Способ совместного получения ациклических и циклических аминов

 

Союз Соеетскмн

Соцнаинстмчесн их

Веспу6лнк

О П И А Н И Е г 221432

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.09.73 (21) 1963907/23-04 с присоединением заявки J% (23)Приоритет

Опубликовано 15 03.80. Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 17.03,80 (5()М. Кд.

С 07 0 295/04

С 07 С 87/04

Пвудлретеен«Ы кеантет ссср дв делам «зееретеннй

«етермтнй (53) УДК547.415. .07:547.861. .07 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. H. Загидуллин, Г. Г. Гарифзянов, Г. А. Толстиков и Ф. Г, Мирошников

Стерлитамакское производствегпгое объединение Каустик" (71) Заявитель

1Х,с 1 ;J (54) СПОСОБ СОВМЕСТНОГО Лг1У ;Е!11.1Я ДЦ! 1КЛ11

И ЦИКЛ ИЧЕСК11Х Л МИНОВ

Изобретение относится к улучшегщому способу совместного получения ациклических и циклических аминов, который может найти применение в химической промышленности.

Известен способ получения этилендиамина взаимодействием дихлорэтана с водным раствором аммиака под давлением и при повышенной температуре, разработанный фирмой "Монтекатини (1), (2) . fO

Оптимальный вариант известного способа взят в основу технологического регламента производства этилендиамина(3) . По этому способу дихлорэтан подвергают взаимодействию с 77-78%-ным

15 водным аммиаком при соотношении исходных соединений 1:9-10 по весу под давлением 90 атм и температуре 110130 С.

Избыток аммиака выделяют ступенчатым испарением, абсорбируя водой. Хлоргидраты аминов нейтрализуют 30гижрата аминов нейтрализуют 30

33%-ным раствором едкого натра, а образуюшиеся водные растворы аминов выпаривают. Смесь аминов обезвожнвают до концентрации 50-60% в дистпляционной колонне, затем до 90% твердым едким натром. Этилендиамин (ЭДА) выделяют на ректпфнкациопной колонне, из кубовой жидкости можно выделять диэтилентрп QMH Fl (ЭДТА) .

Выделение высших аминов непрецусмотрено.

Выход целевого продукта составляет

70% в расчете HB взятый дпхлорэтан с чистотой около 90%, кроме того образуется около 15% диэтилептриамина и около 8% высших полиамгг loB с примесью пиперазина.

Недостатками известного способа явЛЯЮТСЯ НЕВОЗМОжНОСтЬ ВЫДЕЛРНИЯ ИЗ реакционной смеси циклических аминов и относительно вьгсокоо давление при проведении процесса.

Известен способ совместно..п получения ациклических и полициклических аминов взаимодействием 1 моль эганол72 1432 4 температура колонки 130 С (ЭДА);

150 С (ЭДТА, АЭП), температура исо дарителя 160 С (ЭДА); 250 С (ЭДТЛ, АЭП).

55 амина с 1-6 моль аммиака под давлением водорода 10О-400 атм при 200O

260 С в присутствии катализатора гидрирования.

При этом образуется смесь этипендиаминя, диэтилентриамина, пиперазина (П), N -(P> -аминоэтил)-пиперазина (АЭП), аминоэтилэтаноламина и высших аминов. Соотношение целевых продуктов сильно зависит от молярного соотношения исходных продуктов, однако конверсия исходного этаноламиня не превышает 80% t4).

Недостатками известного способа являются относительная дефицитность этяноламина, использование катализатора и относительно низкая конверсия этаноламина. целью изобретения является уцрощение процесса.,связанное с отсутствием катализатора и с использованием более доступного исходного продукта дихлорэтаня.

Поставленная цель достигается способом совместного получения яциклических и циклических аминов, заключающимся в том, Что дихлорэтан подвергают взаимодействию с 73-77%-нылл водным раствором аммиака при соотношении исходных продуктов 1:6,5-7,5 по весу под 0давлением 75-80 ятм и при 110130 С.

