Способ получения этилендиамина и полиэтиленполиаминов

 

Изобретение относится к получению алифатических диаминов и полиаминов, которые находят применение в качестве аминных отвердителей эпоксидных смол, в производстве присадок, а также при синтезе полимеров. Получение этилендиамина и полиэтиленпоаминов осуществляют с использованием дихлорэтана и аммиака. Дихлорэтан взаимодействует с 20-70%-ным водным раствором аммиака при мольном соотношении дихлорэтана и аммиака, равном 1:2-6,4, при температуре 130-180С, давлении 0,8-7,0 МПа и при интенсивном перемешивании, с частотой вращения перемешивающего устройства 60-3000 об/мин. Предпочтительно процесс можно осуществлять при дополнительном введении в реакционную массу легкой фракции, полученной при перегонке этилендиамина и полиэтиленполиаминов, в количестве 5-40% от веса дихлорэтана, взятого в реакцию. Легкая фракция имеет следующий состав, мас.%: этилендиамин - 60-76, пиперазин - 0,15-0,3, диэтилентриамин - 20-35, N-(-аминоэтил)пиперазин - 0,3-0,4 и используется в виде 20-60%-ного водного раствора. Технический результат: повышение выхода целевого продукта. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области алифатических ди- и полиаминов, в частности, к этилендиамину (ЭДА) и полиэтиленполиаминам, которые находят применение в качестве аминных отвердителей для эпоксидных смол, в производстве сукцинимидных присадок, а также в технологии органического синтеза, полимеров и т.д.

Известны способы получения этилендиамина (ЭДА) и полиэтиленполиаминов (ПЭПА) взаимодействием дихлорэтана (ДХЭ) с взаимодействием 77-78%-ным водным раствором аммиака под давлением 9 МПа при 110-130С. (Патент Италии №617348, 1961; №631883, 1962).

Недостатком известных способов является низкий выход ПЭПА и большой избыток аммиака - весовое соотношение ДХЭ: NH3=1:9, а также большие энергетические затраты.

Известен способ получения ЭДА и ПЭПА нагреванием ДХЭ с 60%-ным водным раствором аммиака и давлении 9,5 МПа в мольном соотношении ДХЭ:NН3=1:92. (IВ №1147984, РЖХ-1970-5Н 123П).

Недостатком способа является большой избыток аммиака, высокое давление и низкий выход ПЭПА.

Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является способ получения ациклических и циклических ди- и полиаминов взаимодействием ДХЭ с 73-78%-ным водным раствором аммиака при давлении 7,5-8 МПа и температуре 110-130С, мольном соотношении ДХЭ:NН3, равном 6,5-7,5. (А.с. №721432, опубл. 1980 г.).

Недостатком способа является низкий выход ПЭПА, высокое давление, большой избыток аммиака.

Задача изобретения - разработка способа получения этилендиамина и полиамиэтиленполаминов.

Технический результат при использовании изобретения выражается в повышении выхода целевого продукта, а также в возможности варьировать параметрами технологического процесса (синтеза) для получения того или иного индивидуального этилендиамина или полиэтиленполиамина.

Вышеуказанный технический результат достигается особенностью способа получения и полиэтиленпоаминов на основе ДХЭ и аммиака при повышенной температуре и давлении, которая заключается в том, что процесс взаимодействия дихлорэтана с 20-70%-ным водным раствором аммиака при мольном соотношении дихлорэтана и аммиака, равном 1:2-6,4, осуществляют при температуре 130-180С, давлении 0,8-7,0 МПа, при интенсивном перемешивании, с частотой вращения перемешивающего устройства 60-3000 об/мин. Кроме того, особенность заключается в том, что процесс можно осуществлять при дополнительном введении в реакционную массу легкой фракции, полученной при перегонке или ректификации этилендиамина и полиэтиленполиаминов, в количестве 5-40% от веса дихлорэтана, взятого в реакцию, а легкая фракция представляет собой 20-60%-ный водный раствор следующего состава, мас.%: этилендиамин - 60-76, пиперазин - 0,15-0,3, диэтилентриамин - 20-35, N-(-аминоэтил) пиперазин - 0,3-0,4.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. В реактор (V=0,5 л) загружают 148,5 г (1,5 моля) ДХЭ, 51,0 г (3 моля) аммиака в виде 20%-ного водного раствора (мольное соотношение ДХЭ:NН3=1:2). Реакцию взаимодействия проводят при температуре 140-150С и давлении 0,8-1,2 МПа в течение 7 ч. Далее содержимое реактора охлаждают, нейтрализуют твердым едким натрием или калием, после чего обрабатывают 46-48%-ным водным раствором едкого натрия или калия до образования аминного слоя, который отделяют, свободный аммиак отгоняют, обезвоживают твердым едким натрием или калием. Получают 70,2 (78%) продукта, в том числе, мас.%: ЭДА - 20,04; ПЭПА - 79,4.

