CN107226780B - 一种甲胺与环氧丙烷直接生成n-甲基异丙醇胺的生产工艺 - Google Patents

一种甲胺与环氧丙烷直接生成n-甲基异丙醇胺的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及石油化工产品技术领域，具体涉及一种甲胺与环氧丙烷直接生成N‑甲基异丙醇胺的生产工艺，该生产工艺将甲胺水溶液抽入反应釜中，然后慢慢加入环氧丙烷与其混合反应，然后将反应所得的粗产品抽入精馏塔。调节精馏塔的精馏参数进行多次回流分离，依次去除甲胺水溶液和中间馏分，并馏出N‑甲基异丙醇胺产品，该生产工艺填补了业内高效生产N‑甲基异丙醇胺的空白，并且仅需反应釜和精馏塔即可直接批量生产N‑甲基异丙醇胺，具有高效生产和生产成本低的优点。

Description

一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺
技术领域
本发明涉及石油化工产品技术领域，具体涉及一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺。
背景技术
N-甲基异丙醇胺简称MMIPA，是一种无色有氨味透明液体，可溶于水、甲醇、乙醇，其微溶于甲苯、丙酮，石油醚等有机溶剂，常温常压下，N-甲基异丙醇胺的比重是0.896g/cm3，沸点是146℃，闪点是51℃，粘度是2.1CP，折射率是1.438。实际生产中，N-甲基异丙醇胺广泛应用于天然气及油炼厂干气中脱除硫化氢，大型合成氨脱除二氧化碳，是一种性能优良的选择性脱硫、脱碳新型溶剂，其具有选择性高、溶剂消耗少、节能效果显著、不易降解等优点。另外，N-甲基异丙醇胺也可应用于纤维助剂、织物软化剂、鞣革剂、杀虫剂、切削油等，是广泛使用的乳化剂之一。由此可见，N-甲基异丙醇胺具有较强的适用性，是工业生产中大量需求的溶剂，为此，需大量生产N-甲基异丙醇胺。然而，目前业内还没有高效N-甲基异丙醇胺的生产工艺，以致N-甲基异丙醇胺的需求量供不应求。
发明内容
本发明目的在于提供一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺，该生产工艺能高效生产N-甲基异丙醇胺，具有生产成本低的优点。为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
提供一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺，包括以下步骤：
步骤一，将甲胺水溶液抽进反应釜，并调节反应釜的温度和压强；
其中，所述甲胺水溶液中含有甲胺的质量浓度是30～40％；
步骤二，将环氧丙烷慢慢投入步骤一的反应釜，然后调节反应釜的温度和压强，使环氧丙烷和甲胺水溶液在反应釜中进行混合反应，得到含N-甲基异丙醇胺的粗产品；
其中，所述环氧丙烷与所述甲胺水溶液的摩尔之比是1：1～1.05；
步骤三，粗产品抽入精馏塔，在精馏塔中以一定的温度进行精馏，以去除甲胺水溶液；
步骤四，粗产品在精馏塔中以一定的温度进行减压继续精馏，以去除中间馏分；
步骤五，粗产品在精馏塔中以一定的温度继续进行减压精馏，以馏出N-甲基异丙醇胺组分，得到N-甲基异丙醇胺精产品。
上述技术方案中，所述步骤一中，所述反应釜的温度调节为60～100℃，压强调节为0.05～0.2MP。
上述技术方案中，所述步骤二中，调节所述反应釜的温度为70～110℃，压强为0.05～0.2MP。
上述技术方案中，所述将步骤三中，粗产品在所述精馏塔中，以精馏塔的塔顶温度是 90～105℃，塔釜温度是105～130℃的条件下进行常压精馏。
上述技术方案中，所述步骤四中，粗产品在所述精馏塔中，以精馏塔的塔顶温度是60～90℃，塔釜温度是100～120℃，压强是-0.06～－0.095MPa的条件下进行减压精馏。
上述技术方案中，所述步骤五中，粗产品在所述精馏塔中，以精馏塔的塔顶温度是85～100℃，塔釜温度是105～135℃，压强是-0.095～－0.099MPa的条件下继续进行减压精馏。
