CN104311564A - 一种分离提纯三乙烯二胺的方法 - Google Patents
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Abstract
一种分离提纯三乙烯二胺的方法，向三乙烯二胺与哌嗪混合物中加入萃取精馏的萃取剂，进入第一精馏塔进行分离，塔顶馏分为三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，塔釜馏分为三乙烯二胺；第一精馏塔的塔顶馏分进入第二精馏塔进行分离，塔顶馏分循环至第一精馏塔，塔釜馏分为三乙烯二胺；将第一精馏塔及第二精馏塔的塔釜馏分合并，然后向其中加入三乙烯二胺质量38％的含有环甲胺类化合物作为共沸剂，加入第三精馏塔的塔釜，第三精馏塔的理论塔板数为38，在绝对真空度为38kPa、塔釜反应液温度为125℃条件下精馏，控制回流比为0.15∶1，收集115℃前馏分。在分离提纯过程中萃取剂不与三乙烯二胺或哌嗪混合物形成共沸，且无结晶生成。
Description
技术领域
本发明涉及精细化学品的分离提纯技术领域，特别是涉及一种分离提纯三乙烯二胺的方法。
背景技术
三乙烯二胺(TEDA)是一种重要的工业化学品，广泛用作聚氨酯软、半硬、硬泡沫及弹性体发泡剂，是聚氨酯工业中应用最广用量最大的聚氨类催化剂。
目前三乙烯二胺的制备原料主要为N-羟乙基哌嗪、乙二胺、乙醇胺、哌嗪等，三乙烯二胺本身熔点159.8℃，沸点174℃，以液体状态存在的温度区间仅有14.2℃，导致了三乙烯二胺极易结晶而堵塞管道，从而增加了蒸馏难度。多数专利采用将三乙烯二胺急冷的方式来制备纯的产品溶液，现有技术中普遍采用三乙烯二胺急冷提纯方法，但这类方法中需要对蒸发器进行加热或保温，且初次得到产品纯度不高，需进一步在高沸点的溶剂中进行汽化冷凝，设备投资较高，能耗较大，工艺繁琐。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷与不足，本发明的目的在于，提供一种分离提纯三乙烯二胺的方法。
一种分离提纯三乙烯二胺的方法，向三乙烯二胺与哌嗪混合物中加入萃取精馏的萃取剂，进入第一精馏塔进行分离，操作压力28kPa，塔顶温度80℃～150℃，塔釜温度90℃～160℃，回流比1～10，塔顶馏分为三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，塔釜馏分为三乙烯二胺；
第一精馏塔的塔顶馏分进入第二精馏塔进行分离，第二精馏塔的操作压力50kPa～150kPa，塔顶温度135℃～180℃，塔釜温度140℃～200℃，回流比1～10，塔顶馏分为三乙烯二胺含量较低的三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，循环至第一精馏塔，塔釜馏分为三乙烯二胺；
将第一精馏塔及第二精馏塔的塔釜馏分合并，然后向其中加入三乙烯二胺质量38％的含有环甲胺类化合物作为共沸剂，混合均匀，加入第三精馏塔的塔釜，第三精馏塔的理论塔板数为38，在绝对真空度为38kPa、塔釜反应液温度为125℃条件下精馏，控制回流比为0.15∶1，收集115℃前馏分。
所述的萃取剂为沸点为C6-C9的卤代烃。C6-C9的卤代烃萃取剂不与三乙烯二胺或哌嗪混合物形成共沸，有利于三乙烯二胺的分离提纯。
所述卤代烃为不含有取代基的卤代烃。
所述卤代烃为氯取代烃。
在另一优选例中，所述的在精馏塔的塔顶得到哌嗪混合物和萃取剂通过精馏分离，在精馏塔的塔顶得到萃取剂，在精馏塔的塔底得到哌嗪混合物，精馏分离出的萃取剂循环使用。
本发明的三乙烯二胺分离提纯的方法具有如下有益效果：工艺设备较少，连续而不是间歇操作，在分离提纯过程中萃取剂不与三乙烯二胺或哌嗪混合物形成共沸，且无结晶生成，回收率高。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细说明，需要说明的是，这些实施例是较优的例子，主要用于理解本发明，但本发不限于这些实施例。
实施例1：