Пример 2. В условиях примера 1 в реактор загружают 148,5 г (1,5 моля) ДХЭ, 102,0 г (6 моля) аммиака в виде 40%-ного водного раствора (мольное соотношение ДХЭ:NН3=1:4). Реакцию взаимодействия проводят при температуре 150-160С и давлении 1,2-2,5 МПа. Охлаждение, нейтрализацию и выделение готового продукта проводят известными методами. Получают 72,0 (80%) продукта, в том числе, мас.%: ЭДА - 44,3; ПЭПА - 55,3.

Пример 3. В условиях примера 1 в реактор загружают 148,5 г (1,5 моля) ДХЭ, 163,2 г (9,6 моля) аммиака в виде 70%-ного водного раствора (мольное соотношение ДХЭ:NН3, равном 1:6,4). Реакцию взаимодействия проводят при температуре 170-180С и давлении 3,0-7,0 МПа в течение 4 ч. Охлаждение, нейтрализацию и выделение готового продукта проводят известными методами. Получают 75,6 (80%) продукта, в том числе, мас.%: ЭДА - 56,4; ПЭПА - 43,5.

Пример 4. В условиях примера 1 в реактор загружают 148,5 г (1,5 моля) ДХЭ, 42,5 г (2,5 моля) аммиака в виде 25%-ного водного раствора (мольное соотношение ДХЭ: NН3 = 1:1,25), 39,6 г (40 мас.% от количества ДХЭ) легкой фракции в виде 30%-ного водного раствора, состава, мас.%: ЭДА - 76,26, пиперазина 0,25, ДЭТА - 23,12. Реакцию взаимодействия проводят при 130-150С и давлении 1,0-1,7 МПа в течение 6 ч. Охлаждение, нейтрализацию и выделение готового продукта проводят известными методами. Получают 119,8 г (92,5%) продукта, в том числе, мас.%: ЭДА - 24,10; ПЭПА - 75,55.

Пример 5. В условиях примера 1 в реактор загружают 158,4 г (1,6 моля) ДХЭ, 54,4 г (3,2 моля) аммиака в виде 30%-ного водного раствора (мольное соотношение ДХЭ:NН3=1:2), 31,68 г (5 мас.% от количества ДХЭ) легкой фракции в виде 60%-ного водного раствора, состава, мас.%: ЭДА - 66,2; пиперазина 0,3, ДЭТА - 33,1. Реакцию взаимодействия проводят при 140-160С и давлении 1,2-2,2 МПа в течение 5 ч. Охлаждение, нейтрализацию и выделение готового продукта проводят известными методами. Получают 120,0 г (94,0%) продукта, в том числе, мас.%: ЭДА - 20,4; ПЭПА - 79,4.

Пример 6. В условиях примера 1 в реактор загружают 148,5 г (1,5 моля) ДХЭ, 38,25 г (2,25 моля) аммиака в виде 15%-ного водного раствора (мольное соотношение ДХЭ:NH3=1:1,5). Реакцию взаимодействия проводят при 120-125С и давлении 0,4-0,7 МПа в течение 8 ч. Охлаждение, нейтрализацию и выделение готового продукта проводят известными методами. Получают 46,8 г (52,0%) продукта, в том числе, мас.%: ДХЭ - 1,9; ЭДА - 32,0; ПЭПА - 65,2.

Примеры 1-3, при условии выдерживания заявляемых параметров процесса, подтверждают высокий выход (78-84%)т получаемых этилендиамина и полиэтиленполиаминов, а введение в реакционную смесь легкой фракции выход целевых продуктов увеличивается до 92,5-94%.

Пример 6 свидетельствует о том, что отклонение от заявляемых параметров процесса приводит к снижению выхода целевых продуктов, кроме того, в конечном продукте присутствует непрореагировавший ДХЭ.

