CN105218385A

CN105218385A - 一种异丙醇胺的制备方法

Info

Publication number: CN105218385A
Application number: CN201410316074.6A
Authority: CN
Inventors: 薛守礼; 王大光; 薛荔; 王婷; 谷丽雁
Original assignee: Shenyang Strong Additives Co Ltd
Current assignee: Shenyang Strong Additives Co Ltd
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2016-01-06

Abstract

一种异丙醇胺的制备方法，按摩尔比含量≥80%的异丙醇胺MIPA、DIPA、TIPA:盐酸=1:1,;将计算量盐酸于三口瓶中，搅拌下分次加入计算量商品MIPA或TIPA，40℃以内至PH2为止，析出结晶连续搅拌降温至零度，过滤分别得到MIPA·HCl或TIPA·HCl，两者母液合并，减压去水得DIPA·HCl；或将其计算量盐酸于三口瓶中，搅拌下分次加入计算量商品DIPA，40℃以内至PH2为止，降温至零度过滤，滤饼待处理，滤液减压控制10mmHg不出为止,得到DIPA·HCl；将上述MIPA·HCL、DIPA·HCL、TIPA·HCL，分别与当量甲醇钠的甲醇溶液游离反应，过滤除盐，回收甲醇后减压蒸馏分别得到高质量MIPA、DIPA、TIPA,含量97%-99%,完全能代替进口产品，满足国内需要，效益显著。

Description

一种异丙醇胺的制备方法

技术领域

本发明涉及一种异丙醇胺的制备技术领域，特别是高质量异丙醇胺的制备技术领。

背景技术

异丙醇胺是丙醇胺类的一种。制备方法与正丙醇胺,新丙醇胺不同。合成异丙醇胺最早见于1935年美国专利（US1988225）；直到上世纪八十年代，一些发达国家开始工业化生产，传统的合成方法主要以氨水和环氧丙烷（PO）加成反应生成的混合物经脱氨，脱水，减压蒸馏，精馏而得，是一串联反应，所获得反应液多为异丙醇胺的三种衍生物，中国专利号为CN101265196B的“一种一异丙醇胺的合成方法”,公开了将液氨和水配成氨水后与环氧丙烷反应的制备工艺,其采用上述方法生产出来的MIPA通常含有3%以上的同分异构体2-氨基-1-丙醇(MNPA);中国专利号为CN101265197B“一种制取二异丙醇胺的方法”,公开了将液氨和水配成氨水后与环氧丙烷反应的制备工艺,该方法生产出来的DIPA中通常含有4%-10%以上的同分异构体2,2 ^/ 一亚氮烷基二丙-1-醇(DNPA);以及TIPA中不可避免的有2,2 ^/ ,2 ^// 一次氮烷基三丙-1-醇(TNPA)的存在。中国专利号为CN1308287C的“三异丙醇胺的合成方法”,该方法生产出来的产品中通常含有副产品丙二醇和丙二醇氧基醚。该类产品分离技术是一难题，虽然反复高效减压精馏，但仍不够理想。

异丙醇胺与乙醇胺为烷基醇胺类同系物，异丙醇胺具有比乙醇胺更为优异的性能，而且对环境和人类危害较小，逐步成为一种绿色化工产品，已有替代乙醇胺的趋势，应用范围广泛已获“十二五”六大新材料国家重点支持项目，在这一潜在巨大商机下，极待突破诸多方面，如制备高质量工艺技术等障碍，以加快行业发展步伐。

