[发明专利]亚氨基二苄催化脱氢生产亚氨基芪的工业化方法

说明书

技术领域

本发明属于化学反应工程技术领域，具体的说，涉及一种医药中间体亚氨基芪的催化脱氢工业化生产方法。

背景技术

亚氨基芪(5H-二苯并[b，f]氮杂)是一种重要的药物合成中间体，主要用于卡马西平和奥卡西平等药物的合成。

用亚氨基二苄(10，11-二氢-5H-二苯并[b，f]氮杂，IDB)合成亚氨芪是工业上广泛采用的方法，主要有溴化法、液相催化脱氢法和气相催化脱氢法。溴化法是最早的生产亚氨基芪的工业方法，亚氨基二苄经酰化、溴化、脱溴化氢、脱酰等多步制备亚氨基芪的方法，此方法存在转化率低、杂质种类多、费时费力等弊端，且产品质量不高。亚氨基二苄液相条件下催化脱氢制备亚氨芪，反应温度低，产品收率较高，但存在采用贵金属催化剂且损耗严重，消耗氢受体，产物后处理较繁琐等缺陷。亚氨基二苄气相催化脱氢制备亚氨芪方法，具有工艺流程简单，副产物种类少、易分离，产品质量高，可用于生产无溴卡马西平等优点，是生产亚氨基芪的最佳方法。

文献CN 100453175C中公开了一种催化剂及其制备方法，以及该催化剂在生产亚氨基芪中的应用，提出了采用由钼、锡以及铁的金属氧化物组成的催化剂，利用亚氨基二苄气相脱氢来生产亚氨基芪的方法。该方法将亚氨基二苄以浓度5-30％(W/W)溶解在芳香烃溶剂中，在300-375℃下在蒸发器中蒸发，在等温管式反应器中于350～480℃下反应，反应后的物料直接冷凝回收。该方法存在大量溶剂随反应物通过催化剂，导致催化剂寿命大大降低，难以满足工业中长周期稳定生产的要求；另外反应器直径仅23mm，仅属于实验室试验装置。

文献CN 101307021A中公开了一种亚氨基芪的化学合成方法，采用固定床反应器，电加热使催化床层温度提高至400-600℃，熔融的亚氨基二苄通过高压水蒸汽带入催化床层，反应后进入装有冷却水的装置，得到的混合液蒸干水份后重结晶得到产品。该方法采用电加热催化床层，工业中应用时能耗很高；采用水蒸汽携带原料进反应器，原料进料量调节较困难；另外反应器直径仅30mm，无法直接应用于工业生产，催化床层仅为一段，反应效率低下，未实施多段之间换热反应器，系统也在常压下操作，属于实验室试验装置。

文献US 3531466中公开了一种亚氨基芪的生产工艺，提出了非贵金属脱氢催化剂，采用管式反应器，反应温度在300～700℃之间，常压或负压操作，利用水蒸汽携带原料，并通过加入氮气降低亚氨基二苄的分压，反应后产物全部冷凝，混合液经重结晶得到产品。该方法采用水蒸汽携带原料进反应器，原料进料量调节较困难；采用氮气调节反应物分压，导致了脱氢尾气热值显著下降，负压操作条件下使得尾气压缩机的负荷增加；另外反应器直径仅30mm，属于实验室试验装置。

文献JP 55017330中公开了一种亚氨芪的生产方法，制备出复合的金属氧化物催化剂，使用温度350-650℃，反应体系在常压或减压条件下都可以进行。反应器直径16mm，采用电加热，仅属于实验室试验装置。

综上所述，上述亚氨基二苄催化脱氢生产亚氨基芪的方法，大都为开发亚氨基二苄催化脱氢制亚氨基芪的催化剂，其亚氨基芪生产方法均为实验室的制备方法，均未提出工业上规模生产时的生产工艺，且有生产能耗高，催化剂寿命短等不足。

发明内容

本申请的发明人通过研究，对于亚氨基二苄催化脱氢生产亚氨基芪，找到一种工业化的生产方法，本方法的工艺流程为：反应物料经加热熔化后与高温水蒸汽混合后进入脱氢反应器，脱氢反应是在一个包括至少两个催化床层的轴向或径向固定床反应器中进行，两个催化床层之间设置高温水蒸汽间接或直接加热反应物流，从反应器出来的物流经过一个换热器进行换热回收热量，随后进入带有换热器的吸收塔，经降温、冷却和吸收之后，其富含反应产物的溶剂取出，经过蒸发、结晶等获得产品亚氨基芪。本方法通过多段催化和床层间换热技术，实现了催化脱氢反应的高选择性；采用带换热器的吸收塔用有机溶剂吸收易结晶的产品；工艺用水循环使用，实施了零排放；脱氢尾气直接进入加热炉焚烧，既获取了氢气的热值，又降低了排放。本方法克服了现有技术中能耗高、催化剂寿命短等技术缺陷，同时符合节能减排的环保要求，能够实施大规模工业化生产。

因此，本发明的首要目的就在于提供一种亚氨基二苄气相催化脱氢生产亚氨基芪的方法。

本发明需要解决的技术问题是：

(1)提供一种工业上可行的亚氨基二苄气相催化脱氢生产亚氨基芪的生产工艺，实现高选择性的催化脱氢反应；

(2)进行工业规模生产时，出于环保节能的要求，必须要考虑能量的综合利用和降低三废的排放；