【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种气相法制备6-氨基己腈的方法，属于氨基己腈的制备。
技术介绍
1、6-氨基己腈是一种重要的化学中间体，如其通过加氢反应可用于生产1,6己二胺。1,6己二胺绝大部分可用于合成尼龙66和610树脂，也可用以合成聚氨酯树脂、离子交换树脂和亚己基二异氰酸酯，以及用作脲醛树脂、环氧树脂等的固化剂，有机交联剂等，还可用作纺织和造纸工业的稳定剂、漂白剂，铝合金的抑制腐蚀剂和氯丁橡胶乳化剂等。
2、目前制备6-氨基己腈的方法主要是通过共同生产六亚甲基二胺和氨基己腈的方法得到，其中专利cn1238334c、cn101309897b公开了一种通过半氢化己二腈得到六亚甲基二胺和氨基己腈，再通过蒸馏六亚甲基二胺将氢化产物与六亚甲基二胺分离的方法；专利cn1100752c公开了一种通过戊烯腈加氢甲酰化得到5-甲酰基戊腈，再与氨气、氢气在加氢催化剂的作用下得到一种加氢流出物，从加氢流出物中分离得到六亚甲基二胺和氨基己腈的方法，上述两种方法反应回收物中常包含不希望产生的副产物，导致有价值产物的收率降低。另外有研究选用己内酰胺为原料制备6-氨基己腈，其中专利us2234566、fr1573490公开了使用己内酰胺制备6-氨基己腈的技术，但是反应效果不甚理想；专利cn107739318a公开了一种己内酰胺液相法制备6-氨基己腈的方法及装置，但最终已内酰胺的转化率并不高；专利cn107602416a公开了一种气相法制备6-氨基己腈的方法，该方法使用碱土金属氧化物及过渡金属氧化物为催化剂，虽然反应转化率可达到96％以上，但反应过程中氨气
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：提供一种气相法制备6-氨基己腈的方法，该方法以己内酰胺和氨气为原料，两者用量比例合理，生产工艺简单，生产成本低，反应转化率及收率高，最终所得反应物纯度高，适合大规模生产。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种气相法制备6-氨基己腈的方法，以己内酰胺、氨气为原料进行氨化脱水反应，包括以下步骤：
4、(1)原料预热：将己内酰胺预热为液体，计量进入预热器1加热至气态；将氨气计量后进入预热器2加热，其中己内酰胺与氨气的用量按照摩尔比1:3-1:20进行混合，己内酰胺气体在预热器1的温度为268-380℃，氨气在预热器2的温度为268-380℃；
5、(2)混合：将上述气体混合进入混合预热器3，进一步加热、得到混合物；
6、(3)氨化脱水反应：将上述混合物进入反应器，在催化剂存在的条件下进行氨化脱水反应，得到氨化反应物。其中催化剂为cezr复合气凝胶催化剂；
7、(4)分离提纯：将上述氨化反应物进行分离提纯，得到目标产物6-氨基己腈；
8、所述cezr复合气凝胶催化剂的制备方法为：
9、步骤1.将八水合氯氧化锆和硝酸铈溶解在第一混合溶液中，并加入冰醋酸和甲酰胺，磁力搅拌均匀得到第二混合溶液；
10、步骤2.将所述第二混合溶液进行凝胶化处理，凝胶化后加入无水乙醇并将温度调为40℃，用无水乙醇浸泡将其中的水置换完全，得到湿凝胶；
11、步骤3.将所述湿凝胶进行超临界干燥得到气凝胶；
12、步骤4.将所述气凝胶置于400-800℃环境中热处理2h，即得到cezr复合气凝胶催化材料。
13、优选的，所述步骤(1)中己内酰胺与氨气的用量按照摩尔比1:8-1:15进行混合，己内酰胺气体在预热器1的温度为320-365℃，氨气在预热器2的温度为320-365℃。
14、所述步骤(2)中混合气体在混合预热器3的温度为268-430℃。
15、优选的，所述步骤(3)中碱土金属盐为磷酸镁、磷酸钙、或磷酸钡，过渡金属盐为磷酸铁、磷酸锌、磷酸锰、磷酸铈及磷酸锆，催化剂的用量占原料总重量的0-20wt％。
16、所述步骤(3)中氨化脱水反应的温度为330-430℃，反应压力为系统阻力，混合物通过催化剂的空速为2000-9000h-1。
17、优选的，所述步骤(3)中氨化脱水反应的温度为350-400℃，反应压力为系统阻力，混合物通过催化剂的空速为3500-6500h-1。
18、所述步骤(4)中分离提纯的方法为闪蒸分离或精馏分离，其中精馏分离为减压精馏提纯，其操作条件及过程为：减压精馏塔底温度为150-160℃，真空度为3-10mmhg，当塔顶温度为20-85℃时，氨气、水及副反应轻组分被蒸出，当减压精馏塔顶温度为118-140℃时，6-氨基己腈被蒸出。