随着世界各国对环境问题的日益重视，乙醇胺的应用正逐步受到限制，如发达国家的《污染物的排放及转移登记制度》已将乙醇胺列为有害物质限制使用，从而加快了乙醇胺被异丙醇胺替代步伐，有广阔发展前景，但是，长期尚不能解决高品质异丙醇胺生产技术，如工业用TIPA国家标准GB/T27564-2011规定，其含量（W/%）分三级，即≥98.0，90.0，85.0；目前国产品大多企业达不到≥85.0的规定，产品仅用在水泥外加剂等方面，再高的质量产品不得不依赖进口。TIPA含量85%德国进口报价1.95万元/吨，含量98%日本进口价7.7万元/吨；即便进口试剂级产品规格标注含量亦是98%，然而却是一概的“天价”。说明产品质量的提高要经过复杂的工艺过程。目前国内一般工业品TIPA含量在80%以上，它含有1%以下水，2.5%以下的MIPA和约15%的DIPA以及少量的丙二醇等有机杂质，极待研究出简易可行的分离办法，以解决高品质依赖进口的困境。

发明内容

本发明目的是提供一种高质量异丙醇胺的制备方法，简便经济实用，弥补现行工艺的不足，产品含量≥97%代替进口并增加产品种类，满足不同行业的特殊要求，产品包括一异丙醇胺MIPA及其盐MIPA·HCL、二异丙醇胺DIPA及其盐DIPA·HCL、三异丙醇胺TIPA及其盐TIPA·HCL共六个产品。其中，化合物TIPA·HCL及其性质在国内外出版物上尚未有记载。

本发明所提供的一种异丙醇胺的制备方法，其特征在于：

按摩尔比选取国产的异丙醇胺:盐酸=1:1,其中的异丙醇胺为一异丙醇胺MIPA、二异丙醇胺DIPA、三异丙醇胺TIPA,含量为≥80%;

将计算量盐酸于三口瓶中，搅拌下分次加入计算量商品MIPA或TIPA，40℃以内至PH2左右为止，析出结晶连续搅拌降温至零度，过滤分别得到一异丙醇胺盐MIPA·HCL或三异丙醇胺盐TIPA·HCL，两者母液合并，减压去水得二异丙醇胺盐DIPA·HCL；或将其与计算量盐酸于三口瓶中，搅拌下分次加入计算量商品DIPA，40℃以内至PH2左右为止，降温至零度过滤，滤饼待处理，滤液减压控制10mmHg内温100℃不出为止,得到DIPA·HCL；

将上述异丙醇胺盐酸盐MIPA·HCL、DIPA·HCL、TIPA·HCL，分别与当量甲醇钠的甲醇溶液游离反应，过滤除盐，回收甲醇后减压蒸馏分别得到高质量MIPA、DIPA、TIPA。

所述的国产一异丙醇胺MIPA:盐酸=1:1,将盐酸于三口瓶中，搅拌下分次加入MIPA，40℃以内至PH2左右为止，析出结晶，减压浓缩去水之后降至零度过滤抽干干燥得到MIPA·HCL湿品，控制≤60℃下真空干燥，母液待处理,干燥后的MIPA·HCl与当量的甲醇钠甲醇液中游离反应，结晶析出Nacl,过滤除盐滤液回收甲醇，然后于12mmHg下减压蒸馏得高质量MIPA，含量≥98%。

所述的国产三异丙醇胺TIPA:盐酸=1:1,盐酸于三口瓶中，搅拌下分次加入TIPA，40℃以内至PH2左右为止，析出结晶，继续搅拌降至零度，过滤抽干，干燥得到TIPA·HCL湿品，干燥后得高质量TIPA·HCL，含量≥98%，母液待处理,产品可直接作为商品出厂用于水泥外加剂等,或者将其与当量的甲醇钠的甲醇液中游离反应，结晶析出Nacl,过滤除盐，滤液回收甲醇，然后于4mmHg下减压蒸馏得高品质TIPA，含量≥98%。

所述的一异丙醇胺盐MIPA·HCL或三异丙醇胺盐TIPA·HCL，两者母液合并，于三口瓶中，搅拌下加入适量活性炭，并在零度时过滤滤炭，滤液减压浓缩将水蒸净，得二异丙醇胺盐DIPA·HCL,将其与当量的甲醇钠的甲醇液游离反应，结晶析出Nacl,过滤除盐，滤液回收甲醇，然后于10mmHg下减压分馏得产品DIPA，含量≥97%。

