[发明专利]一种邻乙基苯胺氧化脱氢制备吲哚的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学化工技术领域，具体涉及一种邻乙基苯胺氧化脱氢制备吲哚的方法。

背景技术

吲哚是重要的精细化学品，在香料、染料、氨基酸、农药等领域具有广泛的用途，其中以吲哚为起始原料制备L-色氨酸是吲哚的主要用途。目前吲哚的工业制备方法有煤焦油提取法、苯胺-乙二醇法等。邻乙基苯胺属于带有邻位碳和氮取代基的吲哚合成前体，通过催化脱氢环化后可以生成吲哚，并且邻乙基苯胺可以由氯霉素生产的“三废”污染物邻硝基乙苯加氢制备。

在邻乙基苯胺催化脱氢环化制备吲哚的众多催化剂中，美国Amoco公司开发的Cu-Al-B三元催化剂具有良好的催化效果(US 5332838)，硼组分的添加增加了催化剂表面酸性强度，使得反应转化率和选择性均有明显的提高，分别达到90％以上(以邻乙基苯胺计)。但在该方法中，脱氢反应所造成的强还原性气氛使催化剂中活性金属阳离子(Cu II or Cu I)易被还原而大大降低催化剂活性，另经过一段时间使用后催化剂表面积碳严重，催化剂的转化率和选择性都明显降低。为了减少以上的缺点，在催化脱氢反应过程中对于原料的液时空速要求较低，工业应用也受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于工业化生产的邻乙基苯胺氧化脱氢制备吲哚的方法。

为解决上述技术问题，本发明的思路如下：在硼铝酸铜催化剂的存在下，将汽化的邻乙基苯胺与氧气混合后连续进入催化剂床层进行气相氧化脱氢反应，得到产物吲哚。

具体的技术方案如下：

一种邻乙基苯胺氧化脱氢制备吲哚的方法，邻乙基苯胺与水汽化后，与氧气混合，在硼铝酸铜催化剂作用下，氧化脱氢反应得到吲哚。

其中，邻乙基苯胺与水的体积比为1∶1～10。

其中，邻乙基苯胺与氧气的摩尔比为1∶0.4～2.5。

其中，邻乙基苯胺与水汽化后，与氧气混合的方式为：邻乙基苯胺与水先混合，再经汽化，然后与预热的氧气混合；或者，邻乙基苯胺与水分别汽化，再与预热的氧气混合。

其中，所述的氧气可替换为空气，或氧气与氮气的混合气体。所述的氧气与氮气的混合气体中，氮气所占的体积百分比小于等于92％。当氧气替换为空气，或氧气与氮气的混合气体时，其混合气体的用量仍然以其中的氧气用量计算。

其中，氧化脱氢反应条件为：反应温度为500～800℃，邻乙基苯胺的液时空速为0.01～1h^-1。优选的反应条件为：反应温度为620～680℃，邻乙基苯胺的液时空速为0.05～0.7h^-1。邻乙基苯胺的液时空速最优选0.1h^-1。

有益效果：本发明方法通过在反应体系中通入氧气，可以有效减少催化剂中铜离子的还原度，同时也将催化剂表面的积碳清除。采用本发明方法后，邻乙基苯胺转化率可达95％，产物吲哚的选择性可达90％，催化剂寿命大于500h。本发明方法操作方便，易于实现产业化。

具体实施方式：

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1：

在脱氢反应器中，填装20克硼铝酸铜催化剂，邻乙基苯胺和水混合后汽化进入固定床反应器反应，反应温度640℃，邻乙基苯胺和水的体积比为1∶6，邻乙基苯胺进料液时空速0.1h^-1，常压反应200h后测定邻乙基苯胺转化率和吲哚选择性，其结果见表1。

实施例2：

与实施例1的方法相同，所不同的是邻乙基苯胺和水混合后汽化再与经过预热的空气混合后进入固定床反应器反应，邻乙基苯胺和空气中的氧气的摩尔比为1∶1，常压反应200h后测定邻乙基苯胺转化率和吲哚选择性，其结果见表1。

表1

实施例3：

在脱氢反应器中，填装20克硼铝酸铜催化剂，邻乙基苯胺和水混合后汽化再与经过预热的空气混合后进入固定床反应器反应，反应温度500℃，常压，邻乙基苯胺和水的体积比为1∶6，邻乙基苯胺和氧气的摩尔比为1∶1，邻乙基苯胺液时空速0.1h^-1，反应结果见表2。

实施例4：

与实施例3不同的是反应温度为600℃，其他操作条件与实施例3相同，反应结果见表2。

实施例5：

与实施例3不同的是反应温度为700℃，其他操作条件与实施例3相同，反应结果见表2。

表2