【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精细化工生产领域，具体涉及一种硝基苯类化合物和酮类连续化生产n-烷基苯胺类化合物的方法。
技术介绍
1、n-烷基苯胺类化合物是重要的农药、医药、染料等精细化工产品和中间体，化学式为cxhyn1，结构式为式1。
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3、现有的合成n-烷基苯胺类化合物的方法较多，该反应主要分为加氢和缩合两步在反应釜里进行，首先将硝基苯类化合物和醛酮类混合后，加入催化剂，后通入h2，调节反应压力，通过加氢和缩合反应得到产物为烷基苯胺类。例如，如下式2所示，该方法是由硝基苯类化合物和酮类在催化剂催化下进行反应，生成中间产物芳胺类中间物，芳胺类中间物继续在催化剂的催化下发生缩合反应生成芳胺类亚胺，再进行加氢反应，生成烷基苯胺类。
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5、现在工业上常常采用釜式反应一锅法生产，如公开号为cn104250215a的专利公开了n-(1-乙基丙基)-3,4-二甲基苯胺的釜式合成方法，包括：在反应釜中3,4-二甲基硝基苯、氢气和3-戊酮在多种催化剂的作用下，在40-55℃的反应温度和0.1-0.5mpa的压力下反应。该反应催化剂的种类包括：(a)铂碳催化剂；(b)磷酸-磷酸二氢钠缓冲溶液，缓冲溶液的ph值为2.5-3.5。铂碳催化剂中的铂含量为2％-4％，经过优化条件下产品n-(1-乙基丙基)-3，4-二甲基苯胺的收率达到99.8％。该体系需要加入液体酸，存在着设备腐蚀等问题，且磷酸是水体富营养化的物质，工业应用处理困难。公开号cn101302168a的专利公开了一种有邻二甲苯两步法制备n-(1-乙
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7、上述釜式反应生产的过程具有转化率高、产率高的优点，能实现一定的大规模的生产，但是由于其产生一定废物、持液量大，又是加氢反应，因此有一定安全生产风险，且该釜式反应生产中需要加入液体酸，这会对设备产生一定的腐蚀。公开号cn105348113a的专利公开了一种n-(1-乙基丙基)-3,4-二甲基苯胺的连续化生产装置和方法，是将4-硝基邻二甲苯与3-戊酮在氢化反应器内进行催化氢化反应，再经降膜蒸发系统制得n-(1-乙基丙基)-3,4-二甲基苯胺。这一过程中需要外加c2-12的羧酸或者磺酸，这些酸的使用需要在产物中分离废酸，存在废酸处理过程，且这些废酸的存在会跟雷尼镍或者pt-pd/c、pd/c起化学反应，造成金属组分的流失。此外，这一专利中使用的雷尼镍或者pt-pd/c、pd/c的机械强度不高，长时间使用中会导致结构破坏，粉化导致床层压降升高，金属流失并将重金属带到后续产品中。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种硝基苯类化合物和酮类连续化生产n-烷基苯胺类化合物的方法，通过改进反应装置以及使用固体酸催化剂，避免了液体酸的使用，提高了生产效率，实现反应过程的连续化和自动化，提高了生产效率，具备广阔的工业前景。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种硝基苯类化合物和酮类连续化生产n-烷基苯胺类化合物的方法，该方法采用的装置包括固定床反应器，所述固定床反应器从上至下由反应管a、反应管b、反应管c通过管路依次串联而成；所述反应管a、反应管b、反应管c中均装填有负载型催化剂，所述负载型催化剂包括载体和活性组分，所述载体选自活性炭、金属氧化物、分子筛、mxenes中的一种或者多种的组合，所述活性组分选自fe、ni、cu、zn、mn、la、pt、pd、au中的一种或者多种的组合；
4、所述方法包括如下步骤：将硝基苯类化合物和酮类化合物按照摩尔比1：10-1混合得到原料混合物，先将原料混合物和氢气预热至60-80℃，然后将原料混合物和氢气连续通入温度设置在60-80℃的反应管a进行反应，控制通入的氢气压力为1-2mpa，所得的一次催化混合物通过管路进入温度设置在80-100℃的反应管b进行反应，所得的二次催化混合物通过管路进入温度设置在100-160℃的反应管c进行反应，所得的三次催化混合物经冷却、气液分离、纯化后得到n-烷基芳胺类化合物；反应过程中，反应管a、反应管b、反应管c的反应温度依次升高，控制液体的体积空速＝原料混合物体积流量(20℃，m3·h-1)/催化剂体积(m3)＝(0.6-12)×10-3h-1，其中催化剂体积是以反应管a、b、c中的催化剂总体积计。