所述的国产异丙醇胺:盐酸=1:1,为二异丙醇胺DIPA与当量盐酸反应，加入适量活性炭,缓慢降温至零度过滤，滤液减压去水及其它有机杂质，要求在10mmHg下减压蒸溜至内温100℃不出为止，得到较高质量DIPA·HCL含量≥97%,再与当量的甲醇钠的甲醇液游离反应，结晶析出Nacl,过滤除盐，滤液回收甲醇，然后于10mmHg下减压分馏得高质量DIPA，含量≥97%。

本发明所采用的工艺设备简单、经济、实用，使用商品原料，有价值物质基本得到全部回收，相互间混杂的物质能彻底分开，制备出高质量六种产品，经济效益十分显著，能满足国内需要。特别是TIPA·HCL作为水泥外加剂与传统的TEA对照效果更佳、使用更方便，具有多功能性，更具突出的技术效果和显著的商业价值，在水泥行业作为外加剂广泛推广使用，仅就国内需求量将以百万吨计。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的内容作进一步的详细说明，但并不因此而限制本发明。

经研究获知二异丙醇胺盐酸盐为液态化合物，在-20℃亦是如此。与一异丙醇胺盐酸盐（熔点86-87.5℃）和三异丙醇胺盐酸盐（熔点143-145℃）这一显著区别，为其分离提供方便，并能得到各自高纯度产品，TIPA·HCl化合物及其性质尚未见到文献记载，本发明的具体实施方式步骤如下：

步骤一、取市售商品MIPA,与当量盐酸反应，析出结晶，降温至零度，过滤抽干，干燥得MIPA·HCL，母液待处理；

步骤二、取市售TIPA，,与当量盐酸盐反应，析出结晶，降温至零度，过滤抽干，干燥得TIPA·HCL，母液待处理；

步骤三、前两步骤待处理母液合并，搅拌下加入适量活性炭，并在零度时过滤滤炭，滤液减压浓缩将水蒸净，得DIPA·HCL；

步骤四、取市售商品DIPA与当量盐酸反应，加入适量活性炭。缓慢降温至零度过滤，滤液减压去水及其它有机杂质，要求在10mmHg下减压蒸溜至内温100℃不出为止，得到较高质量DIPA·HCL；

步骤五、一、二、三异丙醇胺盐酸盐，分别与当量的甲醇钠甲醇液进行游离反应生成相应的异丙醇胺，过滤除盐，回收甲醇后分别得到MIPA、DIPA，TIPA。

实例1

取200ml工业盐酸，于500ml三口瓶中，搅拌下分次加入商品级的约150克MIPA，40℃以内至PH2左右为止，析出结晶，减压浓缩蒸出约100ml水，之后降至零度过滤抽干干燥得到MIPA·HCL湿品，控制≤60℃下真空干燥得产品，母液待处理。之后将MIPA·HCL与当量的甲醇钠甲醇液中游离反应，结晶析出Nacl,过滤除盐滤液回收甲醇，然后于12mmHg下减压蒸馏接取59-61℃馏份得产品MIPA，含量≥98%。

实例2

取150ml工业盐酸，于500ml三口瓶中，搅拌下分次加入约300克商品级TIPA，40℃以内至PH2左右为止，析出结晶，继续搅拌降至零度，过滤抽干，干燥得到TIPA·HCL湿品，干燥后得产品，母液待处理。产品TIPA·HCL，含量≥98%。可直接作为商品出厂用于水泥外加剂等。或者将其与当量的甲醇钠的甲醇液中游离反应，结晶析出Nacl,过滤除盐，滤液回收甲醇，然后于4mmHg下减压蒸馏接取147-149℃馏份得高品质TIPA，含量≥98%，完全可替代进口产品用于一些特殊行业。

