[發明專利]一種N?甲基二異丙醇胺的制備方法

有效

• 申請號: 201510580909.3
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN105237412B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 汪少平;杭建榮;胡艷;張書
• 申請（專利權）人: 南京紅寶麗醇胺化學有限公司
• 主分類號: C07C215/12
• 分類號: C07C215/12;C07C213/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司32112
• 代理人: 游富英

技術領域

本發明涉及化工領域，具體涉及一種N-甲基二異丙醇胺的制備方法。

背景技術

MDIPA作為一種三鏈烷醇胺產品可以應用于脫硫、柔順劑、紡織工業及涂料助劑等領域，在脫硫領域，由于其分子結構中N-甲基的存在降低了MDIPA水溶液的堿性，有利于H₂S氣體的選擇性吸收，降低了解吸階段的能耗；MDIPA及其與環氧丙烷、環氧乙烷合成的聚醚類物質也應用于柔順劑及紡織工業助劑領域，主要用途是增加天然纖維及人造纖維的柔順性；在涂料助劑方面，有報道表明MDIPA主要應用于半導體電子元件的表面處理助劑。MDIPA相關的應用性研究國外已有多篇專利文獻報道。

N-甲基二異丙醇胺通常的制備方法是以甲胺及環氧丙烷為原料進行以下反應制得：

這一路線的制備方法在專利FR2251545以及FR2387212中有所描述，其他如專利CN102557960A也采用該路線合成N-甲基二異丙醇胺，以及其他類型的烷基醇胺產品。以上所述專利的差別在于合成工藝的不同，但不論何種工藝，都不可避免地有副產物的生成，這些副產物是環氧丙烷與醇胺類物質聚合形成的聚醚類副產物，這類物質沸點高難以從產品中進行分離，影響N-甲基二異丙醇胺產品的一次合成的純度。

此外，甲胺是伯胺，為得到高含量的N-甲基二異丙醇胺產品，需要至少2個單位的環氧丙烷與之反應，大量環氧丙烷的加入增加副反應幾率的同時也會對產品的色度產生影響，而降低環氧丙烷的投料比例，則會帶來N-甲基一異丙醇胺與N-甲基二異丙醇胺的分離問題，增加生產的能耗。

發明內容

本發明克服了現有技術中制備N-甲基二異丙醇胺時轉化率低，制備得到的N-甲基二異丙醇胺純度低的問題，在于提供一種合成反應原料轉化率高，得到高純度N-甲基二異丙醇胺的N-甲基二異丙醇胺的制備方法。

本發明的具體技術方案如下：

一種N-甲基二異丙醇胺的制備方法，包括如下步驟：

（1）將二異丙醇胺和多聚甲醛加入到反應器中，升溫，抽真空，攪拌反應后得到中間產物；

（2）將步驟（1）得到的中間產物冷卻至室溫，加入溶劑進行稀釋，得到稀釋后的產物；

（3）將稀釋后的產物加入到反應釜中，然后加入催化劑和叔胺類抑制劑，用氫氣置換反應釜內的空氣，然后繼續通入氫氣至反應釜內的壓力為0.5~4.0MPa，升溫，攪拌反應，過濾，得到N-甲基二異丙醇胺產品。

步驟（1）中升溫至40℃~120℃，攪拌反應2~4小時，抽真空至反應器內的真空度為-0.090~ -0.099MPa。抽真空操作的目的在于除去反應中產生的水分，使得合成反應充分進行，同時也能除去過量的甲醛，減少加氫反應階段的副反應的發生。為使反應水份及時除去，真空度控制在-0.090~ -0.099MPa范圍內。

步驟（3）中由于胺類物質的溫度敏感性較高，在高溫下容易分解變質，在保證加氫反應溫度需要的條件下，升溫至20℃~80℃。步驟（3）中先向反應釜中充氫氣至2Mpa，攪拌反應，當反應釜內的壓力降至1.5Mpa時，向系統中充氫氣，升壓至2Mpa；重復此操作，直至下一次充壓時間間隔在1.5h以上，停止反應。

步驟（1）中二異丙醇胺與多聚甲醛的比為1.0:1.0~1.5。由于此反應為平衡反應，加入過量的多聚甲醛有利于反應向正反應方向進行，但由于過量的多聚甲醛難以回收，因此優選上述范圍的投料比，在滿足反應需要的條件下，降低合成工藝成本；更優選地采用相對于DIPA輕微過量的多聚甲醛進行該步反應。

多聚甲醛的聚合度過高則解聚副產物增多，不利于反應的進行；優選的步驟（1）中，所述多聚甲醛的聚合度為3~200。

步驟（2）中，溶劑的加入有利于降低反應體系粘度，增加氫氣的在反應體系的溶解度，從而提高加氫還原反應的效率，因此選擇粘度小且氫氣溶解度大的物質做為溶劑，如甲醇、乙醇、異丙醇、乙醚或異丙醚等醇醚類溶劑。步驟（2）中，加入的溶劑與產物的質量比為1~10:1，溶劑量過多也會增加后處理的成本，溶劑與產物的質量比優選為3~5:1。

步驟（3）中，所述叔胺類物質選自三甲胺、三乙胺、三丙胺中的一種，叔胺類物質的添加量占反應體系所有物料總質量的1.0% ~3.0%；其主要目的在于，減少加氫催化劑的脫胺基反應，提高加氫還原反應的產率。

步驟（3）中，所述催化劑選自雷尼鎳、Pd/C、雷尼銅、亞鉻酸銅中的一種，催化劑占反應體系所有物料總質量的0.5%~3.0%。