CN108017550B - 一种3-氨基-1，2-丙二醇生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种3‑氨基‑1，2‑丙二醇生产工艺，利用含有二氧化碳的氨水溶液将3‑氯‑1,2‑丙二醇首先合成了3‑氨基‑1，2‑丙二醇，然后3‑氨基‑1，2‑丙二醇和二氧化碳转化为1,2‑二羟基丙氨基甲酸，避免了3‑氨基‑1，2‑丙二醇继续和3‑氯‑1,2‑丙二醇反应生成二（1,2‑二羟基丙基）胺和三（1,2‑二羟基丙基）胺，提高了反应收率，脱氨后再在高温酸性水相回流将1,2‑二羟基丙氨基甲酸分解得到3‑氨基‑1，2‑丙二醇和二氧化碳，回收二氧化碳后得到3‑氨基‑1,2‑丙二醇的盐酸盐，再常规加碱脱盐后，精馏得到成品。

Description

一种3-氨基-1，2-丙二醇生产工艺
技术领域
本发明涉及一种3-氨基-1，2-丙二醇生产工艺。
背景技术
3-氨基-1,2-丙二醇，分子式C3H9NO2，CAS NO：616-30-8，沸点 264-265℃，3-氨基-1，2-丙二醇为医药中间体，主要是水溶性、非离子型的 X-CT造影剂碘海醇(即欧乃派克)，碘氟醇，碘克沙醇的合成原料。碘海醇等系列产品用途：诊断用药，为非离子型水溶性三碘环X线诊断用阳性照影剂，进入体内后能比周围组织结构吸收较多的X线，从而在X线图像上形成对比。显示出所在管腔轮廓及其内含结构的形态，是各种医院常用的药剂。
3-氨基-1,2-丙二醇工艺采取路线为环氧氯丙烷―3-氯-1,2-丙二醇―3-氨基-1,2-丙二醇，先将环氧氯丙烷在酸性条件下水解得到3-氯-1,2-丙二醇的水溶液，然后使用氨水溶液来将3-氯-1,2-丙二醇氨解得到3-氨基-1,2-丙二醇水溶液。通过脱水脱氨，加碱除盐，精馏将成品得到。在氨解过程中会产生很多副产物，主要是3-氨基-1,2-丙二醇和3-氯-1,2-丙二醇的继续反应产物，比如二(1,2- 二羟基丙基)胺和三(1,2-二羟基丙基)胺。尽量减少副反应，提高产品纯度是这个工艺的关键。
CN104130140B公开了一种连续化生产3-氨基-1,2-丙二醇的连续化反应装置，该反应装置能有效优质的提高反应活性和效率，在长期的实践中发挥了较好的效果。该装置在较高的氨水比例条件下，可达到较高收率。该装置的问题是较高的氨水比例带来了为回收氨水带来了相应的能耗问题，在产能逐渐扩大的情况下导致能耗提高。如果不能在工艺上提出新的办法，降低能耗基本上是不可能的。
发明内容
本发明的的反应艺条件进行了进一步优化，即在反应过程中添加适量的二氧化碳，二氧化碳和3-氨基-1，2-丙二醇反应产生了1,2-二羟基丙氨基甲酸，该物质不会继续和3-氯-1，2-丙二醇反应生成仲胺和叔胺，使得主反应转化率大大的提高，在3-氯-1，2-丙二醇反应完全后，利用1,2-二羟基丙氨基甲酸在低PH值条件下会逐渐分解，重新生成二氧化碳和3-氨基-1，2-丙二醇这一特性，将反应液中的氨逐渐脱除，使体系到达酸性，在此条件下高温回流，将1,2-二羟基丙氨基甲酸彻底分解为3-氨基-1，2-丙二醇和二氧化碳，回收二氧化碳后，体系当中主要残留的就是氨基甘油的盐酸盐，这一过程大大提高了反应收率。在收率不变的情况下可以将氨水溶液的量缩减50％，或者在同等氨水配比下可将收率提高5-20个点，节能增效效果非常明显。
1)1,2-二羟基丙氨基甲酸合成反应：
Figure GDA0003277137430000021
2)1,2-二羟基丙氨基甲酸分解反应：
Figure GDA0003277137430000022
该反应的配比一般控制在3-氯-1,2-丙二醇:氨：水：二氧化碳在 1：10-30：10-60：1-3摩尔比左右。优选的摩尔比在1：15-25：30-40：1.5-2.5 左右，反应过程是直接将3-氯-1，2-丙二醇和含有二氧化碳的氨水溶液混合反应，反应压力在2-10kgf/cm2,反应温度在30-60℃之间。反应完毕后使用相关装置首先脱除氨，然后在水相中煮一段时间，将1,2-二羟基丙氨基甲酸充分分解，得到3-氨基-1，2-丙二醇的盐酸盐同时回收二氧化碳，再使用常规加碱浓缩脱盐，再精馏得到成品。
在这个体系当中，二氧化碳和氯化氢还会以碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸根离子、碳酸氢根离子、氨基甲酸类、氯化铵、氯离子等等形式存在。这些存在形式对主反应和分离过程没有太大的影响，因为3-氨基-1,2-丙二醇的碱性强于氨，所以在竞争反应中总是优先生成1,2-二羟基丙氨基甲酸，在蒸发过程中，随着氨和水离开体系，二氧化碳的其他存在形式均会快速分解成为氨和二氧化碳的形式。
该工艺可降低对氨和水的消耗，可在较高的浓度条件下实现和传统工艺等同的收率，降低了对能源的需求，在同等配比的条件下，收率比传统工艺高5-20％左右，可以起到节能、降耗、增质的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明作进一步解释说明。
实施例1在一个3000L的反应釜中，投入含有二氧化碳的氨水溶液，总重为1285 公斤，其中含有氨456kg，26.81kmol，水633kg，35.51kmol，二氧化碳 197kg，4.47kmol。然后使用计量泵将3-氯-1，2-丙二醇的水溶液加入釜中，3-氯-1，2-丙二醇质量为247kg，2.23kmol,水172kg，9.54kmol。在45℃反应8小时，脱氨后90℃回流反应0.5小时，最终的成品3-氨基-1，2-丙二醇185kg，反应摩尔收率91％。
实施例2在一个3000L的反应釜中，投入含有二氧化碳的氨水溶液，总重为1159 公斤，其中含有氨447kg，26.32kmol，水596kg，33.09kmol，二氧化碳 116kg，2.63kmol。然后使用计量泵将3-氯-1，2-丙二醇的水溶液加入釜中，3-氯 -1，2-丙二醇质量为98kg，1.32kmol,水68kg，3.76kmol。在45℃反应8小时，脱氨后90℃回流反应0.5小时，最终的成品3-氨基-1，2-丙二醇115kg，反应摩尔收率96％。