实例3

将上两例待处理母液合并，于500ml三口瓶中，搅拌下加入120ml工业盐酸，再分次加入约140克商品级DIPA，40℃以内至PH2左右，搅拌升温减压去水适量后再降温至零度，过滤滤除杂质；滤液重新升温减压去水，并控制10mmHg蒸除少量有机杂质至内温100℃不出为止，得DIPA·HCL，含量≥97%；之后将其与当量的甲醇钠的甲醇液游离反应，结晶析出Nacl,过滤除盐，滤液回收甲醇，然后于10mmHg下减压分馏接取123-125℃馏份得产品DIPA，含量≥97%。

以上得到所谓的杂质，主要成份是少量的MIPA·HCL和TIPA·HCL，集中利用二者溶点差异处理可分别得到相应合格产品。

实例4

取实施例2中含量≥98%TIPA·HCL产品50克于500ml水中加热溶解再加入1.5克活性炭搅拌30分钟，趁热过滤减压去水至液体混浊为止，降温，析晶，过滤干燥得TIPA·HCL，含量≥99%。

实例5

取实例4中含量≥99%的MIPA·HCL150克搅拌情况下，分次加入当量的甲醇钠的甲醇溶液中，进行游离反应，析出Nacl，滤出，回收甲醇，之后进行减压蒸馏控制2mmHg接取133-134℃馏份得淡黄色或白色透明液体，TIPA纯度≥99%，色度＜10APHA,水份＜0.1%。

Claims

1.一种异丙醇胺的制备方法，其特征在于：

按摩尔比选取国产的异丙醇胺:盐酸=1:1,其中的异丙醇胺为一异丙醇胺MIPA、二异丙醇胺DIPA、三异丙醇胺TIPA,含量为≥80%;

2.按照权利要求1所述的一种异丙醇胺的制备方法，其特征在于所述的国产一异丙醇胺MIPA:盐酸=1:1,将盐酸于三口瓶中，搅拌下分次加入MIPA，40℃以内至PH2左右为止，析出结晶，减压浓缩去水之后降至零度过滤抽干干燥得到MIPA·HCL湿品，控制≤60℃下真空干燥，母液待处理,干燥后的MIPA·HCL与当量的甲醇钠甲醇液中游离反应，结晶析出Nacl,过滤除盐滤液回收甲醇，然后于12mmHg下减压蒸馏得高质量MIPA，含量≥98%。

3.按照权利要求1所述的一种异丙醇胺的制备方法，其特征在于所述的国产三异丙醇胺TIPA:盐酸=1:1,盐酸于三口瓶中，搅拌下分次加入TIPA，40℃以内至PH2左右为止，析出结晶，继续搅拌降至零度，过滤抽干，干燥得到TIPA·HCL湿品，干燥后得高质量TIPA·HCL，含量≥98%，母液待处理,可直接作为商品出厂用于水泥外加剂等,或者将其与当量的甲醇钠的甲醇液中游离反应，结晶析出Nacl,过滤除盐，滤液回收甲醇，然后于4mmHg下减压蒸馏得高品质TIPA，含量≥98%。

4.按照权利要求1所述的一种异丙醇胺的制备方法，其特征在于所述的一异丙醇胺盐MIPA·HCL或三异丙醇胺盐TIPA·HCL，两者母液合并，于三口瓶中，搅拌下加入适量活性炭，并在零度时过滤滤炭，滤液减压浓缩将水蒸净，得二异丙醇胺盐DIPA·HCL,将其与当量的甲醇钠的甲醇液游离反应，结晶析出Nacl,过滤除盐，滤液回收甲醇，然后于10mmHg下减压分馏得产品DIPA，含量≥97%。

5.按照权利要求1所述的一种异丙醇胺的制备方法，其特征在于所述的国产异丙醇胺:盐酸=1:1,为二异丙醇胺DIPA与当量盐酸反应，加入适量活性炭,缓慢降温至零度过滤，滤液减压去水及其它有机杂质，要求在10mmHg下减压蒸溜至内温100℃不出为止，得到较高质量DIPA·HCL含量≥97%,再与当量的甲醇钠的甲醇液游离反应，结晶析出Nacl,过滤除盐，滤液回收甲醇，然后于10mmHg下减压分馏得高质量DIPA，含量≥97%。