上述技术方案中，所述步骤二中，环氧丙烷通过氮气加压的方式慢慢加入到步骤一的反应釜中。
上述技术方案中，所述步骤二中，环氧丙烷以10～40ml/s的速率投至步骤一的反应釜中。
上述技术方案中，所述步骤二中，环氧丙烷投完后反应30～50min。
本发明的有益效果：
(1)本发明的一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺，将甲胺水溶液抽入反应釜中，然后慢慢加入环氧丙烷混合反应，将混合反应所得粗产品抽入精馏塔，调节精馏塔的精馏参数以进行回流分离，进而依次去除甲胺水溶液和中间馏分，并馏出N-甲基异丙醇胺，从而得到N-甲基异丙醇胺精产品。该生产工艺填补了业内高效生产N-甲基异丙醇胺的空白，并且仅需反应釜和精馏塔即可直接批量生产N-甲基异丙醇胺，具有高效生产的特点。
(2)本发明提供的一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺，属国内首创，具有操作方法简单、生产成本低、并能够适用于大规模生产的特点。
附图说明
图1是本发明的一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺流程图。
具体实施方式
实施例1。
本实施例中的一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺，如图1所示，包括以下步骤：
步骤一，将甲胺溶液抽进反应釜，并将反应釜的温度调节为60℃和压强调节为0.05MP；
其中，所述甲胺溶液的浓度是30％；
步骤二，将环氧丙烷通过氮气加压进而以10ml/s的速率投入步骤一所述的反应釜中，使得环氧丙烷和甲胺溶液混合反应，调节反应釜温度为70℃和压强调节为0.05MP，混合反应得到N-甲基异丙醇胺的粗产品；其中，一甲胺和环氧丙烷的反应式是：
Figure GDA0002260480340000031
所述环氧丙烷与所述甲胺溶液的摩尔比是1：1；
步骤三，将步骤二得到的粗产品抽入精馏塔，并使粗产品在精馏塔中，以精馏塔的塔顶温度是90～95℃，塔釜温度是105～115℃的条件下进行常压精馏，从而去除甲胺水溶液；
步骤四，将粗产品在精馏塔中，以所述精馏塔的塔顶温度是60～70℃，塔釜温度是100～110℃，压强是—0.08～—0.095MPa的条件下减压精馏，从而去除中间馏分；
步骤五，粗产品在精馏塔中，以所述精馏塔的塔顶温度是85～95℃，塔釜温度是105～110℃，压强是—0.097～—0.099MPa的条件继续进行减压精馏，馏出N-甲基异丙醇胺组分，得到N-甲基异丙醇胺精产品。
本实施例中，所述步骤三中的常压精馏、所述步骤四中的减压精馏以及所述步骤五中的减压精馏三者依次进行。
实施例2。
本实施例中的一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺，如图1所示，包括以下步骤：
步骤一，将甲胺溶液抽进反应釜，并将反应釜的温度调节为100℃和压强调节为0.2MP；
其中，所述甲胺溶液的浓度是40％；
步骤二，将环氧丙烷通过氮气加压进而以30ml/s的速率投入步骤一所述的反应釜中，使得环氧丙烷和甲胺溶液混合反应，然后调节反应釜温度为110℃和压强调节为0.2MP，使环氧丙烷和甲胺溶液混合反应得到含N-甲基异丙醇胺的粗产品；其中，一甲胺和环氧丙烷的反应式是：
Figure GDA0002260480340000032
其中，所述环氧丙烷与所述甲胺溶液的摩尔比是1：1.05；
步骤三，将步骤二得到的粗产品抽入精馏塔，并使粗产品在精馏塔中，以精馏塔的塔顶温度是100～105℃，塔釜温度是120～130℃的条件下进行常压精馏，从而去除甲胺水溶液；
步骤四，将步骤三得到的粗产品在精馏塔中，以所述精馏塔的塔顶温度是80～90℃，塔釜温度是110～120℃，压强是—0.09～—0.095MPa的条件下减压精馏，从而去除中间馏分；
步骤五，将去除中间馏分的粗产品在精馏塔中，以所述精馏塔的塔顶温度是90～100℃，塔釜温度是125～135℃，压强是—0.095～—0.098MPa的条件继续进行减压精馏，馏出N-甲基异丙醇胺组分，得到N-甲基异丙醇胺精产品。
