[发明专利]制备3-甲基吡啶的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及制备3-甲基吡啶的方法和系统。

背景技术

作为一种重要的精细化工原料，3-甲基吡啶不仅在医药领域和农药领域有广泛应用，还能够用作合成香料、染料、溶剂、酒精变性剂和橡胶硫化促进剂等的中间体，用途非常广泛。

工业上曾经采用过的3-甲基吡啶的生产方法主要有煤焦油提取法、丙烯醛氨法以及醛氨法（即以乙醛及其衍生物、甲醛和氨（胺、铵）为原料），其中醛氨法是目前3-甲基吡啶的主要生产方法。但是，3-甲基吡啶仅是该法的副产物，催化剂的低选择性是一个很突出的问题。

此外，提出了使用2-甲基-1,5-戊二胺合成3-甲基吡啶，然而目前使用的催化剂价格昂贵，容易失活，这限制了其在工业上的应用。

另一方面，在反应产物的分离方面也存在着一些问题。例如，，虽然副产物3-甲基哌啶与3-甲基吡啶的沸点相差十几度，但是因为性质相似，在对产品的纯度有一定的要求时，需要较高的回流比才能满足分离要求，从而能耗较高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种能够有效制备3-甲基吡啶的方法。

本发明的另一个目的在于提出一种能够有效制备3-甲基吡啶的系统。

根据本发明第一方面实施例的制备3-甲基吡啶的方法，制备3-甲基吡啶的方法，包括以下步骤：使2-甲基-1,5-戊二胺在催化剂的作用下发生反应，得到反应产物,所述反应产物中含有3-甲基吡啶、H₂、NH₃以及副产物；对所述反应产物进行第一冷凝分离，得到气态的H₂与NH₃的混合物和液态的3-甲基吡啶与所述副产物的混合物；以及对所述液态的3-甲基吡啶与所述副产物的混合物进行分离，得到3-甲基吡啶，其中，所述催化剂中含有γ-Al₂O₃，所述副产物包括吡啶、3-甲基哌啶、3,5-二甲基吡啶、3-甲基-5-乙基吡啶。

根据本发明的实施例的制备3-甲基吡啶的方法，采用了催化剂中富含γ-Al₂O₃，而γ-Al₂O₃是一种活性很强的催化剂，能够有效地以2-甲基-1,5-戊二胺为原料制备3-甲基吡啶，且安全可靠，催化剂耐失活能力大大提高，并且可以显著降低生产成本。

根据本发明的实施例，作为原料的2-甲基-1,5-戊二胺的来源并不受特别限制，例如，可以来源于己二腈工艺的副产物2-甲基戊二腈经过加氢得到。通过对己二腈工艺的副产物的进一步利用，可以提高整个工艺的经济价值。

根据本发明的实施例，所述催化剂中还含有选自α-Al₂O₃、δ-Al₂O₃、η-Al₂O₃、κ-Al₂O₃、γ-Al₂O₃、θ-Al₂O₃、χ-Al₂O₃和ρ-Al₂O₃中的任一种。

根据本发明的一些实施例，对所述液态的3-甲基吡啶与所述副产物的混合物进行分离具体包括：对所述液态的3-甲基吡啶与所述副产物的混合物进行第一精馏，分别得到第一轻组分和第一重组分，所述第一轻组分含有吡啶与3-甲基哌啶，所述第一重组分含有3-甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶与3-甲基-5-乙基吡啶；和对所述第一重组分进行第二精馏，分别得到第二轻组分和第二重组分，所述第二轻组分为3-甲基吡啶，所述第二重组分含有3,5-二甲基吡啶与3-甲基-5-乙基吡啶。