一種n-仲丁基苯胺的制備方法
【專利摘要】本發明公布了一種n-仲丁基苯胺的制備方法，屬于化學領域。該方法包括采用原料苯胺和仲丁醇進行烷基化反應，苯胺和仲丁醇經氣化器氣化后進入反應器進行烷基化反應，烷基化反應采用含有金屬的催化劑進行。本方法簡單易實現，綠色環保，利用本方法生產制造n-仲丁基苯胺，能夠有效的提高產品質量，降低成本，增強企業競爭力。
【專利說明】—種η —仲丁基苯胺的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種仲丁基苯胺的制備方法，特別涉及一種η-仲丁基苯胺的制備方法，屬于化學領域。
【背景技術】
[0002]η-仲丁基苯胺，其中η指仲丁基在苯環上的位置，η可為2、3、4、5、6位，分別對應仲丁基在鄰位、間位、對位，是一種新型材料，用途十分廣泛，使用性能良好，具有耐磨、無靜電、無粉塵、無污染、耐腐蝕等優點。主要用于涂料、發泡材料、防腐材料、地板漆等用于制造軟泡、聚氨酯擴鏈劑、硬泡材料、膠粘劑、彈性體等。因產品具有多種優良性能，在市場上將逐漸取代環氧樹脂、丙烯酸樹脂、莫卡樹脂等多種樹脂在很多方面的應用，市場前景十分廣闊，傳統的η-仲丁基苯胺制備方法以苯胺和仲丁醇為原料采用烷基化反應進行，反應在高壓釜中進行，國外唯一一家生產企業采用硫酸和溴化鈉為催化劑，高壓釜式反應的工藝，副反應在3%以上，而且該工藝產生廢水量較大，生產每噸產品單催化劑成本在6000元以上，產品質量方面純度最高做到96%，這種制備工藝反應條件不溫和，催化劑一次使用，副產物多，制造過程中容易形成污染，不利于生產過程低成本高效環保的進行。
【發明內容】
[0003]本發明為克服傳統制備工藝的缺陷，提供一種過程簡單、條件溫和、綠色環保、低成本的η-仲丁基苯胺的制備方法。
[0004]本發明所提供的一種η —仲丁基苯胺的制備方法，包括采用原料苯胺和仲丁醇進行烷基化反應，苯胺和仲丁醇經氣化器氣化后進入反應器進行烷基化反應，烷基化反應采用含有金屬的催化劑進行，所述的催化劑為含有銅鋅金屬的混合物，所述的催化劑為含有銅鋅金屬的混合物，金屬混合物與石墨混合制成催化劑，所述的烷基化反應投料重量比為:仲丁醇:苯胺=1.3-1.5:1，反應溫度2001: -220°C，反應在常壓進行，:所述的含有銅鋅金屬的混合物催化劑的組份重量含量比為銅:鋅:石墨=1:1 一 1.1:1.3-2，所述的含有銅鋅金屬的混合物催化劑的組份重量含量比為銅:鋅:鎳:石墨=1:1 一 1.05:1 — 1.3:1.3 —2，所述的含有銅鋅金屬的混合物催化劑的組份重量含量比為銅:鋅:鋁:石墨=1:1:1 一1.2:1.3-2，所述的含有銅鋅金屬的混合物催化劑的組份重量含量比為銅:鋅:鉻:石墨=1:1 — 1.1:1 — 1.2:1.3 — 2,所述的催化劑制成直徑為2_ — 3.5mm,高度為5_ — 7mm的圓柱體，烷基化反應完成后分餾、精餾得η —仲丁基苯胺。
[0005]本發明所提供的一種η-仲丁基苯胺的制備方法，將原料氣化后在固定床反應器中進行，無須在高壓釜等設備，采用含有銅鋅的金屬混合物為催化劑，催化劑通過混合一定量石墨作為載體固化在一起制成一定形狀，載體也可以考慮選用其它合適的物質，在此基礎上添加一定量的鎳或鉻或鋁還能進一步提高催化效率和收率，并提高催化劑循環使用的次數，催化劑制成特定的形狀，可循環利用，相比以硫酸、氫氟酸或有機物為催化劑反應副產物大大降低，能有效的提高反應的收率，本制備方法反應條件溫和，反應過程中無三廢產生，制備過程綠色環保，噸產品催化劑成本大大降低，本方法簡單易實現，利用本方法生產制造η-仲丁基苯胺，能夠有效的提高產品質量，降低成本，增強企業競爭力。
【具體實施方式】
