一种苯胺合成2-甲基吡啶的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种苯胺合成2

【技术实现步骤摘要】
一种苯胺合成2
‑
甲基吡啶的工艺


[0001]本专利技术属于精细化工领域，具体涉及一种苯胺合成2
‑
甲基吡啶的工艺。

技术介绍

[0002]2‑
甲基吡啶，分子式C6H7N，又称α
‑
甲基吡啶、α
‑
皮考啉，其在室温下是无色油状液体，具有强烈不愉快的气味，凝固点为
‑
38.9℃，沸点为 129.5℃，有强烈的毒性，与丙酮、乙醇、乙醚、水等溶剂互溶。
[0003]2‑
甲基吡啶是重要的化学中间体，也是精细化工的重要原料，可用于生产长效磺胺、农药中间体、饲料中间体，还可用于合成特种树脂乙烯吡啶和2
‑
乙烯基吡啶中间体。2
‑
甲基吡啶的用量国内每年大约以25％的速度增加，因此2
‑
甲基吡啶国内市场潜力很大。
[0004]工业领域生产吡啶碱主要包括煤焦油分离法和化学合成法。煤焦油分离法不仅存在污染严重、产品种类少、耗资大、质量差、能耗高等缺点，且产品的产量较低，很难提高。化学合成法通常采用铵醛缩合的方法，以醛、酮与氨为原料反应合成吡啶碱。但铵醛缩合法的产物包括3
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甲基吡啶、2
‑
甲基吡啶、4
‑
甲基吡啶等，其存在后续产物分离困难等问题。
[0005]“Synthesisof picolines and other aza
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aromatics from arylamines byisomerization
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rearrangement and from dinitriles by hydrogenation
‑
cyclization reactions[J].Catalysis Today, 1997, 37(2): 103
‑
120.”文章中，在高温高压条件下，以苯胺、甲基苯胺、萘胺等芳基胺作为原料，在酸催化剂的催化作用下，大量通入氨气，经过重排、异构等一系列反应，生成甲基吡啶类化合物。以苯胺合成以 2
‑
甲基吡啶为例，在酸沸石分子筛催化剂的催化下，可生成 2
‑
甲基吡啶，但是产率很低，且催化剂在高温下很容易因烧结而失去活性，还产生喹啉、乙腈、吲哚等大量的副产物。该方法因生产吡啶碱的产率较低，故无法实现大规模生产。
[0006]CN105384683A公开了一种苯胺合成二苯胺副产物2
‑
甲基吡啶、4
‑
甲基吡啶的分离方法。其步骤为：以苯胺为原料，流经装有分子筛催化剂的固定床反应器，控制反应器的温度和压力，经缩合反应转化成二苯胺、氨以及2
‑ꢀ
甲基吡啶、4
‑ꢀ
甲基吡啶、水、吖啶、4
‑
氨基联苯等副产物，将混合物反应液经多级精馏得到低沸点混合馏分，将低沸点混合馏分脱水，脱水后的混合物再进行干燥，干燥后的混合液进行精馏，根据不同沸点，精馏得到 2
‑
甲基吡啶和 4
‑
甲基吡啶。该方法的本质为传统苯胺合成二苯胺中副产物2
‑
甲基吡啶和4
‑
甲基吡啶的分离方法。因此，该专利中的2
‑
甲基吡啶为反应过程副产物，其产率较低，无法实现其大规模生产。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种苯胺合成2
‑
甲基吡啶的工艺方法。本专利技术方法的反应条件温和，2
‑
甲基吡啶收率高，反应选择性好，具有很好的工业应用前景。
[0008]本专利技术的苯胺合成2
‑
甲基吡啶的方法，包括以下内容：在催化剂存在下，于反应温度100℃~260℃，反应压力1.5MPa～4MPa的条件下，原料苯胺进行异构重排反应，反应产物
经过分离，得到2
‑
甲基吡啶。
[0009]进一步，所述催化剂为担载金属的β沸石催化剂。优选地，所述催化剂以重量计包括：Hβ沸石50%~85%，优选65%~80%；活性金属0.5%~5.0%，助剂金属以氧化物计0%~6.5%，优选0.5%~5.2%；和氧化铝10%~45%，优选15%~34.5%。其中所述Hβ沸石的硅铝（即SiO2/Al2O3）摩尔比为25~300，优选60~220。
[0010]进一步，所述活性金属选自W、Mo、Ni和Co中的至少一种；所述助剂金属选自Li、Na、K、Mg、Ca中的至少一种。
