循环法合成二乙醇胺工艺及条件的研究.pdf

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1、第39卷第4期化工技术与开发V01．39No．42010年4月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryApr．2010循环法合成二乙醇胺工艺及条件的研究黄尚顺，王俊，李华峰，黄科林，方峰，雷朝快2，李克贤2(1．广西化工研究院，广西南宁53001；2．广西师范学院，广西南宁53001)摘要：提出在环氧乙烷与氨水反应之前，向反应器中加入事先合成的一乙醇胺，并依次将生成的一乙醇胺不断循环到反应器中合成二乙醇胺的方法。并按该循环法设计出一套反应过程易于控制、所得产品纯度高且安全卫生的试验设备。详细考察了温度、压力、氨烷

2、比、循环次数对产物中二乙醇胺含量的影响。试验结果表明，温度为50℃，压力为0．5MPa，氨烷比为4：1，一乙醇胺循环5次，所得产物杂质含量较少，产物MF_．A、DEA、TEA摩尔比分布为13．1：60．4：20．8，环氧乙烷转化率可达到87．6％。关键词：乙醇胺；二乙醇胺；环氧乙烷；循环法中图分类号：TQ226．3文献标识码：A文章编号：1671．9905(2010)04。0004．04二乙醇胺常温下为粘稠、带有氨味的透明亲水水反应，再经脱氨、脱水、精馏分离得到二乙醇胺产性液体。作为环氧乙烷下游产品中最重要的化工中品。浙江大学吴兆立、谢荣锦等公开了一种

3、乙醇胺间体之一，二乙醇胺主要用作酸性气体吸收剂、非离生产的无水管式反应方法[5]，该方法避免了脱水减子表面活性剂、乳化剂、擦光剂等。在酸性条件下，压蒸馏这一高能耗工艺，大量节约了设备投资及能二乙醇胺还可用作油类及蜡类的乳化剂、皮革的软耗。化剂及飞机引擎活塞的除灰剂等。当前，世界上生本文在前人的研究基础上【6J，采用一乙醇胺循产二乙醇胺的技术路线主要为环氧乙烷氨化法⋯1，环法合成二乙醇胺，深入研究了反应温度、反应压即：在一定的温度和压力下，将环氧乙烷与氨水进行力、最佳氨烷比、循环次数等单因素条件对产物中二亲核开环反应，所生成的产物经脱水、脱氨、精馏等乙醇

4、胺分布的影响，从而最终确定了最佳反应的工工艺得到二乙醇胺产品。为了加快反应，一般采用艺条件，并在此基础上设计了一套循环法合成二乙水作催化剂[2J。主要反应式如下：醇胺的设备。研究结果表明，该工艺过程简单，反应+—CH2cH2条件温和，绿色环保，完全符合绿色化工的要求。———7，CH2CH2OH1实验部分＼+H——NCH20H1．1主要仪器与试剂———7，CH2CH2OHCH2CH2OH，Aglient6820Plus气相色谱仪，氢火焰离子化+畎CH2CH2OH一茹检测器，HPChemStation工作站，GSH型高压釜，柱该反应是一系列串联的竞争反应，

5、各个反应的塞式计量泵。活化能几乎相同【3-4]。可以预料，只要一起反应，一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、无水乙醇(均为必然生成3种乙醇胺的混合物，要想单独生成某种分析纯)、邻苯二甲酸二甲脂(色谱纯)、氨水(浓度为乙醇胺则很难实现。为了提高二乙醇胺产品的市场25％，分析纯)、环氧乙烷(浓度≥99．5％，分析纯)。竞争力，各生产厂家对工艺过程进行了大量研究，其1．2试验步骤中提高产品的分布及降低能耗成为该课题研究的重首先用氮气置换反应釜及管道内空气，再将事点。如抚顺北方化工有限责任公司在引进Sulger／先称量好的氨水用柱塞式计量泵置人反应釜中，氨conse

6、r技术消化吸收基础上，改进装置，使二乙醇胺水进料完成后，向反应釜中继续添加氮气以提高其产品比例达60％以上。而德国BASF、瑞典Akzo—内压。升高反应釜温度至反应所需值，开启磁力搅Nobel表面化学公司等采用环氧乙烷与90％以上氨拌，继续将氮气充入反应釜至内压升至反应所需值。基金项目：广西科学研究与技术开发计划应用基础研究专项项目(桂科基0731030)作者简介：王俊(1981．)，男，湖北黄冈人。助理工程师，主要从事有机合成及分析化学方面的研究收稿日期：20o9．11．4第4期黄尚顺等：循环法合成二乙醇胺工艺及条件的研究5将事先冷冻好的环氧乙烷快速

7、倒入钢瓶储罐中，并应装置及尾气吸收装置。进料装置包括带夹套的钢向储罐加压，慢慢打开储罐下端的阀门，通过阀门及瓶，夹套内装入冰块，进料管道内充入循环的过冷质量流量计控制好环氧乙烷流量及流速，使环氧乙水，保证环氧乙烷不汽化，能与氨水进行均相反应。烷以5mL·minI1的流速进入反应釜进行反应，反应钢瓶中的环氧乙烷在一定压力下进料，安全系数明结束后，恒温0．5h。缓慢排气，尾气用水吸收。出显提高。通过质量流量计和流量控制阀控制环氧乙料，将所得的产品取出精馏，分别收集170～171℃、烷进料速度和进料量，使参与反应的微观氨烷比远269～270℃、360～361

8、℃馏分，将170～171℃馏远大于宏观氨烷比，有效地抑制副反应的发生。反分加入反应釜中，并按此