[发明专利]一种催化加氢制备环己二胺的方法

说明书

本发明公开了一种由苯二胺催化加氢制备环己二胺的方法，属于催化加氢技术领域。将苯二胺溶解于1，4‑二氧六环溶剂中，配制成反应液，将反应液通入装有担载型金属钴催化剂的固定床反应器中，用氢气将苯二胺催化加氢为环己二胺。在100～180℃、2.0～7.0MPa氢气气氛下进行固定床催化加氢反应，在优化的反应条件下，苯二胺的加氢转化率可达100％，环己二胺的选择性可达90％以上。

技术领域

本发明涉及一种苯二胺催化加氢制备环己二胺的方法，属于催化加氢技术领域。

技术背景

环己二胺属于脂肪多胺，根据两个胺基位置的不同，环己二胺可以为1，2-环己二胺、1，3-环己二胺和1，4-环己二胺。其中，1，2-环己二胺和1，4-环己二胺是用途十分广泛的化工原料中间体，如作为医药中间体及制造聚酰胺、聚酰亚胺、聚脲及聚氨酯的单体等。

环己二胺的制造方法已有很多文献报道。例如，可以利用脂肪环上二醇的羟基胺化来制备，如专利WO0029236披露了一种由环己二醇在氨气气氛下胺化制备环己二胺的方法。更常用的方法是利用苯二胺(1，2或1，4-苯二胺)在催化剂的存在下与氢气反应制备环己二胺。例如，美国专利US2606924、US3644552、US3697449都使用钌催化剂催化苯二胺的加氢反应来制备相应的环己二胺。

中国专利CN102688757公开了一种在临氨条件下苯二胺加氢制备环己二胺的方法，所用的催化剂由主活性组分、助剂和载体三部分组成。主活性组分为贵金属钌或钯，助剂为铼、钴、镍和铁等的金属氧化物中的一种或几种，载体选用活性炭或氧化铝或二氧化硅等。在浆态床反应器中，苯二胺和氢气可高活性、高选择性地转化为以环己二胺为主要产物的多种胺产品。

中国专利CN106994344公开了一种甲苯二胺催化加氢制备甲基环己二胺的催化剂，该催化剂由活性组分钌和助剂组成，助剂包括铈、锰、钡、钙、镁和镧中的一种或几种。可以获得很高的转化率和目标产物选择性。

马小丹等(化学世界，2012年增刊，第6页)报道了在超临界状态下，使用骨架镍催化剂将对苯二胺催化加氢为1，4-环己二胺的结果，在优化的条件下，可以获得99.8％的转化率，但没有提供选择性数据。

中国专利CN102911063公开了一种在列管式连续反应器中，将邻苯二胺连续加氢为1，2-环己二胺的方法。该方法使用1，4-二氧六环为溶剂，催化剂为三氧化二铝负载的钯催化剂，氢气压力3-7Mpa。与间歇式高压加氢工艺相比，该工艺可以提高1，2-环己二胺的收率和产能，节约原料氢气。同时，得到的1，2-环己二胺产品的顺反比为2∶8左右，降低了后期单一产品的分离难度。

现有的苯二胺加氢为环己二胺工艺中使用的加氢催化剂主要活性组分为贵金属钌或钯，由于钌或钯价格较高，增加了生产成本。本申请经过研究发现，贱金属钴也具有很高的催化活性，可以将苯二胺高效地加氢为环己二胺。

发明内容

本发明申请提供一种在固定床反应器中使用担载的金属钴为催化剂，将苯二胺加氢为环己二胺的方法，在优化的反应条件下，可以将苯二胺高效地加氢为环己二胺。

本发明的技术方案如下：

一种催化加氢制备环己二胺的方法，其特征在于：将苯二胺溶解于1，4-二氧六环溶剂中，配制成反应液，将反应液通入装有担载型金属钴催化剂的固定床反应器中，用氢气将苯二胺催化加氢为环己二胺。

上述担载型金属钴催化剂中钴的含量(以金属钴质量计)为15～60％；载体为氧化铝和氧化镁的混合物，其中镁与铝的比例，以氧化物质量计为7∶1～1∶7；担载型金属钴催化剂可使用可溶性的钴盐、镁盐和铝盐的混合溶液通过共沉淀法制备，也可以将溶解有可溶性钴盐的溶液浸渍于成型氧化铝/氧化镁混合氧化物载体上制备。

上述担载型金属钴催化剂中钴元素需经氢气高温还原为金属钴才具有加氢活性。