[發(fā)明專利]三乙烯二胺的分離方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310236942.5
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN104230940A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 胡松;楊衛(wèi)勝
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07D487/08
• 分類號: C07D487/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

?本發(fā)明涉及三乙烯二胺生產領域，特別是三乙烯二胺－水體系的分離。

背景技術

三乙烯二胺是重要的精細化工原料，用途極為廣泛，是聚氨酯工業(yè)中使用量最大、用途最廣的一個發(fā)泡催化劑品種。其系列產品可適用于聚氨酯泡沫體、彈性體及涂料等多種制品。它也可用作丙烯腈，乙烯聚合催化劑及環(huán)氧鏈烷烴的聚合催化劑。

三乙烯二胺極易潮解，易溶于水，并與水形成結晶水合物六水三乙烯二胺，結晶水合物和三乙烯二胺水溶液脫水均比較困難，如何有效實現(xiàn)此三乙烯二胺－水體系的脫水是面臨的關鍵問題。

經過檢索，未見三乙烯二胺－水混合物體系分離的相關文獻報道。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中存在的三乙烯二胺－水混合物分離困難的問題，提供一種新的分離三乙烯二胺和水的方法。該方法具有工藝流程短，設備投資少，操作簡單，經濟有效，控制方便，產品純度高等優(yōu)點。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：一種三乙烯二胺的分離方法，三乙烯二胺結晶水合物或者三乙烯二胺水溶液連續(xù)進入共沸精餾塔，共沸劑加入到共沸精餾塔塔釜，水和共沸劑形成共沸物從塔頂蒸出，經過冷凝分相后，水相分離至系統(tǒng)外，有機相回流循環(huán)使用，塔釜得到無水三乙烯二胺產品；所述共沸劑為選自C₆~C₁₀烴類中的至少一種和選自C₂~C₈酯類中的至少一種所組成的組合物。

上述技術方案中，三乙烯二胺結晶水合物或者三乙烯二胺水溶液中，水：三乙烯二胺的質量比優(yōu)選為1：99~99：1；共沸精餾塔的理論塔板數(shù)優(yōu)選為20~60，更優(yōu)選為20~45；回流比優(yōu)選為0.4~5，更優(yōu)選為0.4~2；共沸精餾塔的塔頂操作壓力優(yōu)選為30~100kPa，更優(yōu)選為30~90kPa；塔頂溫度優(yōu)選為40~120℃，更優(yōu)選為40~90℃；塔釜操作壓力優(yōu)選為50~130?kPa，更優(yōu)選為50~110?kPa；塔釜溫度優(yōu)選為120~200℃，更優(yōu)選為140~180℃；共沸劑優(yōu)選為由選自苯、甲苯、二甲苯、正辛烷、異辛烷中的至少一種與選自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯中的至少一種所組成的組合物；共沸劑中選自苯、甲苯、二甲苯、正辛烷、異辛烷中的至少一種與選自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯中的至少一種的質量比優(yōu)選為90：10~10：90，更優(yōu)選為90：10~50：50；共沸劑與哌嗪結晶水合物中的水的質量比或者共沸劑與哌嗪水溶液中的水的質量比優(yōu)選為3：1~15：1。由于廢水中會損失少量的共沸劑，根據(jù)共沸劑損失量，間歇補充共沸劑。

烴類如甲苯，二甲苯一直作為優(yōu)良的共沸劑特別是帶水劑使用，但烴類特別是苯類物質帶水量小于酯類，汽化潛熱大于酯類，且有較強的毒性。甲苯汽化潛熱為362kJ/kg，苯汽化潛熱為390kJ/kg，乙酸仲丁酯汽化潛熱為313kJ/kg，乙酸正丁酯汽化潛熱為339kJ/kg。雖然乙酸正丁酯、乙酸仲丁酯具有帶水能力強、汽化潛熱小的特點，且是環(huán)保型溶劑，但是在水中溶解度大，分相過程中損失較大。發(fā)明人在研究過程中驚奇的發(fā)現(xiàn)，如果共沸劑采用選自C₆~C₁₀烴類中的至少一種和選自C₂~C₈酯類中的至少一種所組成的組合物，可以獲得意想不到的技術效果，其分離效果和經濟性要優(yōu)于單獨采用C₆~C₁₀烴類中的至少一種作為共沸劑或者單獨采用選自C₂~C₈酯類中的至少一種作為共沸劑，并且效果不是單獨采用C₆~C₁₀烴類中的至少一種作為共沸劑所得效果和單獨采用選自C₂~C₈酯類中的至少一種作為共沸劑所得效果的簡單疊加。

三乙烯二胺結晶水合物為六水三乙烯二胺，水分子和三乙烯二胺分子之間形成復雜的氫鍵。當溫度升高時，水分子的動能增加，結晶水沖破晶格束縛的傾向增大，回到晶格中去的傾向減小，所以三乙烯二胺結晶水合物分子的結晶水數(shù)目就會減少直至全部脫掉，在水分子脫離三乙烯二胺的同時，本發(fā)明通過加入共沸劑水與共沸劑形成最低點溫度共沸物，從塔頂移出，經過冷凝分相后，有機相回流循環(huán)帶水，廢水排棄。

采用本發(fā)明的技術方案，操作方便，易于控制，三乙烯二胺產品純度可達到99.5wt%及以上，取得了較好的技術效果。