值较高的精细化工原料吗啉和一乙胺；(2)避免了N-乙基吗啉作为燃料时产生氮氧化合物而污染环境。(3)工艺较简单，操作容易控制。本专利技术采用的反应装置为天津先权科学仪器有限公司的W3050微型反应装置，气化器和反应器为一体化，上部为气化器，内部填充φ2×2金属θ网环填料，尺寸为φ20×280；下部为固定床微型反应器，尺寸为φ14×220，有效装载量为20cm3。具体实施例方式实施例1将φ3.2三叶草形Ni-MgO/Al2O3催化剂粉碎后筛取20～30目的部分作为催化剂。量取10ml上述处理后的催化剂和10ml 20～30目的碎瓷环混合后装入反应内。并在380℃条件下用氢气还原8小时，氢气流量控制在50m1/min。然后降温到220℃，将N-乙基吗啉和液氨按比例加入到配料罐内配成原料，原料经平流泵连续加入到气化器上部的混合器内与来自氢气钢瓶的氢气混合后一同进入到反应器上部的汽化器内进行气化，气相物料连续经过微型反应器的催化剂床层，反应物经冷凝器冷凝进入气液分离器，液相为粗产品，气相经背压阀和吸收塔吸收后放空。其反应条件为反应压力为0.4MPa，反应温度为220℃，N-乙基吗啉空速为0.14h-1，反应器高径比不低于6比1；氢气和N-乙基吗啉的摩尔比为100∶1，液氨和N-乙基吗啉的摩尔比为10∶1。反应结果如下N-乙基吗啉转化率为42.7％(mol％)，吗啉收率为42.6％(mol％)。本专利技术所用的的催化剂是吉林市恒旭化工科技有限公司生产的，主要技术参数氧化镍含量≥20％(wt％)，氧化镁含量≥3％(wt％)，其余为氧化铝载体，平均孔径12nm(孔径分布8～18nm不低于70％)，比表面积140～160m2/g，堆比重0.74，载体直径3.2mm。 实例2～12按照实例1的操作步骤进行操作，实例2～12反应结果见表1。表1实施2～12工艺条件及其反应结果 注NEML代表N-乙基吗啉。高温下生成的甲基吗啉副产物会使产品的精制复杂化。上述表内NH3∶NEM是指液氨与N-乙基吗啉的摩尔比，H2∶NEML是H2与N-乙基吗啉的摩尔比；所述的NEML转化率和吗啉收率均为摩尔百分比(mol％)。以上各实施例的一乙胺的收率与吗啉的收率相同。权利要求1.一种以吗啉装置副产N-乙基吗啉为原料生产吗啉和一乙胺的方法，其特征在于将Ni-MgO/Al2O3催化剂装进固定床反应器中，在380℃下用氢气还原8小时后，氢气流量为30ml/mlCat·min；然后降温至220℃，再将N-乙基吗啉和液氨混合物与氢气一起经气化后，连续从固定床反应器顶部加入，进行气固非均相反应，反应产物经冷凝和气液分离，得到液相粗产品，气相经吸收放空；其反应压为力0.2～1.0MPa，反应温度为190～260℃，N-乙基吗啉空速为0.12～0.18h-1，反应器高径比不低于6比1；氢气和N-乙基吗啉的摩尔比为50～120∶1，液氨和N-乙基吗啉的摩尔比为8～14∶1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应压力为0.3～0.6MPa，反应温度为210～240℃，N-乙基吗啉空速为0.14～0.16h-1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于氢气和N-乙基吗啉的摩尔比为80～100∶1，液氨和N-乙基吗本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以吗啉装置副产Ｎ－乙基吗啉为原料生产吗啉和一乙胺的方法，其特征在于：将Ｎｉ－ＭｇＯ／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］催化剂装进固定床反应器中，在３８０℃下用氢气还原８小时后，氢气流量为３０ｍｌ／ｍｌＣａｔ.ｍｉｎ；然后降温至２２０℃，再将Ｎ－乙基吗啉和液氨混合物与氢气一起经气化后，连续从固定床反应器顶部加入，进行气固非均相反应，反应产物经冷凝和气液分离，得到液相粗产品，气相经吸收放空；其反应压为力０．２～１．０ＭＰａ，反应温度为１９０～２６０℃，Ｎ－乙基吗啉空速为０．１２～０．１８ｈ↑［－１］，反应器高径比不低于６比１；氢气和Ｎ－乙基吗啉的摩尔比为５０～１２０∶１，液氨和Ｎ－乙基吗啉的摩尔比为８～１４∶１。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张吉波，宋岩，张钰，
申请(专利权)人：吉林化工学院，
类型：发明
国别省市：22[中国|吉林]
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