一种6-氨基己酸的制备方法与流程

本发明涉及6-氨基己酸制备，尤其是一种6-氨基己酸的制备方法。

背景技术：

1、己二胺是合成尼龙66、尼龙610等的关键原料，是聚酰胺和特种聚氨酯产业链中的关键一环。己二胺的工业化生产方法主要通过丁二烯法制备己二腈，再进行催化加氢制备己二胺，该方法成本较低，但己二腈的生产技术长期成为我国的技术难题。目前市场上也有通过己内酰胺制备己二胺的方法，但受制于工业级的己内酰胺的价格因素，成本要比丁二烯法高很多。

2、尼龙6为由己内酰胺单体聚合而成的树脂，在汽车、电子电器、机械、纺织、航空等领域应用十分广泛。随着这些材料达到生命周期后，大量的废弃尼龙6面临回收难题，比如废弃渔网等被丢弃在江河湖泊，对生态环境造成严重的破坏。目前针对尼龙6的回收主要两种方式：(1)物理回收，即将尼龙6回收之后经过物理手段进行熔融造粒和再加工，由于尼龙6受热之后很容易发生降解，导致性能损失非常严重，因此通过物理回收方法得到的尼龙6只能进行降级利用。(2)尼龙6通过化学方式回收，即将尼龙6进行解聚得到己内酰胺，其中己内酰胺可作为原料进一步聚合制备再生尼龙6产品，该方法可以弥补物理回收方法的劣势，制备出的再生产品具有和新品一致的性能，如专利cn1205330a、cn1169720a、cn101423487a等，但以上这些工艺复杂，而且对己内酰胺的纯度要求很高，所以需要将己内酰胺从产物当中进行分离和进一步提纯精制，因此成本较高。

3、废弃尼龙6的回收存在困难，且国内制备己二胺的方法成本极高，目前这两个困难急需解决。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种6-氨基己酸的制备方法、一种己二胺的制备方法。本发明利用尼龙6制备6-氨基己酸，解决了目前废弃尼龙的回收难题。本发明利用制备得到的6-氨基己酸制备得到己二胺的方法，绕过了丁二烯法制备己二腈的难题，可以显著的简化工艺流程并降低成本。

2、为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种6-氨基己酸的制备方法，制备方法如下：

3、(1)将尼龙6和催化剂混合均匀，微波加热水解得到6-氨基己酸溶液；所述催化剂为磷酸盐酸混合物或磷酸硫酸混合物；其中，尼龙6以分子当中最小重复单元为单个分子进行计算，尼龙6的最小重复单元总摩尔量：催化剂的摩尔量的比例为1：(0.5-3)；所述加热反应的温度为200-300℃，加热反应的压力为1.5-8.5mpa，加热反应的时间为20-120min；

4、(2)将所述6-氨基己酸溶液减压蒸馏后，得到所述6-氨基己酸。

5、本发明提供了一种6-氨基己酸的制备方法，利用磷酸、盐酸/硫酸的混合物进行催化水解反应，在特定的反应条件下，得到6-氨基己酸。本发明特定的复配催化剂为磷酸、硫酸/盐酸的混合物，发明人发现，采用复配催化剂可以显著的提升催化效果以及解聚效率。采用微波加热的方式进行解聚时，溶剂的极性会随着温度升高而下降，影响对微波能量的吸收，从而使解聚效率下降。磷酸能够较好的吸收微波能量，能够起到微波吸收剂的作用，当磷酸与硫酸/盐酸复配作为催化剂使用时，可以更加显著的提升催化效果以及解聚效率。

6、本发明所用的尼龙6可以为回收的尼龙6废弃物，具体的，可以来自于废弃渔网、地毯、汽车零部件、水口料等。采用尼龙6废弃物时将回收的尼龙6废弃物进行粉碎、清洗，以去除泥沙、油污等杂质。

7、优选地，所述催化剂为磷酸盐酸混合物时，磷酸盐酸的摩尔比为磷酸：盐酸＝1：(0.5-5)，所述催化剂为磷酸硫酸混合物时，磷酸硫酸的摩尔比为磷酸：硫酸＝1：(0.5-5)。

8、进一步优选地，所述催化剂为磷酸盐酸混合物时，磷酸盐酸的摩尔比为磷酸：盐酸＝1：(1-4)，所述催化剂为磷酸硫酸混合物时，磷酸硫酸的摩尔比为磷酸：硫酸＝1：(1-4)。