本实施例中，所述步骤三中的常压精馏、所述步骤四中的减压精馏以及所述步骤五中的减压精馏三者依次进行。
实施例3。
本实施例中的一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺，如图1所示，包括以下步骤：
步骤一，将甲胺溶液抽进反应釜，并将反应釜的温度调节为70℃和压强调节为0.1MP；
其中，所述甲胺溶液的浓度是35％；
步骤二，将环氧丙烷通过氮气加压进而以20ml/s的速率投入步骤一所述的反应釜中，使得环氧丙烷和甲胺溶液混合反应，然后调节反应釜温度为95℃和压强调节为0.1MP，使环氧丙烷和甲胺溶液混合反应得到含N-甲基异丙醇胺的粗产品；其中，一甲胺和环氧丙烷的反应式是：
其中，所述环氧丙烷与所述甲胺溶液的重量之比是1：1.02；
步骤三，将步骤二得到的粗产品抽入精馏塔，并使粗产品在精馏塔中，以精馏塔的塔顶温度是95～100℃，塔釜温度是110～120℃的条件下进行常压精馏，从而去除甲胺水溶液；
步骤四，将步骤三得到的粗产品在精馏塔中，以所述精馏塔的塔顶温度是70～80℃，塔釜温度是105～115℃，压强是—0.09～—0.095MPa的条件下减压精馏，从而去除中间馏分；
步骤五，将去除中间馏分的粗产品在精馏塔中，以所述精馏塔的塔顶温度是90～100℃，塔釜温度是115～125℃，压强是—0.096～—0.098MPa的条件继续进行减压精馏，馏出N-甲基异丙醇胺组分，得到N-甲基异丙醇胺精产品。
本实施例中，所述步骤三中的常压精馏、所述步骤四中的减压精馏以及所述步骤五中的减压精馏三者依次进行。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺，其特征是：包括以下步骤：
步骤一，将甲胺水溶液抽进反应釜，并调节反应釜的温度和压强；
其中，所述甲胺水溶液中含有甲胺的质量浓度是30～40％；
步骤二，将环氧丙烷慢慢投入步骤一的反应釜，然后调节反应釜的温度和压强，使环氧丙烷和甲胺水溶液在反应釜中进行混合反应，得到含N-甲基异丙醇胺的粗产品；
其中，所述环氧丙烷与所述甲胺水溶液的最终摩尔比是1：1～1.05；
步骤三，将步骤二所得的粗产品抽入精馏塔，并以一定的温度进行精馏，以去除甲胺水溶液；
步骤四，在精馏塔以一定的温度进行减压精馏，以去除中间馏分；
步骤五，在精馏塔中以一定的温度继续进行减压精馏，以馏出N-甲基异丙醇胺组分，
得到N-甲基异丙醇胺精产品；
所述步骤一中，所述反应釜的温度调节为60～100℃，压强调节为0.05～0.2MP；
所述步骤二中，调节所述反应釜的温度为70～110℃，压强为0.05～0.2MP；
所述将步骤三中，粗产品在所述精馏塔中，以精馏塔的塔顶温度是90～105℃，塔釜温度是105～130℃的条件下进行常压精馏；
所述步骤四中，粗产品在所述精馏塔中，以精馏塔的塔顶温度是60～90℃，塔釜温度是100～120℃，压强是-0.06～－0.095MPa的条件下进行减压精馏；
所述步骤五中，粗产品在所述精馏塔中，以精馏塔的塔顶温度是85～100℃，塔釜温度是105～135℃，压强是-0.095～－0.099MPa的条件下继续进行减压精馏。
2.根据权利要求1所述的一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺，其特征是：所述步骤二中，环氧丙烷通过氮气加压的方式加入到步骤一的反应釜中。
3.根据权利要求1所述的一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺，其特征是：所述步骤二中，环氧丙烷以10～40ml/s的速率投至步骤一的反应釜中。
4.根据权利要求1所述的一种甲胺与环氧丙烷直接生成N-甲基异丙醇胺的生产工艺，其特征是：所述步骤二中，环氧丙烷投完后，最后反应30～50min。
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