一種固定床法合成咔唑的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固定床法合成咔唑的方法。它的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種固定床法合成咔唑的方法，其是以二苯胺為原料，在催化劑的作用下合成咔唑的方法，所述催化劑選用金屬型催化劑，以固定床為反應(yīng)容器，向所述催化劑所在床層通入所述二苯胺、水蒸氣，在所述固定床的水蒸氣氛圍下氣相法合成咔唑。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明首次采用了固定床法二苯胺脫氫環(huán)化合成咔唑，并以水蒸氣為載氣，其優(yōu)點(diǎn)在于，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作；原料二苯胺價(jià)格便宜；催化劑制備簡(jiǎn)便、活性穩(wěn)定；高溫下的水蒸氣除去反應(yīng)器內(nèi)的積碳，使得催化劑的壽命大幅提高；催化合成產(chǎn)物收率高，精制后可以得到含量大于99.90％的產(chǎn)品，收率90％以上。
【專利說明】一種固定床法合成咔唑的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)化工、有機(jī)合成領(lǐng)域，特別涉及一種固定床法合成咔唑的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 咔唑，俗名9-氮（雜）芴，純品的熔點(diǎn)244. 8°C，外觀呈無色單斜片狀結(jié)晶體，有特 殊氣味，易升華，微溶于水，可溶于乙醇、乙醚等多數(shù)有機(jī)溶劑。咔唑作為重要的精細(xì)化工中 間體，廣泛應(yīng)用于染料、顏料、醫(yī)藥及高分子材料等領(lǐng)域。隨著染料和顏料工業(yè)的快速發(fā)展 以及咔唑衍生物應(yīng)用的不斷開發(fā)，咔唑需求量呈逐年上升的趨勢(shì)。咔唑主要是從煤焦油中 提取的，其在煤焦油中的含量為1.5%左右，提取方法主要有結(jié)晶-蒸餾法和溶劑洗滌法， 但都存在收率低、純度不高、"三廢"污染嚴(yán)重等問題。因此，化學(xué)合成法制備咔唑越來越受 到重視。
[0003] 早在1872年人們就開始研究二苯胺制備咔唑的工藝，Albert Schnatterrer等研 究了二苯胺液相脫氫環(huán)化制備咔唑的方法，咔唑的選擇性和轉(zhuǎn)化率均為60%左右。1938 年，Moargan等首次研究了以聯(lián)苯胺為原料用V 205進(jìn)行氧氣氧化制得咔唑。1948年， E.C.Horing就提出用鈀/碳（Pt/C)為催化劑，對(duì)1，2,3,4_四氫咔唑進(jìn)行催化脫氫合成咔 唑。后來，大量科研人員在此工藝的基礎(chǔ)上對(duì)催化劑進(jìn)行了多次改進(jìn)，但綜合考慮還是原料 和催化劑價(jià)格高導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高。201210410069. 2提出以二苯胺為原料、Pd的化合物為 催化劑，加入丁酸或丁酸與其他酸的混合溶劑中通入空氣或氧氣在一定壓力下進(jìn)行反應(yīng)制 得咔唑。
[0004] 當(dāng)前，市場(chǎng)上的咔唑主要是從煤焦油中提純制得的，但煤焦油中所提取出來的咔 唑純度不高，且產(chǎn)量還受煉焦行業(yè)的嚴(yán)重制約，隨著咔唑市場(chǎng)需求量的不斷增加、產(chǎn)品質(zhì)量 的要求不斷提高，煤焦油法提取咔唑的工藝已不能滿足當(dāng)今的要求了。因此，迫切需要化學(xué) 合成法制備咔唑來滿足現(xiàn)狀，而目前所報(bào)道的化學(xué)合成法幾乎都面臨生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)效 率低、三廢污染嚴(yán)重等問題，所以開發(fā)一種低成本、高效率、無污染的咔唑合成工藝變得意 義重大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單易控、催化劑使用壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)物 收率高的固定床法合成咔唑的方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種固定床法合成咔唑的 方法，其是以二苯胺為原料，在催化劑的作用下合成咔唑的方法，所述催化劑選用金屬型催 化劑，以固定床為反應(yīng)容器，向所述催化劑所在床層通入所述二苯胺、水蒸氣，在所述固定 床的水蒸氣氛圍下氣相法合成咔唑。
[0007] 進(jìn)一步地，二苯胺質(zhì)量空速為0. 2-1. 2t/h，水蒸氣與二苯胺的進(jìn)料質(zhì)量比為 1-5 : 1，反應(yīng)溫度在400-500°C之間，反應(yīng)壓力在0.01-0.1MPa之間。
[0008] 進(jìn)一步地，催化劑活性組分優(yōu)選Fe203, A1203, Cr203中的至少一種。
【權(quán)利要求】
1. 一種固定床法合成咔唑的方法，其是以二苯胺為原料，在催化劑的作用下合成咔唑 的方法，其特征在于，所述催化劑選用金屬型催化劑，以固定床為反應(yīng)容器，向所述催化劑 所在床層通入所述二苯胺、水蒸氣，在所述固定床的水蒸氣氛圍下氣相法合成咔唑。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種固定床法合成咔唑的方法，其特征在于，二苯胺質(zhì)量空速 為0. 2-1.2t/h，水蒸氣與二苯胺的進(jìn)料質(zhì)量比為1-5 : 1，反應(yīng)溫度在400-500°C之間，反應(yīng) 壓力在0· 01-0. IMPa之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種固定床法合成咔唑的方法，其特征在于，催化劑活性組分 優(yōu)選Fe203, ΑΙΑ, Cr203中的至少一種。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的一種固定床法合成咔唑的方法，其特征在于，水蒸氣與二 苯胺的進(jìn)料質(zhì)量比優(yōu)選1-3 : 1，溫度優(yōu)控在450-500°C在，反應(yīng)壓力優(yōu)控在0. 01-0. 05MPa 之間。
【文檔編號(hào)】C07D209/86GK104059015SQ201410299640
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】曹宏生, 徐志華, 王忠冬, 吳開運(yùn) 申請(qǐng)人:江蘇飛亞化學(xué)工業(yè)有限責(zé)任公司