5、作为优选，所述硝基苯类化合物为3,4-二甲基硝基苯，所述酮类化合物为3-戊酮。
6、作为优选，反应装置中催化剂呈颗粒状，有利于提高传质效率。
7、作为优选，控制通入的氢气压力为0.8-1.2mpa。
8、作为优选，控制液体的体积空速为(1-1.5)×10-3h-1。
9、作为优选，所述反应管a、反应管b、反应管c均为截面呈圆管状且内壁光滑的反应管，有效减少了物料在反应装置中返混的问题，有利于提高传质效率，同时易于维护和清洗。
10、作为优选，气液分离后得到的尾气经过尾气处理后再次回收利用。
11、作为优选，气液分离后得到的液体产物是硝基苯类化合物和酮类化合物反应后得到的n-烷基芳胺类化合物和过量的酮类化合物的混合物，通过精馏回收酮类化合物，回收的酮类化合物循环套用。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的连续化工艺能实现各物料的循环利用，降低生产成本，且使用固体酸代替液体酸避免了液体酸的使用从而减少了对装置的腐蚀。且采用了连续化的工艺代替了传统的釜式反应，这也提高了的生产效率，避开了传统生产中釜式反应间歇生产的缺点，具有产量高、效率高的优点。
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1.一种硝基苯类化合物和酮类连续化生产N-烷基苯胺类化合物的方法，其特征在于：所述方法采用的装置包括固定床反应器，所述固定床反应器从上至下由反应管A、反应管B、反应管C通过管路依次串联而成；所述反应管A、反应管B、反应管C中均装填有负载型催化剂，所述负载型催化剂包括载体和活性组分，所述载体选自活性炭、金属氧化物、分子筛、MXenes中的一种或者多种的组合，所述活性组分选自Fe、Ni、Cu、Zn、Mn、La、Pt、Pd、Au中的一种或者多种的组合；
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硝基苯类化合物为3,4-二甲基硝基苯，所述酮类化合物为3-戊酮。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：控制通入的氢气压力为0.8-1.2MPa。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：控制液体的体积空速为(1-1.5)×10-3h-1。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应管A、反应管B、反应管C均为截面呈圆管状且内壁光滑的反应管。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：气液分离后得到的尾气经过尾气处理后再次回收利
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：气液分离后得到的液体产物通过精馏回收过量的酮类化合物，回收的酮类化合物循环套用。
...【技术特征摘要】
1.一种硝基苯类化合物和酮类连续化生产n-烷基苯胺类化合物的方法，其特征在于：所述方法采用的装置包括固定床反应器，所述固定床反应器从上至下由反应管a、反应管b、反应管c通过管路依次串联而成；所述反应管a、反应管b、反应管c中均装填有负载型催化剂，所述负载型催化剂包括载体和活性组分，所述载体选自活性炭、金属氧化物、分子筛、mxenes中的一种或者多种的组合，所述活性组分选自fe、ni、cu、zn、mn、la、pt、pd、au中的一种或者多种的组合；
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硝基苯类化合物为3,4-二甲基硝基苯，所述酮类化合物为3-...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕井辉，徐雨海，傅颖，谢克培，刘涛，银熙雯，吴汉，胡士航，李爽，彭永武，丁成荣，张群峰，江大好，李小年，卢春山，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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