[发明专利]用环氧乙烷和氨直接合成乙二胺的合成方法

权利要求书

1.一种用环氧乙烷和氨直接合成乙二胺的合成方法，其特征在于，其步骤如下：

（1）在流化床反应器中，填装流化床催化剂，将环氧乙烷、氨、氢气和来自本系统精馏釜底高沸物乙醇胺和乙二胺的复杂多聚物混合，在温度370～480℃、压力0.03～2.5MPa条件下，生成以乙二胺为主的含乙醇胺和多乙撑胺的混合物；其中，环氧乙烷∶氨∶氢气的质量比为1∶2～100∶0.1～100，系统套用的精馏釜底高沸物量为环氧乙烷质量的0～30%；

所述流化床催化剂是由以下质量百分比的物质组成：

NiO    0.5～12%；      CoO   0～10%    ；

Fe₂O₃    0～10%；      Al₂O₃  10～70%  ；

SiO₂    10～60%；

所述的流化床催化剂为20-120目的微球；

（2）混合物再直接进入固定床反应器，固定床内填装固定床催化剂，在温度370～480℃、压力0.03～2.5MPa条件下，将混合物中的非乙二胺物质进一步氨解成乙二胺，并副产多乙撑胺；过量的氨和氢气通过压缩机返回流化床套用；副产的高沸点物质返回流化床套用，或者用作环氧树脂固化剂；

所述的固定床催化剂是由以下质量百分比的物质组成：

NiO     0.5～10% ；    CoO    0～5%    ；

Fe₂O₃     0～10%  ；     Al₂O₃  20～70% ；

氢型丝光沸石、HZSM-5分子筛或者其它结晶型分子筛    10～60%  ；

所述的固定床催化剂为颗粒状。

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述的流化床反应器为挡板流化床、提升管式流化床或者内置旋风分离器的自由式流化床；所述的固定床为列管式固定床、堆积式固定床或者径向堆积式固定床。

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述的流化床和固定床串联。

4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤（1）中，环氧乙烷∶氨∶氢气的质量比为1∶25～30∶1～10；流化床温度为400～450℃，压力为0.04～1.0 MPa；步骤（2）中，固定床温度为410～430℃，压力为0.04～1.0 MPa。

5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤（1）中，所述流化床催化剂是由以下质量百分比的物质组成：

NiO     4～8%；     CoO     2～5%；

Fe₂O₃    2～5%；     Al₂O₃     40～60%；

SiO₂     30～50%。

6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤（2）中，所述的固定床催化剂是由以下质量百分比的物质组成：

NiO      2～5%；    CoO    0.5～1%  ；

Fe₂O₃    0.5～2%；    Al₂O₃  40～60% ；

氢型丝光沸石、HZSM-5分子筛或者其它结晶型分子筛   35～55%。

7.根据权利要求1或5或6所述的合成方法，其特征在于：所述的氧化镍来自于可溶性镍盐；氧化钴来自于可溶性钴盐；氧化铁来自于可溶性铁盐；氧化铝来自于硫酸铝、氯化铝、水合氢氧化铝、拟薄水铝石或者异丙醇铝；氧化硅来自于氨性硅溶胶或者酸性硅溶胶；丝光沸石硅铝比18～28；ZSM-5分子筛的硅铝比为15～80。

8.根据权利要求7所述的合成方法，其特征在于：所述的氧化镍来自于硝酸镍、硫酸镍、氯化镍或者醋酸镍；氧化钴来自于硝酸钴、硫酸钴或者氯化钴；氧化铁来自于硝酸铁、硫酸亚铁或者氯化铁；氢型丝光沸石的硅铝比为18～22；HZSM-5分子筛的硅铝比为20～50。