一种十二烷基吗啉的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种新的十二烷基吗啉的生产方法。本发明专利技术选用碱金属的氢氧化物和／或氧化物替代碳酸氢钠，同时以溴代十二烷为连续相，吗啉为滴加相，并对反应体系中的溶剂的配比进行了优化，使总得率提高到９５％以上。因此，生产成本大幅度降低，产品质量优异，操作弹性较大，操作简便。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及十二烷基吗啉的生产方法。十二烷基吗啉，是一种重要的化学工业原料，其结构式为 十二烷基吗啉在工业上具有十分广泛的用途，尤其可以作为以光卤石为原料，采用反浮选-冷结晶法生产氯化钾工艺过程中的反浮选剂。反浮选-冷结晶法工艺是目前世界上以光卤石原料生产氯化钾的一条先进工艺，生产的氯化钾产品含量高(90％左右)，该工艺需要较高品位的低钠光卤石为原料，而制备低钠光卤石的关键是提供高效合格的氯化钠浮选剂。高效的氯化钠浮选剂是实现该工艺的关键所在。目前，十二烷基吗啉的生产方法，以溴代十二烷、吗啉、碳酸氢钠和水为原料，其合成反应方程式为 在实际的生产过程中，上述的制备方法存在诸多缺陷，主要表现在1．反应过程中生成极难除去的白色固体副产物，降低了产品得率；2．白色固体粘附于反应器壁和管道内，给生产带来不便并严重影响传热；3．反应过程中产生大量的CO2气体，携带出反应物料，物料损失严重；4．反应时间过长，一般为12小时，得率较低，一般为84％。因此，提供一种新的制备十二烷基吗啉的生产方法以解决以上这些问题，无论是对十二烷基吗啉生产本身的技术经济性，提高企业的经济效益，还是对氯化钾的生产，都具有十分重大的意义。本专利技术的目的在于提供一种新的生产十二烷基吗啉的生产方法，以克服现有技术的上述缺陷，满足产业部门的需要。本专利技术的构思是这样的1选用碱金属的氢氧化物和/或氧化物，以抑制副反应的发生，反应结束后，反应器内没有白色固体物的生成，这因此就消除了反应器及管道的内部结垢问题；反应不产生CO2气体，减少了反应物料的夹带损失；替代碱的碱性比碳酸氢钠强，其中和反应生成的氢溴酸的能力也强，从化学平衡的角度来看，必然对合成反应有利。2改变系统的加料方式，现有技术采用的生产方法是以吗啉为连续相，溴代十二烷为滴加相。因此，整个反应过程的温度由吗啉所在的液相控制。吗啉的沸点为128.9℃，当反应温度为110℃时，已经有大量挥发，升高温度将使吗啉的挥发进一步加剧，若在系统中增加吗啉的回流冷凝装置又将增加系统的能耗。本专利技术改变了加料方式，即以溴代十二烷为连续相，吗啉为滴加相，以解决上述问题。因为溴代十二烷的沸点为278℃，当反应温度为110℃时，溴代十二烷的挥发量与原工艺的吗啉相比是极小的。经过这种加料方式的调整，系统的反应温度可以在一个较大的范围内有可调节的余地，反应温度可以在110～180℃范围内灵活调节。3物料系统外预升温，将作为滴加相的吗啉和水在进入反应器之前，预热到一合适的温度，可以使物料一进入反应器即激活反应的进行，从而可以缩短反应时间，从原来的10小时缩短为现在的6小时。4适宜的物料配比，本专利技术对反应体系中的溶剂的配比进行了优化，因为溶剂的作用不仅体现在其作为反应物料吗啉参与反应的载体，还体现在其作为反应生成物溴化钠有效的溶剂。经过优化的适宜的物料配比，可以使产品的得率进一步提高，总得率从原来的84％提高到95％以上。具体的技术方案如下将溴代十二烷置于反应釜中，同时加入碱金属的氢氧化物或/和氧化物，搅拌加热到120～180℃；在另一混合槽中将吗啉和水混合均匀，并经换热器预热至60～90℃，经预热后的物料滴加入反应釜中，反应温度为120～180℃，搅拌反应4～6小时，采用常规的分离方法对反应产物进行分离，即可获得产品十二烷基吗啉，溴代十二烷的收率95％。所说的碱金属的氢氧化物的化学式为Mx(OH)y；所说的碱金属的氢氧化物的化学式为MxOy；其中M为钾、钠、钙、镁或铝中的一种；x=1～3；y=1～3；反应物料的摩尔比为溴代十二烷∶吗啉∶碱金属氢氧化物或/和氧化物∶水=1∶(1～1.5)∶(1.0～2.5)∶(4～10)附图说明图1为该生产过程的流程图。