异丙醇氨化合成异丙胺新工艺的工业应用

2001年8月 石油炼制与化工 PETROI肌MPROcEssINGANDPETROc}ⅢMIcAIs 第32卷第8期 异丙醇氨化合成异丙胺新工艺的工业应用 杨克勇1吴巍1孙斌1杨胜强2 (1石油化工科学研究院北京100083；2是江科达石油化丁厂) 摘要采用石油化工科学研究院研究开发的以铜、镍为活性组元的催化剂，在实验窒进行r异 丙醇氰化合成异丙胺工艺条件的考察和优化．并在吴江科达石油化工厂改建的500∥a工业装置上 进行了工业应用。工业运转结果表明，该工艺具有操作条件缓和、产品选择性好、物耗低、催化荆寿 命长等特点，在压力l8MPa、温度170一215℃、氨醇摩尔比5—7、异丙醇空速不大于O．7h一的条件 下，异丙胺摩尔选择性不小于钾％，异丙醇单耗不人于1．06∥t，液氨单耗不大于o31∥t．催化剂寿命 可达5个月以卜，产品纯度98％～995％。 关键词：异丙胺异丙醇氨化工业规模 I前言 异丙胺是重要的基本有机合成中间体之一，广 泛用于合成农药、医药等方面。进入90年代以来， 随着杀虫剂甲基异柳磷产量的增大和新杀虫剂噻 嗪酮的投产，以及新杀菌荆异菌脲和新除草剂甲基 胺草磷的开发应用，同内对异丙胺的需求量越来越 大：长期以来，我国在异丙胺生产方面主要采用丙 酮合成路线，这种生产存在着生产技术落后， 规模小、产品质量羞等问题，不能满足国内市场对 异丙胺的需求，严重制约了许多基于异丙胺为中间 体的下游精细化工产晶的开发。 石油化上科学研究院(以下简称石科院)从19吣 年开始进行合成异丙胺催化剂及其工艺的研究开发 工作，通过对不同工艺路线的技术经济比较，确立了 以异丙醇为原料的合成路线，成功地研制出了适用于 异丙醇氨化合成异丙胺的催化剂RsA_Ⅱ，并通过系统 的工艺条件考察及工业放大研究，确定了该工艺的放 大流程及操作条件。1995年在吴江科达石油化工厂 改建的50DL／a异丙胺装置上首次工业试验成功，2000 年锦州六陆公司采用该技术建成的1．5k∥a异丙胺装 置例顺利投产。本文主要报道该技术的工艺研究及 首次工业化试验结果。 2工艺原理及流程 异丙醇氨化合成异丙胺是在一定温度、压力和 l临氢条件下，以异丙醇和氨为原料，通过催化剂的 作用进行氨化脱水，生成目的产物异丙胺和少量副 产物二异丙胺，然后经过一系列精馏分离，提取异 丙胺产品，并回收过量的氨及未转化的少量异丙 醇，返回反应系统继续参加反应。非目的产物二异 丙胺，或与未反应的异丙醇一起回收作为循环进 料，或得到二异丙胺粗馏分排出系统，经进一步提 纯处理作为副产品。具体上艺流程见图l，其主要 化学反应过程如下： ROH+N飓；2土RNH2+H20 RNH2+ROH；==2’R2NH+H20 R2NH+ROH；2jR3N+H20 (1) (2) (3) 式中：R——异丙基。 从f：述氨化脱水过程可以看出，异丙醇氨化反 应是一典型的串级反应体系，且受到可逆化学反应 平衡的限制。为提高目的产物异丙胺的选择性，需 确定适宜的反应工艺条件以抑制串级副反应(2)和 (3)的发生，并克服由于热力学平衡限制所产生的 不利影响。 3工业放大试验条件的考察与确定 3．1试验装置、原料及催化剂 在实验窒采用l∞mI．连续恒温固定床反应装 置，反应管尺寸忆8rIl|Il×3『Ⅲ×510Im；试验原料异 丙醇及液氨均为市售工业产品，纯度均大于99％； 收稿日期：200l邶m。 作者简介：杨克勇，高级工程师，1984年毕业于华东石油学院， 一直从事炼油化工科技研究开发工作．现任石油化工科学研 究院工艺工程发展部主任。曾获中国石化总公卅科学进步二 等奖l项、二等奖3项，申请巾国专利7项。 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据