一種吡咯烷酮類產(chǎn)品的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于精細(xì)化工產(chǎn)品制備領(lǐng)域,設(shè)及一種化咯燒酬類產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 贓晚類產(chǎn)品是一類廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、塑料添加劑、有機(jī)催化劑、固化劑、溶劑 等領(lǐng)域的精細(xì)化工產(chǎn)品,特別是其具有較高的生物活性,市場(chǎng)前景良好。目前所述的贓晚類 產(chǎn)品包括:贓晚、3-甲基贓晚、4-甲基贓晚、2-甲基贓晚、2, 4-二甲基贓晚、3, 5-二甲基贓 晚,2, 2, 6, 6-四甲基贓晚、2, 6-二甲基贓晚。W下為部分產(chǎn)品的介紹:
[0003] 化咯燒酬是一類重要的有機(jī)物,其分子通式如下所示:
[0004]
[0005] 上述分子通式中,R為H、邸3、沖的一種,其主要產(chǎn)品種類有a-化咯燒酬、 N-甲基化咯燒酬、N-乙基化咯燒酬和N-辛基化咯燒酬。a-化咯燒酬,又名化咯酬、氮戊環(huán) 酬、下內(nèi)酷胺。是一種無(wú)色結(jié)晶,可用作溶劑及有機(jī)合成中間體,W及用來(lái)制造尼絕4和乙 締基化咯燒酬等。N-甲基化咯燒酬,中文別名:NMP;1-甲基-2化咯燒酬;N-甲基-2-化咯 燒酬。無(wú)色透明油狀液體,微有胺的氣味。能與水、醇、酸、醋、酬、面代控、芳控和藍(lán)麻油互 溶。揮發(fā)度低,熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性均佳,能隨水蒸氣揮發(fā)。有吸濕性。對(duì)光敏感。N-乙 基化咯燒酬(肥巧是一種無(wú)色透明的液體,沸點(diǎn)82-83°C(101.3化曰),相對(duì)密度0.994邑/ cm3,折光率1. 4665 (22°C)。是一種強(qiáng)極性的有機(jī)溶劑,N-甲基化咯燒酬在裡電、醫(yī)藥、農(nóng) 藥、顏料、清洗劑、絕緣材料等行業(yè)中廣泛應(yīng)用。具有髙化學(xué)穩(wěn)定性、弱堿性、出眾溶解能力、 低蒸汽壓及低介電常數(shù)。不會(huì)形成氨鍵,屬于極性非質(zhì)子傳遞溶劑,可W取代其他穩(wěn)定性 差、蒸汽壓髙毒性大極易滲人皮膚的溶劑,被稱為無(wú)毒超溶劑。
[0006] 化咯燒酬傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝W1,4-下二醇或者順酢為原料制備,W1,4-下二醇為 原料占絕大部分生產(chǎn)能力,其生產(chǎn)流程一般為:1,4-下二醇度DO)首先脫氨為T-下內(nèi)醋 (GBL),再將粗邸L凈化后與氨水或者有機(jī)一元胺反應(yīng)為粗化咯燒酬,最后再經(jīng)過(guò)精饋后得 到產(chǎn)品。該工藝脫氨反應(yīng)為吸熱反應(yīng),并且多為氣相反應(yīng),需要使用導(dǎo)熱油加熱蒸發(fā)抓0和 過(guò)量氨氣,耗費(fèi)能量,而且需要通過(guò)精制工段將反應(yīng)剩余的BDO和副產(chǎn)物脫除,特別是由于 在抓0脫氨中會(huì)副產(chǎn)一定量的四氨巧喃(TH巧和正下醇等輕組分,在后續(xù)胺分離回收中增 加難度,因此邸L的精制成為了必須的手段,而邸L的生產(chǎn)和精制能耗幾乎占據(jù)了WBDO生 產(chǎn)化咯燒酬產(chǎn)品50%W上的能耗。
[0007] 就傳統(tǒng)技術(shù),WN-甲基化咯燒酬(NMP)為例進(jìn)行更加詳盡描述。CN200410012188 描述一種1,4-下二醇脫氨為邸L的催化劑化/ZnO/Ce2〇3,避免了化元素的使用,所得催化 劑GBL選擇性為95%左右,副產(chǎn)物為THF和正下醇。CN96106430. 7描述一種由1,4-下二 醇脫氨一胺化制備N-甲基化咯燒酬的方法,是將1,4-下二醇在化-Zn-化-Zr催化劑存在 下,在175~230°C、0. 1~1.OMPa條件下進(jìn)行氣相脫氨反應(yīng),然后將脫氨反應(yīng)流出物經(jīng)冷 凝、脫氣后作為胺化反應(yīng)原料,在200~300°C、5~IOMPa條件下與甲胺和水反應(yīng)0. 5~5 小時(shí),反應(yīng)時(shí)脫氨反應(yīng)流出物中丫-下內(nèi)醋、甲胺、水的摩爾比為1 : (1~4) : (2~9)。 所得N-甲基化咯燒酬產(chǎn)率W1,4-下二醇為基準(zhǔn)計(jì)算達(dá)94摩爾%。CN101903344公開一種 與CN96106430. 7相近的方案,本技術(shù)特點(diǎn)是采用高選擇性脫氨催化劑和無(wú)銘催化劑,使 得粗邸L無(wú)需精制可W直接作為NMP合成原料,可W節(jié)約部分精制能耗,但是其粗產(chǎn)品中依 然含有一定量的THF,并且甲胺使用過(guò)量,運(yùn)將會(huì)造成后續(xù)甲胺循環(huán)中存在凈化困難。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題,本發(fā)明提供一種化咯燒酬類產(chǎn)品的生產(chǎn)方法, 其能耗低,收率高且流程短,克服了現(xiàn)有化咯燒酬類產(chǎn)品生產(chǎn)中面臨的困難:能耗較高、收 率需要提高、流程較長(zhǎng)等問(wèn)題,。