由图1可见，在混合槽1中将吗啉和水混合均匀，并经换热器2预热至60～90℃，然后以滴加方式加入预置了溴代十二烷、碱金属的氢氧化物和/或氧化物的、温度为120～180℃的反应器3中，反应温度保持在120～180℃，搅拌反应4～6小时，然后在油水分离器4中进行油水分离，油层即为产品十二烷基吗啉，溴代十二烷的收率93％。优选的反应温度为130～150℃；优选的反应物料的摩尔比为溴代十二烷∶吗啉∶碱金属氢氧化物或/和氧化物∶水=1∶(1～1.2)∶(1.0～1.5)∶(4～8)由上述公开的技术方案可见，本专利技术所提供的方法，具有十分显著的优点1由于溴代十二烷的收率提高，因此，生产成本大幅度降低，产品质量优异；2．操作弹性较大，操作简便。通过以下实例，进一步说明该工艺的实施过程。实施例1在反应釜中投加249kg的溴代十二烷，同时投加60kg的氢氧化镁固体，搅拌加热到150℃，在混合槽中将100kg的吗啉和80kg的水混合均匀，并经换热器预热至70℃，经预热后的物料作为滴加相加入反应器中，反应器的反应温度为150℃，反应时间为5小时，得到产品，溴代十二烷的收率93％。实施例2其它条件同实例1，选用的碱为氢氧化镁和氢氧化铝的混合物(摩尔比为1∶1)，得到产品，溴代十二烷的收率95％。实施例3其它条件同实施例1，反应器的反应温度为130℃，得到产品，溴代十二烷的收率95％。权利要求1，其特征在于，以溴代十二烷、氢碱金属的氢氧化物和/或氧化物、吗啉和水为原料，在120～180℃下反应4～6小时，反应产物采用常规的方法进行分离，即获得十二烷基吗啉，反应物料的摩尔比为溴代十二烷∶吗啉∶碱金属的氢氧化物和/或氧化物∶水=1∶(1～1.5)∶(1.0～2.5)∶(4～10)；所说的碱金属的氢氧化物的化学式为Mx(OH)y；所说的碱金属的氢氧化物的化学式为MxOy；其中M为钾、钠、钙、镁或铝中的一种；x=1～3；y=1～3。2如权利要求1所述的方法，其特征在于，先将溴代十二烷、碱金属的氢氧化物和/或氧化物置于反应釜中，加热至120～180℃，然后将吗啉和水的混合物滴加入反应釜中。3．如权利要求1或2所述的方法，其特征在于反应温度为130～150℃。4．如权利要求1或2所述的方法，其特征在于反应物料的摩尔比为溴代十二烷∶吗啉∶碱金属的氢氧化物和/或氧化物∶水=1∶(1～1.2)∶(1.0～1.5)∶(4～8)。5．如权利要求3所述的方法，其特征在于反应物料的摩尔比为溴代十二烷∶吗啉∶碱金属的氢氧化物和/或氧化物∶水=1∶(1～1.2)∶(1.0～1.5)∶(4～8)。6．如权利要求2所述的方法，其特征在于，先将吗啉和水的混合物预热至60～90℃，然后滴加入反应釜中。全文摘要本专利技术提供了一种新的十二烷基吗啉的生产方法。本专利技术选用碱金属的氢氧化物和/或氧化物替代碳酸氢钠,同时以溴代十二烷为连续相,吗啉为滴加相,并对反应体系中的溶剂的配比进行了优化,使总得率提高到95%以上。因此,生产成本大幅度降低,产品质量优异,操作弹性较大,操作简便。文档编号C07D295/023GK1312247SQ01105220公开日2001年9月12日 申请日期2001年1月16日 优先权日2001年1月16日专利技术者于建国, 宋兴福, 刘够生, 张生顺, 谢康民, 单志坤 申请人:华东理工大学, 青海盐湖科技开发有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种十二烷基吗啉的制备方法，其特征在于，以溴代十二烷、氢碱金属的氢氧化物和／或氧化物、吗啉和水为原料，在１２０～１８０℃下反应４～６小时，反应产物采用常规的方法进行分离，即获得十二烷基吗啉，反应物料的摩尔比为： 溴代十二烷∶吗啉∶碱金属的氢氧化物和／或氧化物∶水＝１∶（１～１．５）∶（１．０～２．５）∶（４～１０）； 所说的碱金属的氢氧化物的化学式为Ｍｘ（ＯＨ）ｙ； 所说的碱金属的氢氧化物的化学式为ＭｘＯｙ； 其中：Ｍ为钾、钠、钙、镁或铝中的一种； ｘ＝１～３； ｙ＝１～３。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于建国，宋兴福，刘够生，张生顺，谢康民，单志坤，
申请(专利权)人：华东理工大学，青海盐湖科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]