二乙烯三胺在常压和360℃的温度下，以86％二氧化硅和12％氧化铝组成的催化剂进行反应得到三乙烯二胺与哌嗪混合物(三乙烯二胺的质量含量为75％)从塔的中间进料，流量为5ml/min，萃取剂1-氯正己烷从塔顶进料，流量为20ml/min，操作压力28kPa，塔顶温度80℃～150℃，塔釜温度90℃～160℃，回流比2，塔顶馏分为三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，塔釜馏分为三乙烯二胺；第一精馏塔的塔顶馏分进入第二精馏塔进行分离，第二精馏塔的操作压力50kPa～150kPa，塔顶温度135℃～180℃，塔釜温度140℃～200℃，回流比5，塔顶馏分为三乙烯二胺含量较低的三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，循环至第一精馏塔，塔釜馏分为三乙烯二胺；将第一精馏塔及第二精馏塔的塔釜馏分合并，然后向其中加入三乙烯二胺质量38％的含有环甲胺类化合物作为共沸剂，混合均匀，加入第三精馏塔的塔釜，第三精馏塔的理论塔板数为38，在绝对真空度为38kPa、塔釜反应液温度为125℃条件下精馏，控制回流比为0.15∶1，收集115℃前馏分。采用气相色谱分析，得到纯度为80wt％的三乙烯二胺。
实施例2：
二乙烯三胺在常压和360℃的温度下，以86％二氧化硅和12％氧化铝组成的催化剂进行反应得到三乙烯二胺与哌嗪混合物(三乙烯二胺的质量含量为65％)从第一精馏塔的中间进料，流量为6ml/min，萃取剂1-氯正庚烷从塔顶进料，流量为30ml/min，操作压力28kPa，塔顶温度80℃～150℃，塔釜温度90℃～160℃，回流比4，塔顶馏分为三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，塔釜馏分为三乙烯二胺；第一精馏塔的塔顶馏分进入第二精馏塔进行分离，第二精馏塔的操作压力50kPa～150kPa，塔顶温度135℃～180℃，塔釜温度140℃～200℃，回流比6，塔顶馏分为三乙烯二胺含量较低的三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，循环至第一精馏塔，塔釜馏分为三乙烯二胺；将第一精馏塔及第二精馏塔的塔釜馏分合并，然后向其中加入三乙烯二胺质量38％的含有环甲胺类化合物作为共沸剂，混合均匀，加入第三精馏塔的塔釜，第三精馏塔的理论塔板数为38，在绝对真空度为38kPa、塔釜反应液温度为125℃条件下精馏，控制回流比为0.15∶1，收集115℃前馏分。采用气相色谱分析，得到纯度为90wt％的三乙烯二胺。
从第一精馏塔塔顶得到的物料，含有大量的萃取剂，通过精馏分离，流量为35ml/min，回流比为4，塔顶得到的萃取剂可以循环使用。
实施例3：
二乙烯三胺在常压和360℃的温度下，以86％二氧化硅和12％氧化铝组成的催化剂进行反应得到三乙烯二胺与哌嗪混合物(三乙烯二胺的质量含量为70％)从塔的中间进料，流量为7ml/min，萃取剂1-氯正辛烷从塔顶进料，流量为40ml/min，操作压力28kPa，塔顶温度80℃～150℃，塔釜温度90℃～160℃，回流比8，塔顶馏分为三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，塔釜馏分为三乙烯二胺；第一精馏塔的塔顶馏分进入第二精馏塔进行分离，第二精馏塔的操作压力50kPa～150kPa，塔顶温度135℃～180℃，塔釜温度140℃～200℃，回流比4，塔顶馏分为三乙烯二胺含量较低的三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，循环至第一精馏塔，塔釜馏分为三乙烯二胺；将第一精馏塔及第二精馏塔的塔釜馏分合并，然后向其中加入三乙烯二胺质量38％的含有环甲胺类化合物作为共沸剂，混合均匀，加入第三精馏塔的塔釜，第三精馏塔的理论塔板数为38，在绝对真空度为38kPa、塔釜反应液温度为125℃条件下精馏，控制回流比为0.15∶1，收集115℃前馏分。采用气相色谱分析，得到纯度为99.9wt％的三乙烯二胺。
从第一精馏塔顶得到的物料，含有大量的萃取剂，通过精馏分离，流量为32ml/min，回流比为5，塔顶得到的萃取剂可以循环使用。
实施例4：
