环己胺是一种用途广泛的有机化工原料和精细化工中间体。经过大量文献资料的查询,对六种环己胺的合成方法进行综合比较,提出了经济合理、目前较可能实现工业化的合成路线。即以环己醇为原料,在临氢状态下,通入过量的氨气,实现环己醇的催化氨解,得到环己胺、二环己胺。 加氢脱氢催化剂是环己醇催化氨解的核心,通过相关文献资料的综合,筛选确定采用以Cu和Ni为活性物的有载体金属氧化物作为催化剂,制备、筛选得到CuO/NiO/γ-Al₂O₃催化剂,其活性成份重量比为:Cu/Ni/Al₂O₃=18/15/67,经评价表明:该环己醇催化氨解催化剂具有优良的催化性能。 本文阐述了环己醇催化氨解法合成环己胺、二环己胺的反应机理,提出较为系统的分析方法,设计小试装置、合成环己胺,小试结果环己胺的选择性为80～90%,二环己胺的选择性为5～15%,环已胺和二环己胺的总选择性≥97%,单程收率≥90%。以环己胺为目标产物时,最佳反应温度190℃、空速0.3h^-1、氨醇比8:1、反应压力0.8MPa、临氢状况1:1;以环己胺和二环己胺同为目标产物时,最佳反应温度190℃、空速0.4h^-1、氨醇比6:1、反应压力0.9MPa、临氢状况1:1;摸索提高二环己胺产出比例的工艺条件,精制分离得到纯度≥99.5%的环己胺、纯度≥95%的二环己胺。 通过热力学的初步分析,知道环己醇催化氨解合成环己胺的反应为放热反应,其反应热为2774cal/mol。本文设计的中试装置验证了小试装置的放大情况,环己胺和二环己胺的单程总收率可达92%以上;探索了未转化环己醇、过量氨的循环利用方法。该工艺收率高、原料易得、成本适中、工艺条件温和,具有质量和环保优势,非常适应于工业化生产。