[0009] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種化咯燒酬類產(chǎn)品的生產(chǎn)方法,該方法WW 1,4-下二醇與組分一為合成化咯燒酬或者N-烷基化咯燒酬的原料,所述組分一為液氨或 者N-烷基胺,包括W下步驟:
[0010] 步驟1,反應(yīng)段:將1,4-下二醇與組分一按照摩爾比為1 :1. 05~8. 0的比例混 合后,所述摩爾比是指1,4-下二醇摩爾數(shù)與所述組分一的液氨中的氨或者N-烷基胺中的 胺的摩爾數(shù)之比,加熱至180~270°C后送入至少含有兩段反應(yīng)器的脫氨-胺化一體化反 應(yīng)器中,在脫氨-胺化一體化催化劑作用下分級(jí)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為含有化咯燒酬或者N-烷基化咯 燒酬的反應(yīng)混合物,所述脫氨-胺化一體化反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為210~300°C,反應(yīng)壓力為 0. 2~15.OMPa,所述脫氨-胺化一體化催化劑為至少含有銅和氧化物載體的催化劑;
[0011] 步驟2,氣液分離段:將上述步驟1得到的所述反應(yīng)混合物從所述脫氨-胺化一體 反應(yīng)器流出后,首先與原料換熱后再冷卻至4(TCW下后進(jìn)入壓力平衡罐,氣相組分通過(guò)所 述壓力平衡罐的壓力控制閥持續(xù)馳放富含氨氣的氣體產(chǎn)品,液相進(jìn)入后續(xù)處理步驟;
[0012] 步驟3,精制段:上述步驟3的所述壓力平衡罐從所述反應(yīng)混合物分離出的液相, 首先經(jīng)過(guò)脫氨塔或脫胺塔脫除未反應(yīng)完全的氨或者N-烷基胺W及部分水、四氨巧喃和正 下醇,所述氨或者N-烷基胺返回步驟1的所述脫氨-胺化一體化反應(yīng)器,再送入脫水塔脫 除其中的水分,最后在精制塔中得到合格的化咯燒酬或N-烷基化咯燒酬類產(chǎn)品。
[0013] 本發(fā)明的有益效果為:將作為合成原料的1,4-下二醇和氨或者有機(jī)一元胺是混 合后進(jìn)行,在至少包含兩段反應(yīng)器的脫氨-胺化一體化反應(yīng)器的分級(jí)反應(yīng)和組合催化劑的 作用下直接轉(zhuǎn)化為化咯燒酬系列產(chǎn)品,具有(1)節(jié)約了邸L精制能耗和抓0汽化能耗,使得 過(guò)程能耗較傳統(tǒng)工藝降低至少50%W上;(2)產(chǎn)品收率高;(3)減小反應(yīng)器體積;(4)生產(chǎn) 流程縮短,更易于操作控制,安全性提高等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例 僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0015] 本發(fā)明實(shí)施例的化咯燒酬類產(chǎn)品的生產(chǎn)方法,化咯燒酬類產(chǎn)品是指生產(chǎn)贓晚、 3-甲基贓晚、4-甲基贓晚、2-甲基贓晚、2, 4-二甲基贓晚、3, 5-二甲基贓晚,2, 2, 6, 6-四甲 基贓晚、2, 6-二甲基贓晚等化咯燒酬類產(chǎn)品,該方法是一種化咯燒酬的低壓連續(xù)生產(chǎn)方法, W1,4-下二醇與組分一(組分一為液氨或者有機(jī)一元胺)為化咯燒酬或者N-烷基化咯燒 酬的合成原料,具體包括W下步驟:
[0016] 步驟1,反應(yīng)段:1,4-下二醇與液氨或者有機(jī)一元胺按照摩爾比1 :1. 05~8. 0混 合后,加熱至180~270°C后送入至少含有兩段反應(yīng)器的脫氨-胺化一體化反應(yīng)器中,在 脫氨-胺化一體化催化劑作用下分級(jí)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為含有化咯燒酬或者N-烷基化咯燒酬的 反應(yīng)混合物,所述脫氨-胺化一體化反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為210~300°C,反應(yīng)壓力0. 2~ 15.OMPa,所述脫氨-胺化一體化催化劑至少含有銅和氧化物載體,所述氧化物載體為二氧 化娃、氧化侶、氧化錯(cuò)、氧化儀、氧化領(lǐng)、氧化巧、氧化鋒、活性炭、氧化鐵、氧化棚或者含娃和 侶的分子篩中的一種或多種;
[0017] 步驟2,氣液分離段:將上述步驟1得到的反應(yīng)混合物從脫氨-胺化一體化反應(yīng)器 流出后,首先與原料換熱后在經(jīng)過(guò)冷卻至4(TCW下后進(jìn)入壓力平衡罐,氣相組分通過(guò)壓力 平衡罐的壓力控制閥持續(xù)馳放富含氨氣的氣體產(chǎn)品,液相進(jìn)入后續(xù)處理步驟的精制段;
[001引步驟3,精制段:所述步驟2中壓力平衡罐分離出的反應(yīng)混合物的液相首先經(jīng)過(guò)脫 氨塔或脫胺塔脫除未反應(yīng)完全的氨或者有機(jī)一元胺W及部分水、四氨巧喃和正下醇等,所 述氨或者有機(jī)一元胺