二乙烯三胺在常压和360℃的温度下，以86％二氧化硅和12％氧化铝组成的催化剂进行反应得到三乙烯二胺与哌嗪混合物(三乙烯二胺的质量含量为75％)从塔的中间进料，流量为8ml/min，萃取剂1-氯正辛烷从塔顶进料，流量为45ml/min，操作压力28kPa，塔顶温度80℃～150℃，塔釜温度90℃～160℃，回流比10，塔顶馏分为三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，塔釜馏分为三乙烯二胺；第一精馏塔的塔顶馏分进入第二精馏塔进行分离，第二精馏塔的操作压力50kPa～150kPa，塔顶温度135℃～180℃，塔釜温度140℃～200℃，回流比7，塔顶馏分为三乙烯二胺含量较低的三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，循环至第一精馏塔，塔釜馏分为三乙烯二胺；将第一精馏塔及第二精馏塔的塔釜馏分合并，然后向其中加入三乙烯二胺质量38％的含有环甲胺类化合物作为共沸剂，混合均匀，加入第三精馏塔的塔釜，第三精馏塔的理论塔板数为38，在绝对真空度为38kPa、塔釜反应液温度为125℃条件下精馏，控制回流比为0.15∶1，收集115℃前馏分。采用气相色谱分析，得到纯度为为99.8wt％的三乙烯二胺。
从第一精馏塔顶得到的物料，含有大量的萃取剂，通过精馏分离，流量为30ml/min，回流比为10，塔顶得到的萃取剂可以循环使用。
实施例5：
二乙烯三胺在常压和360℃的温度下，以86％二氧化硅和12％氧化铝组成的催化剂进行反应反应得到三乙烯二胺与哌嗪混合物(三乙烯二胺的质量含量为70％)从塔的中间进料，流量为7ml/min，萃取剂1-氯正辛烷从塔顶进料，流量为50ml/min，操作压力28kPa，塔顶温度80℃～150℃，塔釜温度90℃～160℃，回流比7，塔顶馏分为三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，塔釜馏分为三乙烯二胺；第一精馏塔的塔顶馏分进入第二精馏塔进行分离，第二精馏塔的操作压力50kPa～150kPa，塔顶温度135℃～180℃，塔釜温度140℃～200℃，回流比8，塔顶馏分为三乙烯二胺含量较低的三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，循环至第一精馏塔，塔釜馏分为三乙烯二胺；将第一精馏塔及第二精馏塔的塔釜馏分合并，然后向其中加入三乙烯二胺质量38％的含有环甲胺类化合物作为共沸剂，混合均匀，加入第三精馏塔的塔釜，第三精馏塔的理论塔板数为38，在绝对真空度为38kPa、塔釜反应液温度为125℃条件下精馏，控制回流比为0.15∶1，收集115℃前馏分。采用气相色谱分析，得到纯度为95wt％的三乙烯二胺。
实施例6：
二乙烯三胺在常压和360℃的温度下，以86％二氧化硅和12％氧化铝组成的催化剂进行反应反应得到三乙烯二胺与哌嗪混合物(三乙烯二胺的质量含量为60％)从塔的中间进料，流量为6ml/min，萃取剂为等量的1-氯正己烷和1-氯正庚烷从塔顶进料，流量为25ml/min，操作压力28kPa，塔顶温度80℃～150℃，塔釜温度90℃～160℃，回流比5，塔顶馏分为三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，塔釜馏分为三乙烯二胺；第一精馏塔的塔顶馏分进入第二精馏塔进行分离，第二精馏塔的操作压力50kPa～150kPa，塔顶温度135℃～180℃，塔釜温度140℃～200℃，回流比6，塔顶馏分为三乙烯二胺含量较低的三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，循环至第一精馏塔，塔釜馏分为三乙烯二胺；将第一精馏塔及第二精馏塔的塔釜馏分合并，然后向其中加入三乙烯二胺质量38％的含有环甲胺类化合物作为共沸剂，混合均匀，加入第三精馏塔的塔釜，第三精馏塔的理论塔板数为38，在绝对真空度为38kPa、塔釜反应液温度为125℃条件下精馏，控制回流比为0.15∶1，收集115℃前馏分。采用气相色谱分析，得到纯度为95wt％的三乙烯二胺。
实施例7：
