CN101328129B - 一种3-甲氧基丙胺的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种化学中间体合成方法，尤其是指一种3-甲氧基丙醇为原料的3-甲氧基丙胺的制备方法。本发明是以3-甲氧基丙醇为原料，以Cu-Co/Al2O3-硅藻土为催化剂，在一定的压力、温度条件下，将3-甲氧基丙醇打入预热器并与氨气、氢气混合预热汽化后进入固定床反应器反应，反应后物料经冷凝冷却、气液分离，3-甲氧基丙胺作为产品采出，系统物料循环利用。本发明的优点是方法工艺流程简单，转化率高，选择性好，副产物少，分离流程简明，能耗、原料消耗低，产品生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种农药中间体的化学合成方法，尤其是一种以3-甲氧基丙醇为原料的3-甲氧基丙胺的制备方法。
背景技术
3-甲氧基丙胺是一种农药除草剂中间体和医药化工中间体，用途：医药中间体，染料中间体，石油防腐、清洗剂等。分子式：C4H11NO，分子量是89.14，英文名：3-Metho×ypropylamine。它的物理特性是：密度，0.873；熔点，-65℃；沸点，117-118℃；折射率，1.4165-1.4185；闪点，48℃。作为一种新型农药、医药的中间体，其生产还处于初始阶段，制备方法还处于摸索开发阶段。
发明内容
针对3-甲氧基丙胺目前生产技术中的不足，本发明提出一种转化率高，选择性好，副产物少，流程简单，生产成本低，适合工业生产的3-甲氧基丙胺的制备方法。
本发明是通过下述技术方案得以实现的：
一种3-甲氧基丙胺的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)以3-甲氧基丙醇为原料，并把3-甲氧基丙醇泵入预热器，与氨气、氢气混合预热汽化；
(2)预热汽化后进入反应器，以Cu-Co/Al2O3-硅藻土为催化剂，控制压力为常压～5.0Mpa，温度为50～360℃，醇液态空速为0.1～3.0h-1，氨醇摩尔比为1.0～15.0∶1，氢醇摩尔比为0.1～10.0∶1，催化剂用量为0.05～3.0m3醇/(hr·m3催化剂)条件下进行反应；
其中，催化剂的组成(重量比)为：Cu为0.1～50.0％，Co为0.5～60.0％，Ru为0.001～0.1％，Mg为0.001～5.7％，Cr为0.01～15.0％，其余为Al2O3和硅藻土的混合物或两者之一；
3)反应后物料经冷凝冷却、气液分离，气相经循环进入反应器循环利用；
液相进入精馏塔分离提纯3-甲氧基丙胺，可得产品；分离出来的氨、3-甲氧基丙醇返回到进料系统，再进入反应器，与补充进入的氢气、氨和3-甲氧基丙醇进行反应。
作为优选，上述的一种3-甲氧基丙胺的制备方法中所述的Cu-Co/Al2O3-硅藻土催化剂的组成(重量比)为：Cu为5.0～25.0％，Co为5.0～30.0％，Ru为0.01～0.3％，Mg为0.05～1.0％，Cr为0.1～5.0％，其余为Al2O3和硅藻土的混合物或两者之一。
作为优选，上述的一种3-甲氧基丙胺的制备方法中所述的反应操作条件为：压力：0.3～1.5Mpa，温度：120～220℃，醇液态空速：0.5～2.0h-1，氨醇摩尔比：4.0～10.0∶1，氢醇摩尔比：0.5～5.0∶1，催化剂用量：0.4～2.0m3醇/(hr·m3催化剂)。
作为优选，上述的一种3-甲氧基丙胺的制备方法中所述的制备过程系统实行闭路循环，物料循环利用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案。这种3-甲氧基丙胺的制备方法，以3-甲氧基丙醇为原料，在Cu-Co/Al2O3-硅藻土催化剂为催化剂；该反应采用固定床反应器，在汽相进行，采用连续式过程。3-甲氧基丙醇由计量泵打入预热器并与氨气、氢气混合预热后汽化后进入固定床反应器反应，反应后物料经冷凝冷却、气液分离；气相经循环压缩机压缩循环利用，液相进入精馏塔分离提纯：3-甲氧基丙胺作为产品采出；氨、3-甲氧基丙醇返回到进料系统，并补充一定量的氢气、氨和3-甲氧基丙醇，以维持上述的氨、氢、异辛醇的摩尔比；少量副产物二-(3-甲氧基丙基)胺(简称二胺)或经提纯后作为副产品销售或返回合成进料系统循环用以抑制副产物继续产生；废水提纯至排放标准排放。
本发明有益的效果是：以3-甲氧基丙醇为原料连续催化氨化脱水合成3-甲氧基丙胺。本方法工艺流程简单，转化率高，选择性好，副产物少，分离流程简明，能耗、原料消耗低，产品生产成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：这种3-甲氧基丙胺(C4H11NO)的制备方法：
首先制备催化剂：
工业用Cu-Co/Al2O3-硅藻土催化剂为催化剂，编号为Al，催化剂的组成(重量比)为：Cu为0.5％，Co为20.0％，Ru为0.05％，Mg为0.07％，Cr为0.5％，其余为Al2O3和硅藻土各占50％的混合物。
工业用Cu-Co/Al2O3-硅藻土催化剂为催化剂，编号为A2，催化剂的组成(重量比)为：Cu为3.0％，Co为1.0％，Ru为0.05％，Mg为0.1％，Cr为2.0％，其余为Al2O3和硅藻土各占50％的混合物。