9、本发明所述摩尔比为分子个数之间的比较，尼龙6以分子当中最小重复单元为单个分子进行计算，催化剂的摩尔比指所用催化剂当中纯溶质之间的摩尔比。

10、可选地，所述磷酸的浓度为4-85wt％，所述盐酸的浓度为5-36wt％，所述硫酸的浓度为7-98wt％。

11、发明人发现，复配催化剂在特定的摩尔比选择下，催化效果更好，制备得到的6-氨基己酸的产率更高。

12、优选地，所述加热反应的温度为220-260℃，加热反应的压力为2-6mpa，加热反应的时间为30-60min。

13、发明人发现，加热反应在上述条件下，制备得到的6-氨基己酸的产率更高。

14、此外，本发明提供了由上述的6-氨基己酸的制备方法制备得到的6-氨基己酸。

15、进一步地，本发明提供了所述的6-氨基己酸在制备己二胺中的应用。

16、另外，本发明提供了一种己二胺的制备方法，包括如下步骤：

17、(1)将所述的6-氨基己酸进行氨化反应、气相催化反应后，得到6-氨基己腈；

18、(2)将所述6-氨基己腈纯化后进行催化加氢反应，得到己二胺。

19、优选地，所述步骤(1)中，氨化反应具体为：将6-氨基己酸和浓氨水混合均匀，进行氨化反应，反应结束后，通入氨气进行气相催化反应，反应温度为300-600℃，得到6-氨基己腈；所述步骤(2)中，在兰尼镍催化剂存在下将纯化后的6-氨基己腈催化加氢，反应温度为300-400℃，得到己二胺。

20、本发明还提供了利用上述己二胺的制备方法制备得到的己二胺。

21、相对于现有技术，本发明的有益效果为：(1)本发明直接可以通过废弃尼龙6制备6-氨基己酸，相比于尼龙6解聚制备己内酰胺，再以己内酰胺为原料制备己二腈，然后再制备己二胺的方法，可以显著的简化工艺流程并降低成本。(2)己二胺的市场价值约为己内酰胺的2-3倍，市场需求也更旺盛，因此通过回收废弃尼龙6来制备己二胺相比制备己内酰胺，不但可以实现废弃尼龙6的高价值利用，更可以绕过制备丁二烯法制备己二腈的难题。(3)在环境保护方面，还可以减少塑料污染对环境造成的危害并有效减少碳排放。

技术特征：

1.一种6-氨基己酸的制备方法，其特征在于，制备方法如下：

2.如权利要求1所述的6-氨基己酸的制备方法，其特征在于，所述催化剂为磷酸盐酸混合物时，磷酸盐酸的摩尔比为磷酸：盐酸＝1：(1-4)，所述催化剂为磷酸硫酸混合物时，磷酸硫酸的摩尔比为磷酸：硫酸＝1：(1-4)。

3.如权利要求1所述的6-氨基己酸的制备方法，其特征在于，所述加热反应的温度为220-260℃，加热反应的压力为2-6mpa，加热反应的时间为30-60min。

4.一种由权利要求1-3任一项所述的6-氨基己酸的制备方法制备得到的6-氨基己酸。

5.一种如权利要求4所述的6-氨基己酸在制备己二胺中的应用。

6.一种己二胺的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.一种如权利要求6所述的己二胺的制备方法制备得到的己二胺。

技术总结
本发明公开了一种6‑氨基己酸的制备方法，涉及6‑氨基己酸制备技术领域。本发明提供了一种6‑氨基己酸的制备方法，制备方法如下：(1)将尼龙6和催化剂混合均匀，微波加热水解得到6‑氨基己酸溶液；所述催化剂为磷酸盐酸混合物或磷酸硫酸混合物；其中，尼龙6以分子当中最小重复单元为单个分子进行计算，尼龙6的最小重复单元总摩尔量：催化剂的摩尔量的比例为1：(0.5‑3)；所述加热反应的温度为200‑300℃，加热反应的压力为1.5‑8.5Mpa，加热反应的时间为20‑120min；(2)将所述6‑氨基己酸溶液减压蒸馏后，得到所述6‑氨基己酸。

技术研发人员：吴昊,谢晓琼,李建军,吴博,庞承焕,刘思杨,陈平绪,叶南飚
受保护的技术使用者：国高材高分子材料产业创新中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13