19、优选的，所述减压精馏提纯的操作条件及过程为：减压精馏塔底温度为150-160℃，真空度3-10mmhg，当塔顶温度为25-75℃时，氨气、水及副反应的轻组分被蒸出，当减压精馏塔顶温度为125-135℃时，6-氨基己腈被蒸出。
20、此处减压精馏的操作条件为实验室的典型精馏操作条件，实验室使用的玻璃精馏塔高1.6m，内径45mm，填料为直径3mm的不锈钢环。具体工艺放大过程可根据实际情况做出相应的调整。
21、优选的，所述八水合氯氧化锆和硝酸铈的质量比为16.11∶(0.89-1.51)；
22、所述第一混合溶液为水和无水乙醇的混合溶液，二者体积比为1∶1；
23、所述n(zr)∶n(ch3cooh)＝1∶1，n(zr)∶n(hconh2)＝1∶1。
24、优选的，将所述第二混合溶液进行凝胶化处理的方法为：将所述第二混合溶液放入80℃烘箱中，使其形成凝胶。
25、本专利技术以己内酰胺为原料气相法制备纯6-氨基己腈的方法，由己内酰胺氨化脱水反应生成6-氨基己腈，具体反应原理如下：
26、c 6h 11no+nh 3＝c 6h 12n 2+h 2o+q反应热
27、本专利技术的积极有益效果：
28、1.本专利技术以己内酰胺和氨气为原料，其中己内酰胺与氨气的用量摩尔比为1:8-1:15，相比于其他气相法制备6-氨基己腈的方法，原料用量比例范围缩小，减少了氨气的用量，降低了生产成本。
29、2.本专利技术选用的cezr复合气凝胶催化剂具有较高的催化活性和稳定性，使反应更加充分，反应转化率得到了提升。
30、3.本专利技术原料只需经过分别预热混合、氨化脱水反应及减压精馏提纯即可得到目标产物6-氨基己腈，生产工艺简单，最终所得反应转化率可达98.5％以上，反应收率可达96.5％以上，目标产物纯度可达99.5％以上，适用大规模生产。
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1.一种气相法制备6-氨基己腈的方法，以己内酰胺、氨气为原料进行氨化脱水反应，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的气相法制备6-氨基己腈的方法，其特征在于：所述步骤(1)中己内酰胺与氨气的用量按照摩尔比1:8-1:15进行混合，己内酰胺气体在预热器1的温度为320-365℃，氨气在预热器2的温度为320-365℃。
3.根据权利要求1所述的气相法制备6-氨基己腈的方法，其特征在于：所述步骤(2)中混合气体在混合预热器3的温度为268-430℃。
4.根据权利要求1所述的气相法制备6-氨基己腈的方法，其特征在于：所述步骤(3)中氨化脱水反应的温度为350-400℃，反应压力为系统阻力，混合物通过催化剂的空速为3500-6500h-1。
5.根据权利要求1所述的气相法制备6-氨基己腈的方法，其特征在于：所述减压精馏提纯的操作条件及过程为：减压精馏塔底温度为150-160℃，真空度3-10mmHg，当塔顶温度为25-75℃时，氨气、水及副反应的轻组分被蒸出，当减压精馏塔顶温度为125-135℃时，6-氨基己腈被蒸出。>
6.根据权利要求1所述的气相法制备6-氨基己腈的方法，其特征在于：所述八水合氯氧化锆和硝酸铈的质量比为16.11∶(0.89-1.51)；
7.根据权利要求1所述的气相法制备6-氨基己腈的方法，其特征在于：将所述第二混合溶液进行凝胶化处理的方法为：将所述第二混合溶液放入80℃烘箱中，使其形成凝胶。
...【技术特征摘要】
1.一种气相法制备6-氨基己腈的方法，以己内酰胺、氨气为原料进行氨化脱水反应，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的气相法制备6-氨基己腈的方法，其特征在于：所述步骤(1)中己内酰胺与氨气的用量按照摩尔比1:8-1:15进行混合，己内酰胺气体在预热器1的温度为320-365℃，氨气在预热器2的温度为320-365℃。
3.根据权利要求1所述的气相法制备6-氨基己腈的方法，其特征在于：所述步骤(2)中混合气体在混合预热器3的温度为268-430℃。
4.根据权利要求1所述的气相法制备6-氨基己腈的方法，其特征在于：所述步骤(3)中氨化脱水反应的温度为350-400℃，反应压力为系统阻力，混合物通过催化...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔炳春，柴勇利，李明，李雅楠，郑洋，
申请(专利权)人：河南省化工研究所有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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