一種異丙醇胺的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種異丙醇胺的制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是高質(zhì)量異丙醇胺的制備技術(shù)領(lǐng)。
【背景技術(shù)】
[0002]異丙醇胺是丙醇胺類的一種。制備方法與正丙醇胺，新丙醇胺不同。合成異丙醇胺最早見于1935年美國專利(US 1988225);直到上世紀(jì)八十年代，一些發(fā)達(dá)國家開始工業(yè)化生產(chǎn)，傳統(tǒng)的合成方法主要以氨水和環(huán)氧丙烷(PO)加成反應(yīng)生成的混合物經(jīng)脫氨，脫水，減壓蒸餾，精餾而得，是一串聯(lián)反應(yīng)，所獲得反應(yīng)液多為異丙醇胺的三種衍生物，中國專利號為CN101265196B的“一種一異丙醇胺的合成方法”，公開了將液氨和水配成氨水后與環(huán)氧丙烷反應(yīng)的制備工藝，其采用上述方法生產(chǎn)出來的MIPA通常含有3%以上的同分異構(gòu)體2-氨基-1-丙醇(MNPA);中國專利號為CN101265197B “一種制取二異丙醇胺的方法”，公開了將液氨和水配成氨水后與環(huán)氧丙烷反應(yīng)的制備工藝，該方法生產(chǎn)出來的DIPA中通常含有4%-10%以上的同分異構(gòu)體2，Tl 一亞氮烷基二丙-1-醇(DNPA);以及TIPA中不可避免的有2，27, 2〃 一次氮烷基三丙-1-醇(TNPA)的存在。中國專利號為CN1308287C的“三異丙醇胺的合成方法”，該方法生產(chǎn)出來的產(chǎn)品中通常含有副產(chǎn)品丙二醇和丙二醇氧基醚。該類產(chǎn)品分離技術(shù)是一難題，雖然反復(fù)高效減壓精餾，但仍不夠理想。
[0003]異丙醇胺與乙醇胺為烷基醇胺類同系物，異丙醇胺具有比乙醇胺更為優(yōu)異的性能，而且對環(huán)境和人類危害較小，逐步成為一種綠色化工產(chǎn)品，已有替代乙醇胺的趨勢，應(yīng)用范圍廣泛已獲“十二五”六大新材料國家重點支持項目，在這一潛在巨大商機下，極待突破諸多方面，如制備高質(zhì)量工藝技術(shù)等障礙，以加快行業(yè)發(fā)展步伐。
[0004]隨著世界各國對環(huán)境問題的日益重視，乙醇胺的應(yīng)用正逐步受到限制，如發(fā)達(dá)國家的《污染物的排放及轉(zhuǎn)移登記制度》已將乙醇胺列為有害物質(zhì)限制使用，從而加快了乙醇胺被異丙醇胺替代步伐，有廣闊發(fā)展前景，但是，長期尚不能解決高品質(zhì)異丙醇胺生產(chǎn)技術(shù)，如工業(yè)用TIPA國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T27564-2011規(guī)定，其含量(W/%)分三級，即彡98.0,90.0，85.0 ;目前國產(chǎn)品大多企業(yè)達(dá)不到彡85.0的規(guī)定，產(chǎn)品僅用在水泥外加劑等方面，再高的質(zhì)量產(chǎn)品不得不依賴進(jìn)口。TIPA含量85%德國進(jìn)口報價1.95萬元/噸，含量98%日本進(jìn)口價7.7萬元/噸；即便進(jìn)口試劑級產(chǎn)品規(guī)格標(biāo)注含量亦是98%，然而卻是一概的“天價”。說明產(chǎn)品質(zhì)量的提高要經(jīng)過復(fù)雜的工藝過程。目前國內(nèi)一般工業(yè)品TIPA含量在80%以上，它含有1%以下水，2.5%以下的MIPA和約15%的DIPA以及少量的丙二醇等有機雜質(zhì)，極待研究出簡易可行的分離辦法，以解決高品質(zhì)依賴進(jìn)口的困境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是提供一種高質(zhì)量異丙醇胺的制備方法，簡便經(jīng)濟(jì)實用，彌補現(xiàn)行工藝的不足，產(chǎn)品含量>97%代替進(jìn)口并增加產(chǎn)品種類，滿足不同行業(yè)的特殊要求，產(chǎn)品包括一異丙醇胺MIPA及其鹽MIPA.HCL、二異丙醇胺DIPA及其鹽DIPA.HCL、三異丙醇胺TIPA及其鹽TIPA.HCL共六個產(chǎn)品。其中，化合物TIPA.HCL及其性質(zhì)在國內(nèi)外出版物上尚未有記載。
[0006]本發(fā)明所提供的一種異丙醇胺的制備方法，其特征在于:
按摩爾比選取國產(chǎn)的異丙醇胺:鹽酸=1:1，其中的異丙醇胺為一異丙醇胺MIPA、二異丙醇胺DIPA、三異丙醇胺TIPA，含量為彡80%;
