一種粗二甘醇胺的分離純化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粗二甘醇胺的分離純化方法，是將二甘醇催化氨化制得的粗二甘醇胺在加壓或常壓的條件下依次通過八塔連續(xù)蒸餾，將二甘醇胺、嗎啉、二甘醇從未反應(yīng)的原料及雜質(zhì)中分離出來，得到純度99％以上的二甘醇胺產(chǎn)品，同時副產(chǎn)嗎啉，回收未反應(yīng)的二甘醇；所述八塔依次為脫氨塔、常壓共沸塔、真空脫水塔、真空嗎啉回收塔、真空二甘醇胺脫輕塔、真空二甘醇胺塔、真空二甘醇脫輕塔以及真空二甘醇回收塔。本發(fā)明分離精制過程能耗低，流程簡單，易操作，得到純度99％以上的二甘醇胺產(chǎn)品和純度99.5％以上的嗎啉副產(chǎn)品，且產(chǎn)率達到99.5％。
【專利說明】一種粗二甘醇胺的分離純化方法
一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種精制方法，具體地說是一種粗二甘醇胺的分離純化方法。

二、【背景技術(shù)】
[0002]二甘醇胺，又稱2- (2-氨基乙氧基)乙醇，分子式C4H11NO2,為無色糖漿狀液體，是一種重要的溶劑和有機原料，能與水溶解，能溶解芳烴和吸收酸性氣體(H2S和CO2)。主要用作酸性氣體的吸收劑、表面活性劑和潤濕劑、脫硫劑，也可用作聚合物的原料，在金屬、電子、醫(yī)藥等行業(yè)用途廣泛。
[0003]二甘醇胺可由二甘醇與氨在催化劑存在的條件下發(fā)生催化氨化反應(yīng)得到，合成過程中副反應(yīng)多，粗二甘醇胺中除了二甘醇胺之外還含有嗎啉、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、乙二醇單甲醚、二甘醇、水等二十多種雜質(zhì)，且不易分離。在國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)下還沒有一種有效的分離二甘醇胺的方法，只有在實驗室分離二甘醇胺的報道，但其分離效果較差，不能用于工業(yè)化生產(chǎn)。

三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種粗二甘醇胺的分離純化方法，所要解決的技術(shù)問題是將二甘醇胺從眾多副產(chǎn)物中分離提純，得到二甘醇胺純品。本發(fā)明方法可使二甘醇胺的純度達到99%以上。
[0005]本發(fā)明使用的粗二甘醇胺為催化氨化法自制合成，粗二甘醇胺中二甘醇胺含量為35%，具體制備過程如下:
[0006]1、在反應(yīng)投料前，先用氮氣置換反應(yīng)器內(nèi)的空氣，然后將預(yù)熱的氫氣持續(xù)通入反應(yīng)器內(nèi)，使反應(yīng)器內(nèi)的催化劑溫度升至180-240°C、反應(yīng)器內(nèi)的壓力升至1.60-1.75MPa ；
[0007]2、將液氨汽化后與氫氣混合得到混合氣，將所述混合氣預(yù)熱至240-280°C ；
[0008]3、將二甘醇和軟水混合得到混合液，將所述混合液預(yù)熱至230-280°C ；
[0009]4、將步驟2預(yù)熱后的混合氣與步驟3預(yù)熱后的混合液送入反應(yīng)器中，在催化劑的存在下于1.60-1.75MPa、180-240°C下進行氣液相催化氨化反應(yīng)(反應(yīng)為連續(xù)反應(yīng))，得到粗產(chǎn)物，制得的粗產(chǎn)物冷卻后經(jīng)氣液分離器分離氣體和液體，氣體主要成分為氫氣和氨，可以循環(huán)使用；液體為粗二甘醇胺，粗二甘醇胺中二甘醇胺的含量約35%。
[0010]二甘醇、液氨與軟水的摩爾比為1:5:5。
[0011]所述催化劑為銅鎳催化劑，生產(chǎn)I噸二甘醇胺需要消耗催化劑0.003m3。
[0012]本發(fā)明粗二甘醇胺的分離純化方法，是將二甘醇催化氨化制得的粗二甘醇胺在加壓或常壓的條件下依次通過八塔連續(xù)蒸餾，將二甘醇胺、嗎啉、二甘醇從未反應(yīng)的原料及雜質(zhì)中分離出來，得到純度99%以上的二甘醇胺產(chǎn)品，同時副產(chǎn)嗎啉，回收未反應(yīng)的二甘醇。所述八塔依次為脫氨塔、常壓共沸塔、真空脫水塔、真空嗎啉回收塔、真空二甘醇胺脫輕塔、真空二甘醇胺塔、真空二甘醇脫輕塔以及真空二甘醇回收塔。工藝過程如下:
[0013]將粗二甘醇胺依次經(jīng)脫氨塔脫除氨，常壓共沸塔脫除水、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉等副產(chǎn)物，真空脫水塔脫除部分水、乙二醇單甲醚等雜質(zhì)，真空嗎啉回收塔回收嗎啉，真空二甘醇胺脫輕塔脫除輕組分雜質(zhì)，真空二甘醇胺塔采出二甘醇胺，真空二甘醇脫輕塔脫除輕組分雜質(zhì)，真空二甘醇回收塔回收二甘醇，真空二甘醇回收塔底部的高沸物泵入高沸物罐中，高沸物主要成分為二甘醇、單甲基嗎啉、雙甲基嗎啉等，外售。
[0014]脫氨塔、常壓共沸塔、真空脫水塔、真空嗎啉回收塔、真空二甘醇胺脫輕塔以及真空二甘醇脫輕塔所脫除的副產(chǎn)物及雜質(zhì)均從塔的上部排出并收集，各塔底部的物料送入下一塔釜內(nèi)繼續(xù)分離純化。
[0015]真空二甘醇胺塔塔頂部采出的二甘醇胺純度可達99 %以上，副產(chǎn)的嗎啉純度99.5%以上。
[0016]脫氨塔塔釜溫度為170-180 V，塔頂溫度為35-40 °C，塔內(nèi)壓力控制在
1.1-1.3MPa (絕對壓力)。
[0017]常壓共沸塔塔釜溫度為115_120°C，塔頂溫度為95_98°C，塔內(nèi)壓力為常壓。
[0018]真空脫水塔塔釜溫度為115-125 °C，塔頂溫度為45_50 °C，塔內(nèi)壓力為0.08-0.085MPa (絕對壓力)。
[0019]真空嗎啉回收塔塔釜溫度為200-210°C，塔頂溫度為82-86 °C，塔內(nèi)壓力為0.08-0.085MPa (絕對壓力)。
[0020]真空二甘醇胺脫輕塔塔釜溫度為195-205°C，塔頂溫度為135_145°C，塔內(nèi)壓力為0.09-0.095MPa (絕對壓力)。
[0021]真空二甘醇胺塔塔釜溫度為205_215°C，塔頂溫度為150-155 °C，塔內(nèi)壓力為0.09-0.095MPa (絕對壓力)。
[0022]真空二甘醇脫輕塔塔釜溫度為210_220°C，塔頂溫度為165-175°C，塔內(nèi)壓力為0.09-0.095MPa (絕對壓力)。
[0023]真空二甘醇回收塔塔釜溫度為215_225°C，塔頂溫度為170_180°C，塔內(nèi)壓力為0.09-0.095MPa (絕對壓力)。
[0024]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0025]本發(fā)明分離精制過程能耗低，流程簡單，易操作，得到純度99%以上的二甘醇胺產(chǎn)品和純度99.5%以上的嗎啉副產(chǎn)品，且產(chǎn)率達到99.5%。

四、【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1-1至圖1-4為分段顯示的本發(fā)明的工藝流程示意圖。
[0027]圖中，I粗二甘醇胺儲罐，2脫氨塔，3脫氨塔頂冷凝器，4脫氨塔再沸器，5脫氨塔入料泵，6常壓共沸塔，7常壓共沸塔頂冷凝器，8常壓共沸塔回流罐，9常壓共沸塔回流泵，10常壓共沸塔再沸器，11常壓共沸塔釜液罐，12真空脫水塔入料泵，13真空脫水塔，14是真空脫水塔頂冷凝器，15真空脫水塔回流罐，16真空脫水塔回流泵，17真空脫水塔再沸器，18真空脫水塔釜液罐,19真空嗎啉回收塔入料泵，20真空嗎啉回收塔，21真空嗎啉回收塔頂冷凝器,22真空嗎啉回收塔回流罐，23真空嗎啉回收塔回流泵，24真空嗎啉回收塔再沸器，25真空嗎啉回收塔釜液罐，26真空二甘醇胺脫輕塔入料泵，27真空二甘醇胺脫輕塔，28真空二甘醇胺脫輕塔頂冷凝器，29真空二甘醇胺脫輕塔回流罐，30真空二甘醇胺脫輕塔回流泵，31真空二甘醇胺脫輕塔再沸器，32真空二甘醇胺脫輕塔釜液罐，33真空二甘醇胺塔入料泵，34真空二甘醇胺塔，35真空二甘醇胺塔頂冷凝器，36真空二甘醇胺塔回流罐，37真空二甘醇胺塔回流泵，38真空二甘醇胺塔再沸器，39真空二甘醇胺塔釜液罐，40真空二甘醇脫輕塔入料泵，41真空二甘醇脫輕塔，42真空二甘醇脫輕塔頂冷凝器，43真空二甘醇脫輕塔回流罐，44真空二甘醇脫輕塔回流泵，45真空二甘醇脫輕塔再沸器，46是真空二甘醇脫輕塔釜液罐，47真空二甘醇塔入料泵，48真空二甘醇塔，49真空二甘醇塔頂冷凝器，50真空二甘醇塔回流罐，51真空二甘醇塔回流泵，52真空二甘醇塔再沸器，53真空二甘醇塔釜液罐，54高沸物泵，55測溫儀，56壓力表。

