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乙二胺合成方法
1、二氯乙烷法:由二氯乙烷與氨直接合成,在鉬鈦不銹鋼反應(yīng)管道內(nèi)進行,反應(yīng)溫度控制在160~190℃,壓力為2.452 MPa,反應(yīng)時間1.5min,反應(yīng)后的合成液經(jīng)蒸發(fā)一部分水分和過量氨進人中和器,用30%堿液中和,然后經(jīng)濃縮、脫鹽、粗餾得粗乙二胺、粗三胺、粗多胺等混合物,再將粗乙二胺在常壓精餾得乙二胺成品,其含量70%,在加壓下蒸餾可得90%純度的產(chǎn)品。
2、乙醇胺法:將乙醇胺、氨和循環(huán)物料蒸發(fā)成氣相混合物通入固定床反應(yīng)器,反應(yīng)在氫氣流中進行,反應(yīng)溫度為300℃,壓力為25 MPa,反應(yīng)生成物部分冷凝后分出氣相的氨和氫氣,經(jīng)壓縮返回反應(yīng)器,液相反應(yīng)物經(jīng)脫氨后脫水塔后進入精餾塔,從塔頂蒸出乙二胺和哌嗪,進一步分解得乙二胺成品。
3、單乙醇胺胺化法:將乙醇胺、催化劑和水加入反應(yīng)器中,催化劑(Ni5132p、G49B)用量為100ml液體中含有5g。用氮氣吹掃反應(yīng)器中的空氣。并用氨吹掃掉氮氣,然后依次把氨、氫加入反應(yīng)器內(nèi)。在反應(yīng)溫度160-240℃、壓力9.81-29.42MPa下反應(yīng)5-10h,而得粗品,再經(jīng)后處理而得成品,轉(zhuǎn)化率為50%。
4、采用強0固體酸為催化劑,以二氯乙烷和過量的氨為原料制備乙二胺。(1)催化劑的制備:以一定濃度的氯化銨溶液與Na型分子篩(Na-MOR)在回流攪拌離子交換器中加熱回流4-12h,抽濾,烘干得NH4-MOR。再與一定量活性氧化鋁混合,造粒,打成片狀催化劑(沖壓壓力≈19.6MPa),片劑厚度1.5-2.0mm,于500℃煅燒得強固體酸催化劑,該催化劑為強酸性擇性催化劑。(2)乙二胺的合成:反應(yīng)在通用型常壓固定床催化劑反應(yīng)裝置中進行。原料NH3和載氣惰性氣體N2,在預(yù)熱混合器中混合預(yù)熱至一定溫度后通入催化反應(yīng)器中。在反應(yīng)溫度320-390℃,催化劑裝量為單乙醇胺的1%,NH3/NEA摩爾比為36-70,NH3的壓力0.5-0.7MPa,主要生成乙二胺和哌嗪(PIP)。(3)產(chǎn)物的分解:反應(yīng)產(chǎn)物中含有NH3、水、乙二胺、哌嗪、乙醇胺及其他一些副產(chǎn)物。首先采用簡單精餾方法,[在100℃前蒸餾出NH4+環(huán)乙胺+少量水;再在100-118℃蒸出乙二胺+水;繼續(xù)在120-140℃之間蒸出其他高沸點副產(chǎn)物。由于乙二胺與水形成共沸物,因此采用萃取、恒沸等特殊分餾方法,才能達到產(chǎn)品要求。哌嗪脫除結(jié)晶水,采用鋅粉共精餾法或以烴類作共沸劑共沸蒸餾,可得無水哌嗪。未反應(yīng)完的乙醇胺和氨經(jīng)分離后可以返回系統(tǒng)重復(fù)使用。
精制方法:于乙二胺中加入10%粒狀氫氧化鈉或氫氧化鉀,振動數(shù)小時除去大部分水分和二氧化碳后,再用金屬鈉(2%~3%),分子篩或液態(tài)鈉鉀合金等適當(dāng)?shù)母稍飫┘訜峄亓?小時后分餾。乙二胺與水雖能形成共沸混合物,但其共沸點比乙二胺沸點只高約2℃,故不宜用共沸蒸餾脫水??梢约尤肱c水形成共沸混合物而與乙二胺不形成共沸混合物的第三種溶劑如苯、二異丙醚、哌啶等進行蒸餾精制。
5、在二氯乙烷中加入氨水,加熱至115~120℃反應(yīng)。將反應(yīng)溶液蒸發(fā)至開始有結(jié)晶,過濾、用乙醇洗滌。再于氮氣浴中蒸餾得無水乙二胺。