將計算量鹽酸于三口瓶中，攪拌下分次加入計算量商品MIPA或TIPA，40°C以內(nèi)至PH2左右為止，析出結(jié)晶連續(xù)攪拌降溫至零度，過濾分別得到一異丙醇胺鹽MIPA -HCL或三異丙醇胺鹽TIPA.Ηα，兩者母液合并，減壓去水得二異丙醇胺鹽DIPA -HCL ;或?qū)⑵渑c計算量鹽酸于三口瓶中，攪拌下分次加入計算量商品DIPA，40°C以內(nèi)至PH 2左右為止，降溫至零度過濾，濾餅待處理，濾液減壓控制1mmHg內(nèi)溫100°C不出為止，得到DIPA.HCL ；
將上述異丙醇胺鹽酸鹽MIPA.HCL、DIPA.HCL、TIPA.HCL，分別與當(dāng)量甲醇鈉的甲醇溶液游離反應(yīng)，過濾除鹽，回收甲醇后減壓蒸餾分別得到高質(zhì)量MIPA、DIPA、TIPA。
[0007]所述的國產(chǎn)一異丙醇胺MIPA:鹽酸=1:1，將鹽酸于三口瓶中，攪拌下分次加入MIPA，40°C以內(nèi)至PH2左右為止，析出結(jié)晶，減壓濃縮去水之后降至零度過濾抽干干燥得到MIPA *HCL濕品，控制彡60°C下真空干燥，母液待處理，干燥后的MIPA -HCl與當(dāng)量的甲醇鈉甲醇液中游離反應(yīng)，結(jié)晶析出Nacl，過濾除鹽濾液回收甲醇，然后于12mmHg下減壓蒸餾得高質(zhì)量MIPA，含量> 98%。
[0008]所述的國產(chǎn)三異丙醇胺TIPA:鹽酸=1:1，鹽酸于三口瓶中，攪拌下分次加入TIPA，40°C以內(nèi)至PH2左右為止，析出結(jié)晶，繼續(xù)攪拌降至零度，過濾抽干，干燥得到TIPA *HCL濕品，干燥后得高質(zhì)量TIPA.Ηα，含量彡98%，母液待處理，產(chǎn)品可直接作為商品出廠用于水泥外加劑等，或者將其與當(dāng)量的甲醇鈉的甲醇液中游離反應(yīng)，結(jié)晶析出Nacl，過濾除鹽，濾液回收甲醇，然后于4mmHg下減壓蒸餾得高品質(zhì)TIPA，含量彡98%。
[0009]所述的一異丙醇胺鹽MIPA.HCL或三異丙醇胺鹽TIPA.HCL,兩者母液合并，于三口瓶中，攪拌下加入適量活性炭，并在零度時過濾濾炭，濾液減壓濃縮將水蒸凈，得二異丙醇胺鹽DIPA.Ηα，將其與當(dāng)量的甲醇鈉的甲醇液游離反應(yīng)，結(jié)晶析出Nacl，過濾除鹽，濾液回收甲醇，然后于1mmHg下減壓分餾得產(chǎn)品DIPA，含量彡97%。
[0010]所述的國產(chǎn)異丙醇胺:鹽酸=1:1，為二異丙醇胺DIPA與當(dāng)量鹽酸反應(yīng),加入適量活性炭，緩慢降溫至零度過濾，濾液減壓去水及其它有機雜質(zhì)，要求在1mmHg下減壓蒸溜至內(nèi)溫100°C不出為止，得到較高質(zhì)量DIPA*HCL含量彡97%，再與當(dāng)量的甲醇鈉的甲醇液游離反應(yīng)，結(jié)晶析出Nacl，過濾除鹽，濾液回收甲醇，然后于1mmHg下減壓分餾得高質(zhì)量DIPA，含量彡97%。
[0011]本發(fā)明所采用的工藝設(shè)備簡單、經(jīng)濟(jì)、實用，使用商品原料，有價值物質(zhì)基本得到全部回收，相互間混雜的物質(zhì)能徹底分開，制備出高質(zhì)量六種產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，能滿足國內(nèi)需要。特別是TIPA.HCL作為水泥外加劑與傳統(tǒng)的TEA對照效果更佳、使用更方便，具有多功能性，更具突出的技術(shù)效果和顯著的商業(yè)價值，在水泥行業(yè)作為外加劑廣泛推廣使用，僅就國內(nèi)需求量將以百萬噸計。
【具體實施方式】
[0012]下面通過實施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不因此而限制本發(fā)明。
[0013]經(jīng)研究獲知二異丙醇胺鹽酸鹽為液態(tài)化合物，在-20°C亦是如此。與一異丙醇胺鹽酸鹽(熔點86-87.5°C)和三異丙醇胺鹽酸鹽(熔點143-145°C)這一顯著區(qū)別，為其分離提供方便，并能得到各自高純度產(chǎn)品，TIPA.HCl化合物及其性質(zhì)尚未見到文獻(xiàn)記載，本發(fā)明的【具體實施方式】步驟如下:
步驟一、取市售商品MIPA，與當(dāng)量鹽酸反應(yīng)，析出結(jié)晶，降溫至零度，過濾抽干，干燥得MIPA.HCL，母液待處理；
步驟二、取市售TIPA，，與當(dāng)量鹽酸鹽反應(yīng)，析出結(jié)晶，降溫至零度，過濾抽干，干燥得TIPA.HCL，母液待處理；
步驟三、前兩步驟待處理母液合并，攪拌下加入適量活性炭，并在零度時過濾濾炭，濾液減壓濃縮