Claims (5)

1.一种3-氨基-1，2-丙二醇生产工艺，其特征在于，将含有二氧化碳的氨水溶液与3-氯-1,2-丙二醇首先合成了3-氨基-1，2-丙二醇，然后3-氨基-1，2-丙二醇和二氧化碳转化为1,2-二羟基丙氨基甲酸，脱氨后再在高温酸性水相回流将1,2-二羟基丙氨基甲酸分解得到3-氨基-1，2-丙二醇和二氧化碳，回收二氧化碳后得到3-氨基-1,2-丙二醇的盐酸盐，再常规加碱脱盐后，精馏得到成品。
2.根据权利要求1所述的3-氨基-1，2-丙二醇生产工艺，其特征在于，所述工艺的配比控制在3-氯-1,2-丙二醇：氨：水：二氧化碳在1：10-30：10-60：1-3摩尔比。
3.根据权利要求2所述的3-氨基-1，2-丙二醇生产工艺，其特征在于，3-氯-1,2-丙二醇：氨：水：二氧化碳的摩尔比在1：15-25：30-40：1.5-2.5。
4.根据权利要求1所述的一种3-氨基-1，2-丙二醇生产工艺，其特征在于，所述工艺的主反应式为：
1)1,2-二羟基丙氨基甲酸合成反应：
Figure FDA0003277137420000011
2)1,2-二羟基丙氨基甲酸分解反应：
Figure FDA0003277137420000012
5.根据权利要求1或4所述的一种3-氨基-1，2-丙二醇生产工艺，其特征在于，所述1,2-二羟基丙氨基甲酸合成反应的反应压力在2-10kgf/cm2，反应温度在30-60℃之间。
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Denomination of invention: A production process of 3-amino-1,2-propanediol

Effective date of registration: 20230303

Granted publication date: 20211105

Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Alashan Left Banner Wusitai Sub-branch

Pledgor: INNER MONGOLIA SAINTCHEM CHEMICALS CO.,LTD.

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