本发明属于精细化工产品，具体涉及一种10-氨基癸腈的水解方法。
背景技术：
1、ω-氨基酸属精细化工产品，是一种用途较为广泛的化工原料，部分产品亦是合成ab型尼龙的单体，ab型尼龙是一种综合性能优良的工程塑料。
2、合成ω-氨基酸的方法有发明专利cn102307848 a从单不饱和脂肪酸或者酯合成ω-氨基酸或者酯的方法，该工艺目标是用于从单不饱和的天然脂肪酸经过单不饱和二腈类型中间化合物合成ω-氨基链烷酸或者它们的酯的方法。该法只是针对特定原料单不饱和脂肪酸或者酯生产ω-氨基酸的一种方法，工艺流程长，操作繁琐，收率不高。
3、尼龙10作为长碳链ab型尼龙一种，其物理、机械、力学性能优良，因目前还没有制备尼龙10的单体（10-氨基癸酸）的工程化方法，故市场上还没有尼龙10产品销售，所以有必要开发一种制备10-氨基癸酸的方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供了一种10-氨基癸腈的水解方法。本发明通过对癸二腈加氢产物（联产10-氨基癸腈）进行水解，得到10-氨基癸酸盐，加正丁醇萃取出癸二胺及少量的10-氨基癸亚胺、双癸亚胺，再对剩余物料进行酸化、分离得到10-氨基癸酸，本发明工艺流程短，操作简便，收率高。
2、为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：一种10-氨基癸腈水解方法，包括以下步骤：
3、（1）将脱去溶剂后的含10-氨基癸腈的癸二腈加氢产物投入水解釜中，开启搅拌，升至110～130℃，加入适量碱溶液达到一定碱浓度，并维持此碱液浓度进行水解反应；
4、（2）水解反应结束后，降温至65～85℃，加入定量萃取剂萃取体系中的癸二胺及少量的10-氨基癸亚胺、双癸亚胺，并加以分离；
5、（3）萃取分离后水相中缓慢加酸中和，控制合适的ph值，析出10-氨基癸酸，利用固液分离得到10-氨基癸酸。
6、进一步地，所述含10-氨基癸腈的加氢产物为癸二腈加氢联产10-氨基癸腈所得产物，所述加氢产物包含10-氨基癸腈、癸二胺及10-氨基癸亚胺、双癸亚胺组分，所述10-氨基癸腈的质量含量为30～45%。
7、步骤（1）中所述癸二腈加氢联产10-氨基癸腈所得产物是一种物性较特殊的体系，因为癸二腈加氢产物体系中主要有10-氨基癸腈、癸二胺以及少量的双癸亚胺、10-氨基癸亚胺，其中10-氨基癸腈不溶于水性介质中，因而不能直接溶于水及碱液中，而癸二胺以及少量的双癸亚胺、10-氨基癸亚胺在体系温度达到65℃以上时与水或低浓度碱液互溶，所以当癸二胺及亚胺类等产物溶于碱液后，其时体系相溶性发生根本改变，10-氨基癸腈能溶于其中接近均相。
8、如上所述，为强化溶解过程，水解釜中配轴流涡轮桨，有较好的剪切混和功能，搅拌转速控制在200～300r/min。
9、进一步地，步骤（1）所述碱溶液为强碱溶液，采用氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液，优选氢氧化钠溶液。
10、进一步地，步骤（1）中加入碱液后体系的碱浓度为1.5～3.5%，且水解反应过程中体系的碱液浓度保持在1.5～3.5%。由于10-氨基癸腈水解生成10-氨基癸酸时，需维持一定碱浓度，反应体系才能顺利进行，当碱浓度小于1.5%时，体系中氢氧根离子浓度低，反应速度慢，耗时太长；碱浓度大于3.5%时，碱浓度过高会产生同离子效应，影响体系相溶性，甚至挤出10-氨基癸腈，致水解反应变得困难。
11、如上所述，水解过程中生成10-氨基癸酸不断消耗碱液，为促进反应进行，需不断补加碱液，只有这样才能使体系中碱液与有机物混溶。
12、步骤（1）中所述含10-氨基癸腈的加氢产物中所述10-氨基癸腈与碱溶液中溶质的摩尔比为1：1.1～1.2。