[0011]进一步，所述含β沸石催化剂一般为条形或球形颗粒，为条形时其截面可以是圆柱形、三叶草或四野草形状，条形颗粒的直径为0.5~3.0mm，优选1.0~2.0mm；为球形时，其颗粒直径为0.5~5.0mm，优选1.0~3.0mm。
[0012]进一步，所述含β沸石催化剂的比表面积为400~700m2/g，优选450~650m2/g；比孔容为0.25~0.60mL/g，优选0.40~0.55mL/g；平均孔直径为1.5~5.0nm，优选2.0~4.0nm。
[0013]所述Hβ沸石催化剂的制备方法为本领域技术人员的常规知识。
[0014]进一步，反应温度为100～260℃，具体可以为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、199℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃，以及这些点值中的任意两个所构成范围中的任意值。优选的反应温度为130～180℃，具体可以为130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃，以及这些点值中任意两个所构成范围中的任意值。
[0015]进一步，本专利技术的苯胺合成2
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甲基吡啶的方法可以为间歇操作，也可以为连续操作，优选连续操作。间歇操作通常是指釜式操作，将原料苯胺和催化剂加入反应釜中，在适宜条件下进行反应，可得到2
‑
甲基吡啶。其中，催化剂的用量占原料苯胺用量的1%～4%。反应时间一般为4h~8h。反应温度优选130℃~180℃，反应压力优选2MPa~4MPa。
[0016]进一步，本专利技术苯胺合成2
‑
甲基吡啶的方法为连续操作。原料苯胺以一定速率通过含有催化剂的固定床反应器，反应产物经过分离得到2
‑
甲基吡啶。反应温度优选160℃~220℃，反应压力优选1.5MPa~3MPa；苯胺液时体积空速为0.5h
‑1~3h
‑1，优选为1.0h
‑1~1.5h
‑1。
[0017]进一步，所述连续操作工艺中，原料苯胺优选采用下进料方式进入并通过固定床反应器的催化剂床层。
[0018]进一步，本专利技术的异构重排反应优选在含氢气氛，尤其是氢气气氛下进行。
[0019]本专利技术中，专利技术人通过研究发现，苯胺异构重排直接生成2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苯胺合成2
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甲基吡啶的方法，包括以下内容：在催化剂存在下，于反应温度100℃~260℃，反应压力1.5MPa～4MPa的条件下，原料苯胺进行异构重排反应，反应产物经过分离，得到2
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甲基吡啶。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂中含有β沸石。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述催化剂以重量计包括：Hβ沸石50%~85%，活性金属0.5%~5.0%，助剂金属以氧化物计0 %~6.5%，氧化铝10%~45%；所述Hβ沸石的硅铝摩尔比为25~300；所述活性金属选自W、Mo、Ni和Co中的至少一种。4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述助剂金属选自Li、Na、K、Mg、Ca中的至少一种。5.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述催化剂以重量计包括：Hβ沸石65%~80%，助剂金属以氧化物计0.5%~5.2%和氧化铝15%~34.5%；所述Hβ沸石的硅铝摩尔比为25~200。6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述异构重排反应在含氢气氛，优选氢气气氛下进行。7.按照权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述催化剂的比表面积为400~...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩萌，赵响宇，王丽博，祁文博，王振宇，李澜鹏，艾抚宾，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：