五、【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0029]如圖1所示，來自粗二甘醇胺儲罐I的粗二甘醇胺經(jīng)脫氨塔入料泵5泵入脫氨塔2內(nèi)進行脫氨，用中壓蒸汽(2.5MPa、300°C )對脫氨塔再沸器4內(nèi)的粗二甘醇物料進行加熱，以控制塔頂溫度為35-40°C，塔釜溫度為170-180°C，脫氨塔內(nèi)壓力為1.1-1.3MPa (絕壓)。從脫氨塔2頂部出來的氣氨經(jīng)脫氨塔頂冷凝器3冷卻變成液氨后，回到脫氨塔2內(nèi)，根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)，一部分液氨回流作為回流液，一部分液氨采出至液氨儲罐。溫度由測溫儀55測定，壓力由壓力表56測定，并根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)。
[0030]將脫氨塔2底部的物料在壓差的作用下連續(xù)輸送到常壓共沸塔6內(nèi)，用低壓蒸汽(1.2MPa、190°C )對常壓共沸塔再沸器10內(nèi)的物料進行加熱，以控制塔頂溫度為95_98°C，塔釜溫度為115_120°C，常壓共沸塔內(nèi)壓力為常壓。從常壓共沸塔頂部出來的氣相物質(zhì)經(jīng)常壓共沸塔頂冷凝器7冷卻變成液相后，進入常壓共沸塔回流罐8，根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)，在常壓共沸塔回流泵9的作用下，一部分回流至常壓共沸塔6內(nèi)作為回流液，一部分采出至污水處理。粗二甘醇胺在常壓共沸塔6內(nèi)脫除含有的大部分水、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉等雜質(zhì)。溫度由測溫儀55測定，壓力由壓力表56測定，并根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)。
[0031]將常壓共沸塔6底部的物料連續(xù)輸送至常壓共沸塔釜液儲罐11，經(jīng)真空脫水塔入料泵12連續(xù)泵入真空脫水塔13內(nèi)，用低壓蒸汽(1.2MPa、190°C)對真空脫水塔再沸器17內(nèi)的物料進行加熱，通過真空泵連續(xù)從真空脫水塔回流罐15和真空脫水塔釜液罐18抽真空，控制塔頂溫度為45-50°C，塔釜溫度為115-125°C，真空脫水塔內(nèi)壓力為0.08-0.085MPa(絕壓)。從真空脫水塔13頂部出來的氣相物質(zhì)經(jīng)真空脫水塔頂冷凝器14冷卻變成液相后，進入真空脫水塔回流罐15，根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)，在真空脫水塔回流泵16的作用下，一部分回流至真空脫水塔13內(nèi)作為回流液，一部分采出至污水處理。粗二甘醇胺在真空脫水塔13內(nèi)脫除含有的少量水、乙二醇單甲醚等雜質(zhì)。溫度由測溫儀55測定，壓力由壓力表56測定，并根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)。
[0032]將真空脫水塔13底部的物料連續(xù)輸送至真空脫水塔釜液儲罐18，經(jīng)真空嗎啉回收塔入料泵19連續(xù)泵入真空嗎啉回收塔20內(nèi)，用中壓蒸汽(2.5MPa、300°C )對真空嗎啉回收塔再沸器24內(nèi)的物料進行加熱，通過真空泵連續(xù)從真空嗎啉回收塔回流罐22和真空嗎啉回收塔釜液罐25抽真空，控制塔頂溫度為82-86°C，塔釜溫度為200-210°C，真空嗎啉回收塔內(nèi)壓力為0.08-0.085MPa(絕壓)。從真空嗎啉回收塔20頂部出來的氣相物質(zhì)經(jīng)真空嗎啉回收塔頂冷凝器21冷卻變成液相后，進入真空嗎啉回收塔回流罐22，根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)，在真空嗎啉回收塔回流泵23的作用下，一部分回流至真空嗎啉回收塔20內(nèi)作為回流液，一部分采出至嗎啉成品罐。粗二甘醇胺在真空嗎啉回收塔20內(nèi)脫除含有的嗎啉，形成嗎啉產(chǎn)品，純度99.5%以上。溫度由測溫儀55測定，壓力由壓力表56測定，并根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)。