13、当碱溶液与含10-氨基癸腈的加氢产物的摩尔比小于1：1.1时，由于碱液少，接近理论添加量，10-氨基癸腈分子与碱接触机会少，水解反应变慢，甚至不能完全反应；10-氨基癸腈能溶于体系是因为癸二胺在体系温度达到65℃以上时与碱液互溶，体系出现亲油性；相反，当碱溶液与10-氨基癸腈的加氢产物大于1：1.2时，癸二胺与碱液互溶体系由于碱液量过大，10-氨基癸腈因受挤出效应影响，溶解能力下降，碱液量特别大时，甚至会出现两相分离。
14、步骤（1）所述水解温度为110～130℃；水解温度设为110～130℃：因为当温度低于110℃，10-氨基癸腈水解速度常数降低，反应速度明显偏慢，反应不易进行；而当水解温度高于130℃时，因体系中含有亚胺类不饱和加氢产物，极易变成副产物，甚至在温度过高时，体系内物料可能发生聚合反应，致10-氨基癸酸收率降低或无法分离。
15、进一步地，步骤（1）所述水解反应时间为6～8h；从反应机理看，10-氨基癸腈水解生成10-氨基癸酸反应分为二步：第一步为腈基水解生成酰胺基，此步反应相对容易，速度较快；第二步生成的酰胺基进一步水解成酸基，此步所需活化能高，速度慢，耗时长，如在没有强化的条件下，比一步反应慢1～2个数量级，所以为保证水解反应充分完全，时间设为6～8h；试验数据表明当时间小于6h，有可能水解反应不完全，收率降低；反应时间达8h，水解已经完全。
16、进一步地，步骤（2）中所述萃取剂为正丁醇。采用正丁醇萃取癸二胺是因为癸二腈加氢产物经水解后为：10-氨基癸酸及癸二胺为主，含少量的二亚胺、胺基亚胺，极少量的癸二酸；其中癸二酸、10-氨基癸酸与碱液反应成盐，溶解在体系中，癸二胺及亚胺在正丁醇中溶解度更大，尤先于碱液体系，且正丁醇与低浓度碱水溶液有明显的相界。
17、步骤（2）所述萃取剂与癸二腈加氢产物的质量之比为0.6～0.9：1。正丁醇作为萃取剂，不仅要考虑相容性及萃取效率，同时要后续分离操作，当质量比低于0.6：1时，萃取相与碱液分界效果不好；反之，当质量比大于0.9：1时，用量大加不经济。
18、步骤（2）中萃取温度控制范围为65～85℃，此步目的有二：一方面要考虑二元胺在不同温度条件下于水相中的溶解性（即温度对癸二胺在萃取相与水相的分配系数的影响）；另一方面要兼顾整个水解体系的粘度及传质能力，即有利于正丁醇对水解反应产物中癸二胺萃取的效果；当水解产物体系温度降至65℃以下时，体系稠度增加，不利于传质，增加了萃取的难度，需通过延长萃取时间及搅拌的强度来弥补；当水解产物体系温度控制在85℃以上时，癸二胺在体系中溶解能力随温度升高亦逐步增加，萃取效率会有所降低，此时，用正丁醇萃取，萃取难度加大，不易萃取。
19、步骤（3）中加酸中和后体系的ph为6.7～6.9。反应终点选为ph 6.7～6.9，因为，加酸中和达到ph 6.9时，水解产物中10-氨基癸酸盐与酸反应完全转化为10-氨基癸酸，加酸中和酸过量到ph值小于6.8时，10-氨基癸酸氨基又会与酸反应生成盐，又重新溶于产物体系中，不能达到对10-氨基癸酸进行有效分离。
20、步骤（3）所述加稀酸中和稀酸为稀盐酸或稀硫酸，具体浓度不限，只要能用于调节ph值都可。
21、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
22、1、本发明在不改变现有癸二胺加氢工艺条件前提下，仅调整部分加氢工艺条件，联产得到加氢中间体10-氨基癸腈，在不做分离的前提下，把混合物直接水解加以萃取分离得到10-氨基癸酸，工艺简单简捷，易于操作。
23、2、本发明加氢产物主要以癸二胺、10-氨基癸腈为主，同时含有少量二亚胺、氨基亚胺及极少量癸二腈的混合物，很难用精馏工艺加以分离，而发明人正是依据物系的特点，在不做分离的前提下，把混和物直接水解，巧妙的选择正丁醇作为萃取剂，高效萃取水解后混和体系癸二胺、二亚胺、氨基亚胺等胺类物，水相中仅为10-氨基癸酸的盐溶液，纯度高，酸化分离后即得产品，规避了工程上的分离难点。
24、3、按照本发明制得的10-氨基癸酸，成分单一，纯度高，可直接用于合成尼龙10，丰富了尼龙家族的品种。