工业用Cu-Co/Al2O3-硅藻土催化剂为催化剂，编号为A3，催化剂的组成(重量比)为：Cu为15.0％，Co为10.0％，Ru为0.1％，Mg为1.0％，Cr为2.0％，其余为Al2O3占30％和硅藻土占70％的混合物。
工业用Cu-Co/Al2O3-硅藻土催化剂为催化剂，编号为A4，催化剂的组成(重量比)为：Cu为25.0％，Co为40.0％，Ru为0.01％，Mg为3.0％，Cr为5.0％，其余为Al2O3占20％和硅藻土占80％混合物。
工业用Cu-Co/Al2O3-硅藻土催化剂为催化剂，编号为A5，催化剂的组成(重量比)为：Cu为40.0％，Co为30.0％，Ru为0.1％，Mg为4.0％，Cr为10.0％，其余为Al2O3占60％和硅藻土占40％混合物。
工业用Cu-Co/Al2O3-硅藻土催化剂为催化剂，编号为A6，催化剂的组成(重量比)为：Cu为5.0％，Co为25.0％，Ru为0.03％，Mg为5.0％，Cr为4.0％，其余为Al2O3和硅藻土各占50％的混合物。
工业用Cu-Co/Al2O3-硅藻土催化剂为催化剂，编号为A7，催化剂的组成(重量比)为：Cu为35.0％，Co为5.0％，Ru为0.05％，Mg为5.0％，Cr为4.0％，其余为Al2O3和硅藻土各占50％的混合物。
1)、以3-甲氧基丙醇为原料，以专利ZL200310122670.2所述制备的工业用Cu-Co/Al2O3-硅藻土催化剂为催化剂。
2)、该反应在汽相进行，采用连续式过程，其具体操作条件为压力：0.9Mpa，温度：150℃，醇液态空速：0.5h-1，氨醇摩尔比：8.0，氢醇摩尔比：1.5。
3)、3-甲氧基丙醇由计量泵打入预热器并与氨气、氢气混合预热后汽化后进入固定床反应器反应，反应后物料经冷凝冷却、气液分离；气相经循环压缩机压缩循环利用，液相进入精馏塔分离提纯：3-甲氧基丙胺作为产品采出；氨、3-甲氧基丙醇返回到进料系统，并补充一定量的氢气、氨和3-甲氧基丙醇，以维持上述的氨、氢、3-甲氧基丙醇的摩尔比；少量副产物二-(3-甲氧基丙基)胺(简称二胺)或经提纯后作为副产品销售或返回合成进料系统循环用以抑制副产物继续产生；废水提纯至排放标准排放。
实施例2---实施例9：将实施例1中催化剂装入直径为32×3.5mm，长度1500mm的不锈钢反应器。反应器中设置∮8×1mm的不锈钢测温套管，催化剂装填高度为880mm，催化剂装填量为585ml。反应原料为上进下出，从反应器底部流出的物料经冷凝冷却后进入分离器中，气相氨、氢从分离器顶部排出，底部液相定时取样。用气相色谱分析组成，具体反应条件及结果列于下表。
反应条件及结果
由上表中数据可知，在本发明者工艺条件下反应，结果均有较高的转化率和较好的选择性。
实施例11…实施例15：按照例2～10所述装置、流程和催化剂，催化剂的装填量为585ml进行240小时稳定性运转试验。反应压力：0.9MPa，温度：180℃，醇液态空速：0.5h-1，氨醇摩尔比：8.0，氢醇摩尔比：1.5。用液相色谱分析组成，具体反应条件及结果列于下表。
240小时稳定性运转试验
由上表数据可知，该工艺条件下，反应的转化率高于70％，选择性高于80％，同时催化剂有较好的稳定性。
Claims (4)
1.一种3-甲氧基丙胺的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)以3-甲氧基丙醇为原料，并把3-甲氧基丙醇泵入预热器，与氨气、氢气混合预热汽化；
(2)预热汽化后进入反应器，以Cu-Co/Al2O3-硅藻土为催化剂，控制压力为常压～5.0Mpa，温度为50～360℃，醇液态空速为0.1～3.0h-1，氨醇摩尔比为1.0～15.0∶1，氢醇摩尔比为0.1～10.0∶1，催化剂用量为0.05～3.0m3醇/hr·m3催化剂的条件下进行反应；
其中，催化剂的组成为：Cu为0.1～50.0％，Co为0.5～60.0％，Ru为0.001～0.1％，Mg为0.001～5.7％，Cr为0.01～15.0％，其余为Al2O3和硅藻土的混合物或两者之一，上述比例为重量比；
3)反应后物料经冷凝冷却、气液分离，气相经循环进入反应器循环利用；
液相进入精馏塔分离提纯3-甲氧基丙胺，可得产品；分离出来的氨、3-甲氧基丙醇返回到进料系统，再进入反应器，与补充进入的氢气、氨和3-甲氧基丙醇进行反应。
2.根据权利要求1所述的一种3-甲氧基丙胺的制备方法，其特征在于：所述的Cu-Co/Al2O3-硅藻土催化剂的组成为：Cu为5.0～25.0％，Co为5.0～30.0％，Ru为0.01～0.3％，Mg为0.05～1.0％，Cr为0.1～5.0％，其余为Al2O3和硅藻土的混合物或两者之一，上述比例为重量比。
3.根据权利要求1所述的一种3-甲氧基丙胺的制备方法，其特征在于：所述的反应操作条件为：压力：0.3～1.5Mpa，温度：120～220℃，醇液态空速：0.5～2.0h-1，氨醇摩尔比：4.0～10.0∶1，氢醇摩尔比：0.5～5.0∶1，催化剂用量：0.4～2.0m3醇/hr·m3催化剂。
4.根据权利要求1所述的一种3-甲氧基丙胺的制备方法，其特征在于：所述的制备过程系统实行闭路循环，物料循环利用。
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