[0006]為了更充分的解釋本發明的實施，提供本發明的實施實例，這些實施實例僅僅是對本發明的闡述，不限制本發明的范圍。本發明中的η-仲丁基苯胺，其中η指仲丁基在苯環上的位置，可為2、3、4、5、6位，分別對應仲丁基在鄰位、間位、對位。本發明的反應器采用固定床反應器，連續進料生產，連續分餾、精餾，精餾分餾后將產品分離，未反應的仲丁醇、苯胺可繼續作為原料投入反應。
[0007]實施例1:
取粉狀銅、鋅、石墨，石墨作為載體，按照重量銅30%、鋅30%、石墨40%制作催化劑，催化劑制成直徑為3_左右、高度為5_左右的圓柱體，催化劑可為多孔狀，將催化劑投入填充到反應器中，投入500kg仲丁醇，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.3:1投料，投入600kg苯胺及相應量的仲丁醇至攪拌罐中，充分攪拌后經計量泵打入氣化器，氣化器氣化溫度保持在210 0C ±10°C，原料經氣化后進入反應器中，反應溫度220°C ± I (TC，反應采用常壓進行，在催化劑的作用下進行烷基化反應，反應物產物直接進行分餾、精餾，得產物η-仲丁基苯胺，分餾回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反應可以連續進行，一次轉換率達70%以上，產品純度99%。
[0008]實施例2:
取粉狀銅、鋅、石墨，石墨作為載體，按照重量銅28%、鋅30%、石墨42%的金屬混合物為催化劑，催化劑制成直徑為2.5_左右、高度為6_左右的圓柱體，催化劑可為多孔狀，將催化劑投入填充到反應器中，投入500kg仲丁醇，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.5:1投料，投入600kg苯胺及相應量的仲丁醇至攪拌罐中，充分攪拌后經計量泵打入氣化器，氣化器氣化溫度保持在210°C ±10°C，原料經氣化后進入反應器中，反應溫度220°C ±10°C，反應采用常壓進行，在催化劑的作用下進行烷基化反應，反應物產物直接進行分餾、精餾，得產物η-仲丁基苯胺，分餾回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反應可以連續進行，一次轉換率達70%以上，產品純度99.3%。
[0009]實施例3:
取粉狀銅、鋅、石墨，石墨作為載體，按照重量銅25%、鋅27%、石墨48%的金屬混合物為催化劑，催化劑制成直徑為3mm左右、高度為6mm左右的圓柱體，催化劑可為多孔狀，將催化劑投入填充到反應器中，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.5:1投料，投入600kg苯胺及相應量的仲丁醇至攪拌罐中，充分攪拌后經計量泵打入氣化器，氣化器氣化溫度保持在210 0C ±10°C，原料經氣化后進入反應器中，反應溫度220°C ± I (TC，反應采用常壓進行，在催化劑的作用下進行烷基化反應，反應物產物直接進行分餾、精餾，得產物η-仲丁基苯胺，分餾回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反應可以連續進行，一次轉換率達70%以上，產品純度99.2%。
[0010]實施例4:
取粉狀銅、鋅、石墨，石墨作為載體，按照重量銅27%、鋅29%、石墨43%的金屬混合物為催化劑，催化劑制成直徑為2mm左右、高度為5mm左右的圓柱體，催化劑可為多孔狀，將催化劑投入填充到反應器中，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.3:1投料，投入600kg苯胺及相應量的仲丁醇至攪拌罐中，充分攪拌后經計量泵打入氣化器，氣化器氣化溫度保持在210 0C ±10°C，原料經氣化后進入反應器中，反應溫度220°C ± I (TC，反應采用常壓進行，在催化劑的作用下進行烷基化反應，反應物產物直接進行分餾、精餾，得產物η-仲丁基苯胺，分餾回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反應可以連續進行，一次轉換率達70%以上，產品純度99.5%。