二乙烯三胺在常压和360℃的温度下，以86％二氧化硅和12％氧化铝组成的催化剂进行反应反应得到三乙烯二胺与哌嗪混合物(三乙烯二胺的质量含量为65％)从塔的中间进料，流量为5ml/min，萃取剂1-氯正己烷+1-氯正辛烷从塔顶进料，流量为30ml/min，操作压力28kPa，塔顶温度80℃～150℃，塔釜温度90℃～160℃，回流比2，塔顶馏分为三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，塔釜馏分为三乙烯二胺；第一精馏塔的塔顶馏分进入第二精馏塔进行分离，第二精馏塔的操作压力50kPa～150kPa，塔顶温度135℃～180℃，塔釜温度140℃～200℃，回流比1，塔顶馏分为三乙烯二胺含量较低的三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，循环至第一精馏塔，塔釜馏分为三乙烯二胺；将第一精馏塔及第二精馏塔的塔釜馏分合并，然后向其中加入三乙烯二胺质量38％的含有环甲胺类化合物作为共沸剂，混合均匀，加入第三精馏塔的塔釜，第三精馏塔的理论塔板数为38，在绝对真空度为38kPa、塔釜反应液温度为125℃条件下精馏，控制回流比为0.15∶1，收集115℃前馏分。采用气相色谱分析，得到纯度为95wt％的三乙烯二胺。
实施例8：
二乙烯三胺在常压和360℃的温度下，以86％二氧化硅和12％氧化铝组成的催化剂进行反应反应得到三乙烯二胺与哌嗪混合物(三乙烯二胺的质量含量为70％)从塔的中间进料，流量为7ml/min，萃取剂1-氯正己烷、1-氯正庚烷及1-氯正辛烷从塔顶进料，流量为30ml/min，操作压力28kPa，塔顶温度80℃～150℃，塔釜温度90℃～160℃，回流比9，塔顶馏分为三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，塔釜馏分为三乙烯二胺；第一精馏塔的塔顶馏分进入第二精馏塔进行分离，第二精馏塔的操作压力50kPa～150kPa，塔顶温度135℃～180℃，塔釜温度140℃～200℃，回流比10，塔顶馏分为三乙烯二胺含量较低的三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，循环至第一精馏塔，塔釜馏分为三乙烯二胺；将第一精馏塔及第二精馏塔的塔釜馏分合并，然后向其中加入三乙烯二胺质量38％的含有环甲胺类化合物作为共沸剂，混合均匀，加入第三精馏塔的塔釜，第三精馏塔的理论塔板数为38，在绝对真空度为38kPa、塔釜反应液温度为125℃条件下精馏，控制回流比为0.15∶1，收集115℃前馏分。采用气相色谱分析，得到纯度为95wt％的三乙烯二胺。
Claims (4)
1.一种分离提纯三乙烯二胺的方法，其特征在于，
向三乙烯二胺与哌嗪混合物中加入萃取精馏的萃取剂，进入第一精馏塔进行分离，操作压力28kPa，塔顶温度80℃～150℃，塔釜温度90℃～160℃，回流比1～10，塔顶馏分为三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，塔釜馏分为三乙烯二胺；
第一精馏塔的塔顶馏分进入第二精馏塔进行分离，第二精馏塔的操作压力50kPa～150kPa，塔顶温度135℃～180℃，塔釜温度140℃～200℃，回流比1～10，塔顶馏分为三乙烯二胺含量较低的三乙烯二胺、哌嗪及萃取剂的共沸物，循环至第一精馏塔，塔釜馏分为三乙烯二胺；
将第一精馏塔及第二精馏塔的塔釜馏分合并，然后向其中加入三乙烯二胺质量38％的含有环甲胺类化合物作为共沸剂，混合均匀，加入第三精馏塔的塔釜，第三精馏塔的理论塔板数为38，在绝对真空度为38kPa、塔釜反应液温度为125℃条件下精馏，控制回流比为0.15∶1，收集115℃前馏分。
2.根据权利要求1所述的分离提纯三乙烯二胺的方法，其特征在于，所述的萃取剂为沸点为C6-C9的卤代烃。
3.根据权利要求2所述的分离提纯三乙烯二胺的方法，其特征在于，所述卤代烃为不含有取代基的卤代烃。
4.根据权利要求3所述的分离提纯三乙烯二胺的方法，其特征在于，所述卤代烃为氯取代烃。
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| CN108707155A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-10-26 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种三亚乙基二胺晶体及其制备方法 |
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