Формула изобретения

1. Способ получения этилендиамина и полиэтиленполиаминов на основе дихлорэтана и аммиака при повышенной температуре и давлении, отличающийся тем, что процесс взаимодействия дихлорэтана с 20-70%-ным водным раствором аммиака при мольном соотношении дихлорэтана и аммиака, равном 1,0:2,0-6,4, осуществляют при температуре 130-180С; давлении 0,8-7,0 МПа, при интенсивном перемешивании, с частотой вращения перемешивающего устройства 60-3000 об/мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс осуществляют при дополнительном введении в реакционную массу легкой фракции в количестве 5-40% от веса дихлорэтана, взятого в реакцию, полученной при перегонке или ректификации этилендиамина и полиэтиленполиаминов и представляющей собой 20-60%-ный водный раствор следующего состава, мас.%: этилендиамин 60-76, пиперазин 0,15-0,3, диэтилентриамин 20-35, N-(-аминоэтил)пиперазин 0,3-0,4.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к получению алифатических ди- и полиаминов, которые находят широкое применение в качестве аминных отвердителей для эпоксидных смол, в производстве присадок, полимеров, фунгицидных препаратов

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к способу получения фосфата полигексаметиленгуанидина (ПГМГ), который может быть использован в медицине, ветеринарии и сельском хозяйстве

Изобретение относится к смеси блок-олигомеров, содержащей по меньшей мере три разных соединения формулы (I), отличающихся значением n, где n=3-15, R1 означает водород или C1-C8 алкил, R2 означает C2-C12 алкилен, А означает -N(R4)(R5) или группу формулы (II), R4 и R5 означают водород, C1-C18 алкил или C2-C4 алкил, замещенный группой OH-, C1-C8 алкокси, или -N(R4)(R5) означает группу формулы (III); Y означает -O-; X означает >N-R6, R6 означает C1-C18 алкил или группу формулы (IV), R=R6, B=A, в индивидуальных структурных единицах соединения формулы (I) радикалы B, R, R1 и R2 имеют одинаковые или разные значения

Изобретение относится к фторированным полимерам, содержащим последовательности перфторполиоксиалкилена и имеющим термопластичные эластомерные свойства, обладающим высокой эластичностью при низких температурах и высокими механическими свойствами при высоких температурах

Изобретение относится к способу получения дендритной макромолекулы, при котором количество вещества, молекула которого используется в качестве ядра макромолекулы и содержит по меньшей мере одну функциональную группу, растворяют в растворителе, после чего поочередно осуществляют реакции присоединения и гидрогенизации

Изобретение относится к новым биологически активным соединениям - производным поли-1,4-этиленпиперазина общей формулы где R1 - алкил (С1-С16), (СН2)1-16ОН, -(СН2)1-5СОR2, где R2 - -ОН, -ОСН3, -О(СН2)1-3СН3, -NHNH2, -NН(СН2)1-10NH2, n = 310-2000, q = 0,2-0,9, Z = 0,1-0,8, Hal - Cl, Br, I, обладающих иммуномодулирующей, противовирусной и антибактериальной активностями

Изобретение относится к соединениям формулы (I), их стереохимически изомерным формам, их солям, полученным присоединением кислоты или основания, их N-оксидам или их четвертичным аммониевым производным, где пунктирная линия представляет собой необязательную связь; Х отсутствует, когда пунктирная линия представляет собой связь, или Х представляет собой водород или гидроксигруппу, когда пунктирная линия не является связью, R1, R2, R5 и R6 каждый независимо выбирают из водорода, галогена, гидроксигруппы, С1-4алкила, С1-4алкоксигруппы, SO3Н и тому подобных; R3 и R4 каждый независимо выбирают из водорода, галогена, гидроксигруппы, С1-4алкила, С1-4алкоксигруппы, нитрогруппы, аминогруппы, цианогруппы, трифторметила или трифторметоксигруппы; представляет собой радикал формулы (а-1), (а-2), (а-3), (а-4), (а-5), (а-6), (а-7), (а-8), (а-9), (а-10), где А1 представляет собой прямую связь или C1-6алкандиил; А2 представляет собой С2-6алкандиил; R7 - R11 представляет собой водород, C1-6алкил, аминоС1-6алкил и подобные, при условии, что, когда L представляет собой радикал формулы (а-9), R11 отличен от водорода

Изобретение относится к способам получения ингибитора солевой коррозии
Изобретение относится к способам получения N-метилированных аминов, в частности к способу получения N,N,N',N'-тетраметилэтилендиамина, который используется как катализатор в процессе получения пенополиуретанов и в органическом синтезе

Изобретение относится к получению алифатических ди- и полиаминов, которые находят широкое применение в качестве аминных отвердителей для эпоксидных смол, в производстве присадок, полимеров, фунгицидных препаратов
Наверх