[0011]實施例5:
取粉狀銅、鋅、鎳、石墨，石墨作為載體，按照重量銅20%、鋅21%、鎳25%、石墨34%的金屬混合物為催化劑，催化劑制成直徑為2.5mm左右、高度為5mm左右的圓柱體,催化劑可為多孔狀，將催化劑投入填充到反應器中，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.3:1投料，投入600kg苯胺及相應量的仲丁醇至攪拌罐中，充分攪拌后經計量泵打入氣化器，氣化器氣化溫度保持在210°C ±10°C，原料經氣化后進入反應器中，反應溫度220°C ± 10°C，反應采用常壓進行，在催化劑的作用下進行烷基化反應，反應物產物直接進行分餾、精餾，得產物η-仲丁基苯胺，分餾回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反應可以連續進行，一次轉換率達70%以上，產品純度99.3%。
[0012]實施例6:
取粉狀銅、鋅、鋁、石墨，石墨作為載體，按照重量銅22%、鋅22%、鋁24%、石墨32%的金屬混合物為催化劑，催化劑制成直徑為2.5mm左右、高度為5mm左右的圓柱體,催化劑可為多孔狀，將催化劑投入填充到固定床反應器中，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.4:1投料，投入600kg苯胺及相應量的仲丁醇至攪拌罐中，充分攪拌后經計量泵打入氣化器，氣化器氣化溫度保持在210°C ±10°C，原料經氣化后進入反應器中，反應溫度220°C ±10°C，反應采用常壓進行，在催化劑的作用下進行烷基化反應，反應物產物直接進行分餾、精餾，得產物η-仲丁基苯胺，分餾回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反應可以連續進行，一次轉換率達70%以上，產品純度99.2%。
[0013]實施例7:
取粉狀銅、鋅、鋁、石墨，石墨作為載體，按照重量銅20%、鋅20%、鋁24%、石墨36%的金屬混合物為催化劑，催化劑制成直徑為3_左右、高度為5_左右的圓柱體，催化劑可為多孔狀，將催化劑投入填充到反應器中，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.5:1投料，投入600kg苯胺及相應量的仲丁醇至攪拌罐中，充分攪拌后經計量泵打入氣化器，氣化器氣化溫度保持在210 0C ±10°C，原料經氣化后進入反應器中，反應溫度220°C ± I (TC，反應采用常壓進行，在催化劑的作用下進行烷基化反應，反應物產物直接進行分餾、精餾，得產物η-仲丁基苯胺，分餾回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反應可以連續進行，一次轉換率達70%以上，產品純度大于等于99.7%。
[0014]實施例8:
取粉狀銅、鋅、鉻、石墨，石墨作為載體，按照重量銅20%、鋅22%、鉻24%、石墨34%的金屬混合物為催化劑，催化劑制成直徑為3_左右、高度為5_左右的圓柱體，催化劑可為多孔狀，將催化劑投入填充到反應器中，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.5:1投料，投入600kg苯胺及相應量的仲丁醇至攪拌罐中，充分攪拌后經計量泵打入氣化器，氣化器氣化溫度保持在210 0C ±10°C，原料經氣化后進入反應器中，反應溫度220°C ± I (TC，反應采用常壓進行，在催化劑的作用下進行烷基化反應，反應物產物直接進行分餾、精餾，得產物η-仲丁基苯胺，分餾回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反應可以連續進行，一次轉換率達70%以上，產品純度大于等于99%。