[0033]將真空嗎啉回收塔20底部的物料連續(xù)輸送至真空嗎啉回收塔釜液儲罐25，經(jīng)真空二甘醇胺脫輕塔入料泵26連續(xù)泵入真空二甘醇胺脫輕塔27內(nèi)，用中壓蒸汽(2.5MPa、300°C)對真空二甘醇胺脫輕塔再沸器31內(nèi)的物料進行加熱，通過真空泵連續(xù)從真空二甘醇胺脫輕塔回流罐29和真空二甘醇胺脫輕塔釜液罐32抽真空，控制塔頂溫度為135-145°C，塔釜溫度為195-205°C，真空二甘醇胺脫輕塔內(nèi)壓力為0.09-0.095MPa (絕壓)。從真空二甘醇胺脫輕塔27頂部出來的氣相物質(zhì)經(jīng)真空二甘醇胺脫輕塔頂冷凝器28冷卻變成液相后，進入真空二甘醇胺脫輕塔回流罐29，根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)，在真空二甘醇胺脫輕塔回流泵30的作用下，一部分回流至真空二甘醇胺脫輕塔27內(nèi)作為回流液，一部分采出至高沸物罐。粗二甘醇胺在真空二甘醇胺脫輕塔27內(nèi)脫除二甘醇胺前輕組分。溫度由測溫儀55測定，壓力由壓力表56測定，并根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)。
[0034]將真空二甘醇胺脫輕塔27底部的物料連續(xù)輸送至真空二甘醇胺脫輕塔釜液儲罐32，經(jīng)真空二甘醇胺塔入料泵33連續(xù)泵入真空二甘醇胺塔34內(nèi)，用中壓蒸汽(2.5MPa、300°C )對真空二甘醇胺塔再沸器38內(nèi)的混合物料進行加熱，通過真空泵連續(xù)從真空二甘醇胺塔回流罐36和真空二甘醇胺塔釜液罐39抽真空，控制塔頂溫度為150-155°C，塔釜溫度為205-215°C，真空二甘醇胺塔內(nèi)壓力為0.09-0.095MPa(絕壓)。從真空二甘醇胺塔34頂部出來的氣相物質(zhì)經(jīng)真空二甘醇胺塔頂冷凝器35冷卻變成液相后，進入真空二甘醇胺塔回流罐36，根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)，在真空二甘醇胺塔回流泵37的作用下，一部分回流至真空二甘醇胺塔34內(nèi)作為回流液，一部分采出至二甘醇胺成品罐，純度可達99%以上。二甘醇胺在真空二甘醇胺塔34內(nèi)分離出來，形成二甘醇胺產(chǎn)品。溫度由測溫儀55測定，壓力由壓力表56測定，并根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)。
[0035]將真空二甘醇胺塔34底部的物料連續(xù)輸送至真空二甘醇胺塔釜液儲罐39，經(jīng)真空二甘醇脫輕塔入料泵40連續(xù)泵入真空二甘醇脫輕塔41內(nèi)，用中壓蒸汽(2.5MPa、300°C )對二甘醇脫輕塔再沸器45內(nèi)的物料進行加熱，通過真空泵連續(xù)從真空二甘醇脫輕塔回流罐43和真空二甘醇脫輕塔釜液罐46抽真空，控制塔頂溫度為165-175°C，塔釜溫度為210-220°C，真空二甘醇脫輕塔內(nèi)壓力為0.09-0.095MPa(絕壓)。從真空二甘醇脫輕塔41頂部出來的氣相物質(zhì)經(jīng)真空二甘醇脫輕塔頂冷凝器42冷卻變成液相后，進入真空二甘醇脫輕塔回流罐43，根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)，在真空二甘醇脫輕塔回流泵44的作用下，一部分回流至真空二甘醇脫輕塔41內(nèi)作為回流液，一部分采出至高沸物罐?；旌衔锪显谡婵斩蚀济撦p塔41脫除二甘醇前的輕組分。溫度由測溫儀55測定，壓力由壓力表56測定，并根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)。
