循环法合成二乙醇胺工艺和条件研究.pdf

第39卷 第4期 化 工 技 术 与 开 发 V01．39 No．4 2010年4月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Apr．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[55]，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 66【J，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[22J。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 ，CH2CH2OH 1 实验部分 ＼ +H — — N CH2 0H 1．1 主要仪器与试剂 ———7 ，CH2CH2OH CH2CH2OH ， Aglient6820Plus气相色谱仪，氢火焰离子化 +畎 CH2CH 2OH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，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，