本發(fā)明涉及油田開采,具體涉及一種制備n-烯基酰胺的方法。
背景技術(shù):
1、烯基烷基酰胺是一類新型功能單體,其具有聚合活性高、水溶性好等優(yōu)勢(shì),其聚合物廣泛用于石油開采領(lǐng)域。世界范圍內(nèi)掌握n-乙烯基烷基酰胺合成工藝的企業(yè)主要有德國巴斯夫、日本三菱化學(xué)、日本昭和電工。但以上企業(yè)涉及的工藝步驟較多,其需經(jīng)歷高溫裂解過程,導(dǎo)致n-乙烯基烷基酰胺產(chǎn)率及純度降低。
2、長春應(yīng)用化學(xué)研究所公開過以甲酰胺、乙醛和酸酐制備n-乙烯基烷基酰胺的方法。甲酰胺先和乙醛反應(yīng)得到n-(α-羥乙基)甲酰胺,后者與酸酐反應(yīng)生成n-(α-酰氧基乙基)甲酰胺,進(jìn)而熱解消除得到n-乙烯基甲酰胺。該方法同樣能夠降低裂解溫度,但原料乙醛沸點(diǎn)低,同時(shí)反應(yīng)中間體穩(wěn)定性較差。
3、浙江新甬生物化工有限公司公開了一種n-乙烯基甲酰胺的合成方法,其利用甲酰胺和環(huán)氧乙烷反應(yīng)制備n-(2-羥乙基)甲酰胺,其與酸酐酯化得到n-(2-乙酰氧基乙基)甲酰胺,后者可在70℃下消除得到n-乙烯基甲酰胺。該方法可顯著降低消除溫度,但反應(yīng)原料環(huán)氧乙烷沸點(diǎn)較低、易開環(huán)聚合。
4、上述方案,雖可降低裂解反應(yīng),提高產(chǎn)物產(chǎn)率和純度,但反應(yīng)步驟較多、操作繁瑣,導(dǎo)致工藝成本高。此外,利用酸酐酯化伴隨生成大量副產(chǎn)物酸,對(duì)裝置設(shè)備腐蝕性大且廢液處理成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述的問題,提供一種制備n-烯基酰胺的方法,該方法反應(yīng)條件溫和,反應(yīng)步驟少,操作簡(jiǎn)單,對(duì)設(shè)備腐蝕性小。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種制備n-烯基酰胺的方法,該方法包括:在催化劑存在下,使得式(1)所示的結(jié)構(gòu)與式(2)所示的結(jié)構(gòu)接觸并進(jìn)行反應(yīng),
3、
4、其中,式(1)中,r1和r2各自獨(dú)立地為h或c1-c4的烷基;
5、式(2)中,r3和r4各自獨(dú)立地為h或c1-c6的烴基,n為1-5。
6、通過上述技術(shù)方案,至少獲得了以下有益效果:
7、(1)本發(fā)明的生產(chǎn)n-烯基酰胺的方法僅需一步反應(yīng),具有良好的步驟經(jīng)濟(jì)性,操作簡(jiǎn)單。
8、(2)本發(fā)明的制備方法中,反應(yīng)不涉及高溫高壓過程,對(duì)反應(yīng)儀器設(shè)備材質(zhì)要求低。
9、(3)本發(fā)明所公開的制備方法中,反應(yīng)生成副產(chǎn)物二醇和酸可回收后酯化再利用,大幅度減少三廢的排放,同時(shí)降低成本。
1.一種制備n-烯基酰胺的方法,其特征在于,該方法包括:在催化劑存在下,使得式(1)所示的結(jié)構(gòu)與式(2)所示的結(jié)構(gòu)接觸并進(jìn)行反應(yīng),
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,反應(yīng)的條件包括:溫度為100-180℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,反應(yīng)的時(shí)間為3-10h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,反應(yīng)的條件包括:溫度為130-160℃;
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述催化劑為zsm-35分子篩和/或nay分子篩,優(yōu)選為zsm-35分子篩。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述反應(yīng)在保護(hù)氣存在的條件下進(jìn)行;
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法,其中,相對(duì)于1mol式(1)所示的結(jié)構(gòu),式(2)所示的結(jié)構(gòu)的用量為0.5-2mol。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法,其中,相對(duì)于1mol式(1)所示的結(jié)構(gòu),式(2)所示的結(jié)構(gòu)的用量為0.55-1mol。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,相對(duì)于1mol式(1)所示的結(jié)構(gòu),催化劑的用量為20-150g。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,相對(duì)于1mol式(1)所示的結(jié)構(gòu),催化劑的用量為50-80g。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,式(1)所示的結(jié)構(gòu)選自n-(2-羥乙基)甲酰胺、n-(2-羥乙基)乙酰胺、n-(2-羥乙基)丙酰胺、n-(2-羥乙基)丁酰胺、n-(2-羥基-1-甲基乙基)乙酰胺和n-(1-羥甲基丙基)乙酰胺中的至少一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的方法,其中,所述式(2)所示的結(jié)構(gòu)選自乙二醇二甲酸酯、乙二醇二乙酸酯、乙二醇二丙酸酯、乙二醇二丁酸酯、乙二醇二戊酸酯、乙二醇二苯甲酸酯、1,3-丙二醇二乙酸酯、1,4-丁二醇二乙酸酯和1,5-戊二醇二乙酸酯中的至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的方法,其中,反應(yīng)結(jié)束后,該方法還包括:對(duì)所得物料進(jìn)行減壓蒸餾。