[0036]將真空二甘醇脫輕塔41底部的物料連續(xù)輸送至真空二甘醇脫輕塔釜液儲罐47，經(jīng)真空二甘醇塔入料泵47連續(xù)泵入真空二甘醇塔48內(nèi)，用中壓蒸汽(2.5MPa、300°C )對真空二甘醇塔再沸器52內(nèi)的物料進行加熱，通過真空泵連續(xù)從真空二甘醇塔回流罐50和真空二甘醇胺塔釜液罐53抽真空，控制塔頂溫度為170-180°C，塔釜溫度為215-225°C，真空二甘醇塔內(nèi)壓力為0.09-0.095MPa(絕壓)。從真空二甘醇塔48頂部出來的氣相物質(zhì)經(jīng)真空二甘醇塔頂冷凝器49冷卻變成液相后，進入真空二甘醇塔回流罐50，根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)，在真空二甘醇塔回流泵51的作用下，一部分回流真空二甘醇塔48內(nèi)作為回流液，一部分采出至二甘醇成品罐。二甘醇在真空二甘醇塔48內(nèi)分離出來，循環(huán)利用。溫度由測溫儀55測定，壓力由壓力表56測定，并根據(jù)工藝需要進行調(diào)節(jié)。
[0037]真空二甘醇塔48底部的物料排至真空二甘醇塔釜液罐53，經(jīng)高沸物泵54輸送至高沸物罐。
【權(quán)利要求】
1.一種粗二甘醇胺的分離純化方法，其特征在于: 是將二甘醇催化氨化制得的粗二甘醇胺在加壓或常壓的條件下依次通過八塔連續(xù)蒸餾，將二甘醇胺、嗎啉、二甘醇從未反應(yīng)的原料及雜質(zhì)中分離出來，得到純度99%以上的二甘醇胺產(chǎn)品，同時副產(chǎn)嗎啉，回收未反應(yīng)的二甘醇；所述八塔依次為脫氨塔、常壓共沸塔、真空脫水塔、真空嗎啉回收塔、真空二甘醇胺脫輕塔、真空二甘醇胺塔、真空二甘醇脫輕塔以及真空二甘醇回收塔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 將粗二甘醇胺依次經(jīng)脫氨塔脫除氨，常壓共沸塔脫除水、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉等副產(chǎn)物，真空脫水塔脫除部分水、乙二醇單甲醚等雜質(zhì)，真空嗎啉回收塔回收嗎啉，真空二甘醇胺脫輕塔脫除輕組分雜質(zhì)，真空二甘醇胺塔采出二甘醇胺，真空二甘醇脫輕塔脫除輕組分雜質(zhì)，真空二甘醇回收塔回收二甘醇，真空二甘醇回收塔底部的高沸物泵入高沸物罐中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 脫氨塔塔釜溫度為170-180°C，塔頂溫度為35-40°C，塔內(nèi)壓力控制在1.1-1.3MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 常壓共沸塔塔釜溫度為115-120°C，塔頂溫度為95-98°C，塔內(nèi)壓力為常壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 真空脫水塔塔釜溫度為115-125°C，塔頂溫度為45-50°C，塔內(nèi)壓力為0.08-0.085MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 真空嗎啉回收塔塔釜溫度為200-210 V,塔頂溫度為82-86 °C，塔內(nèi)壓力為.0.08-0.085MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 真空二甘醇胺脫輕塔塔釜溫度為195-205°C，塔頂溫度為135-145°C，塔內(nèi)壓力為.0.09-0.095MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 真空二甘醇胺塔塔釜溫度為205-215 °C，塔頂溫度為150-155 °C，塔內(nèi)壓力為.0.09-0.095MPa。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 真空二甘醇脫輕塔塔釜溫度為210-220°C，塔頂溫度為165-175 °C，塔內(nèi)壓力為.0.09-0.095MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 真空二甘醇回收塔塔釜溫度為215-225 °C，塔頂溫度為170-180°c，塔內(nèi)壓力為.0.09-0.095MPa。
【文檔編號】C07C43/11GK104262177SQ201410442723
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】鄭高潮, 凡殿才, 高明林, 張 浩, 吳珍漢, 張海生 申請人:安徽昊源化工集團有限公司