[0015]本發明中每噸催化劑可生產1000-1200噸的產品，催化劑使用到一定程度后活性降低，可通過復活再生后重復使用。本發明所提供的一種η-仲丁基苯胺的制備方法，將原料氣化后在固定床反應器中進行，無須在高壓釜等設備，采用含有銅鋅的金屬混合物為催化劑，催化劑通過混合一定量石墨作為載體固化在一起制成一定形狀，載體也可以考慮選用其它合適的物質，在此基礎上添加一定量的鎳或鉻或鋁還能進一步提高催化效率和收率，并提高催化劑循環使用的次數，催化劑制成特定的形狀，可循環利用，相比以硫酸、氫氟酸或有機物為催化劑反應副產物大大降低，能有效的提高反應的收率，本制備方法反應條件溫和，反應過程中無三廢產生，制備過程綠色環保，噸產品催化劑成本大大降低，本方法簡單易實現，利用本方法生產制造η-仲丁基苯胺，能夠有效的提高產品質量，降低成本，增強企業在詳細說明本發明的實施方式之后，熟悉該項技術的人士可清楚地了解，在不脫離上述申請專利范圍與精神下可進行各種變化與修改，凡依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發明技術方案的范圍，且本發明亦不受限于說明書中所舉實例的實施方式。
【權利要求】
1.一種η —仲丁基苯胺的制備方法，包括采用原料苯胺和仲丁醇進行烷基化反應，其特征在于:苯胺和仲丁醇經氣化器氣化后進入反應器進行烷基化反應，烷基化反應采用含有金屬的催化劑進行。
2.根據權利要求1所述的一種η—仲丁基苯胺的制備方法，其特征在于:所述的催化劑為含有銅鋅金屬的混合物。
3.根據權利要求1所述的一種η—仲丁基苯胺的制備方法，其特征在于:所述的催化劑為含有銅鋅金屬的混合物，金屬混合物與石墨混合制成催化劑。
4.根據權利要求1所述的一種η—仲丁基苯胺的制備方法，其特征在于:所述的烷基化反應投料重量比為:仲丁醇:苯胺=1.3-1.5:1，反應溫度2001:-2201:，反應在常壓進行。
5.根據權利要求3所述的一種η—仲丁基苯胺的制備方法，其特征在于:所述的含有銅鋅金屬的混合物催化劑的組份重量含量比為銅:鋅:石墨=1:1 一 1.1:1.3 — 2。
6.根據權利要求3所述的一種η—仲丁基苯胺的制備方法，其特征在于:所述的含有銅鋅金屬的混合物催化劑的組份重量含量比為銅:鋅:鎳:石墨=1:1 一 1.05:1 -1.3:1.3 一 2ο
7.根據權利要求3所述的一種η—仲丁基苯胺的制備方法，其特征在于:所述的含有銅鋅金屬的混合物催化劑的組份重量含量比為銅:鋅:鋁:石墨=1:1:1 一 1.2:1.3 — 2。
8.根據權利要3所述的一種η—仲丁基苯胺的制備方法，其特征在于:所述的含有銅鋅金屬的混合物催化劑的組份重量含量比為銅:鋅:鉻:石墨=1:1 一 1.1:1-1.2:1.3-2。
9.根據權利要求3所述的一種η—仲丁基苯胺的制備方法，其特征在于:所述的催化劑制成直徑為2mm — 3.5mm,高度為5mm — 7mm的圓柱體。
10.根據權利要求1所述的一種η—仲丁基苯胺的制備方法，其特征在于:烷基化反應完成后分餾、精餾得η —仲丁基苯胺。
【文檔編號】C07C211/45GK104387281SQ201310453441
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】曹日磊 申請人:安陽市鼎勝稀土拋光材料有限公司