После проведения процесса в реакторе синтеза избыток аммиака отпаривают в испарителях высокого и низкого давления, хлоргидраты аминов нейтрализуют 33-42%-ной щелочью. Водные о амины упаривают при 120-140 С, после чего они поступают в ректификационную колонну, в которой при 99- 10 1 С отгоо няют воду, кубовый остаток сушат азеотропно (81,5% ЭДЛ и 18,5% воды при

4-6 атм), затем выделяют товарный

ЭДА с выходом 75-80% (содержание целевого продукта не менее 95%).

Куб колонны содержит менее 1% воды, около 2% ЭДА, 60-65% ЭДТА, 3-5% П. 13-15% АЭП, остальное — высшие амины. Из кубовой жидкости ректификяцией выделяют ЭДТА (с чистотой не ниже 96%) Il и АЭП (с чистотой не ниже 80%).

В следующих ниже примерах определение количественного состава реакционных смесей проводят на хроматографе марки

ЛХМ-72 с детектором по теплопроводности, сорбент — фторопляст-4, обработанный силиконовым эластомером, газноситель-гелий, скорость 50 мл/мин, 10

Пример 1. В реактор синтеза подают дихлорэтан в количестве 1000 кг/ч и аммиак 76% в количестве 7296кг/ч.

Соотношение компонентов поддерживают равным 1:7,3, Синтез проводят при 115130 С и давлении 80 атм. Избыток аммиака отпаривают в испарителях высокого и низкого давления, после чего аминохлоргидраты нейтрализуют 3342% ной щелощью. Водные амины выпаривают при 120-140 С, после чего они поступают HB ректификационную колонну, где производится отгонка воды при 99-101 С. Содержимое куба (5060% аминов) направляют ня следующую ректификяционную колонну для обезвоживания язеотропного ЭДЛ, который образует азеотроп 81,5% ЗДЛ и 18,5% воды, под давлением 4-6 кг/слР.. После этого на третьей ректификационной колонне при атмосферного давлении (температура верха колонны 1 16-. 118 С) выделяют товарный этилендиамин в количестве

465 кг/ч. выход 77,5% по одной нитке при наличии 2-х ниток, содержание 97,5% (хроматографический анализ). Куб колонны после выделения ЭДА в количестве

135 кг/ч по одной нитке состава, %: вода 0,4, ЭДА 2,2 пиперизин 4,1 ДЭТА

63,2 Р -аминоэтилпиперазин 14,2, высшие амины - 16,0, направляются на разделение их по фракциям.

Таким образом, выход )Ъ-яминоэтилпиперазина составляет 19,2 кг/ч, выход 3,2%, П р,и м е р 2. В условиях примера 1 загружают 1000 кг/ч дихлорэтана, и

74% аммиака 6552 кг/ч. Соотношение исходных компонентов поддерживают равным 1:6,5. Синтез проводят при 115130 С при давлении 75 ятм. Остальные операции и их последовательность таковы же, как и в первом примере.

Выделено ЭДЛ 455 кг/ч, выход 75,8%, содержание 96,6% при проведении хроматографического анализа.

Получено полиэтиленполиаминов

145 кг/ч состава, % водя 0,5 ЭДЛ

2,0, пиперязин 4,0, ДЭТЛ 63, 1 Р -яминоэтилпипер азин 14,8, высшие 15,6. Количество Р3 -аминоэтилпиперазиня состтавляет 2 1,4 к г/ч, выход 3,6%.

72 1432

Составитель В.Ковтун

Редактор Л, 11овожилова Техред О. Легеза Корректор М. 111ароши

Заказ 77/2 1 Тираж 495 Подписное

ПН И ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская, наб., ц. 4/5

Филиал ПГIП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Ф

Способ совместного получения ациклических и циклических аминов на основе производного этилена и аммиака при повышенном давлении и температуре, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве производного этилена используют дихлорэтан, который подвергают взаимодействию с 7377%-ным водным раствором аммиака при соотношении исходных продуктов 1:6,57,5 по весу под давлением 75-80 атм. и при 110-130ОС.

Источники инфс.рмации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Италии 617348, s кл. С 07 С 4, опублик. 196 1.

2, Патент Италии И 631882, кл. С 07 С 4, опублик. 1962.

3. Временный технологический регла- ° мент производства этилендиамина, Л., 1О 1966.

4. Патент США % 3151115, кл. 260-268, рпублик. 1964, (прототип).