CN112062688A - 一种n,n-二乙基乙酰胺的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种N,N‑二乙基乙酰胺的制备方法,包括:(1)在反应精馏塔塔釜中,加入乙酸,然后泵入二乙胺,升温建立回流,塔节温度稳定后,精馏塔塔顶采出二乙胺并直接回到精馏塔釜中进行循环,精馏塔次节采出工艺废水,当塔釜的反应液中N,N‑二乙基乙酰胺的含量≥98%时,停止通入二乙胺,塔顶采出粗品N,N‑二乙基乙酰胺;(2)采出的粗品N,N‑二乙基乙酰胺中加入无机碱进行反应,当N,N‑二乙基乙酰胺的含量≥99.5%时,停止反应,精馏出N,N‑二乙基乙酰胺,得到含量在99.5%以上的精制品。本申请方法采用二乙胺和乙酸为原料,通过反应精馏脱出反应生产的水和循环二乙胺的方法来促进正反应的进行,从而制备N,N‑二乙基乙酰胺。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域,尤其涉及一种N,N-二乙基乙酰胺的制备方法。
背景技术
N,N-二乙基乙酰胺,CAS:685-91-6,无色透明液体,常用于制作用于液晶显示的显示基板上光刻胶的剥离液,也用于有机合成领域中某些有机化学反应的催化剂和溶剂,市场需求量持续增加。
目前,国内除了本申请人,暂时没有其他公司生产N,N-二乙基乙酰胺。文献上有报道采用乙酸甲酯和二乙胺的工艺路线来合成,该工艺工业化生成原料成本高,会产生副产物甲醇,而且反应中需要添加催化剂。
发明内容
本申请提供一种新的经济、高效的N,N-二乙基乙酰胺的制备方法,采用二乙胺和乙酸为原料,通过反应精馏采出水和循环二乙胺的方法来促进正反应的进行。
一种N,N-二乙基乙酰胺的制备方法,包括:
(1)在反应精馏塔塔釜中,加入乙酸,然后泵入二乙胺,升温建立回流,塔节温度稳定后,精馏塔塔顶采出二乙胺并直接回到精馏塔釜中进行循环,精馏塔次节采出工艺废水,当塔釜的反应液中N,N-二乙基乙酰胺的含量≥98%时,停止通入二乙胺,塔顶采出粗品N,N-二乙基乙酰胺;
(2)采出的粗品N,N-二乙基乙酰胺中加入无机碱进行反应,当N,N-二乙基乙酰胺的含量≥99.5%时,停止反应,精馏出N,N-二乙基乙酰胺,得到含量在99.5%以上的精制品。
本申请方法采用二乙胺和乙酸为原料,通过反应精馏脱出反应生产的水和循环二乙胺的方法来促进正反应的进行,从而制备N,N-二乙基乙酰胺。
在精馏塔塔釜中,加入一定量的乙酸后再通入二乙胺,升温建立回流。塔节温度稳定后,塔顶采出二乙胺循环套用,次节采出反应中生成的水,促进正反应的进行。当塔釜成品含量大于95%时,停通二乙胺,采出粗品N,N-二乙基乙酰胺,并对粗品N,N-二乙基乙酰胺用无机碱进行处理再精馏,最终得到目标产物。
以下还提供了若干可选方式,但并不作为对上述总体方案的额外限定,仅仅是进一步的增补或优选,在没有技术或逻辑矛盾的前提下,各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合,还可以是多个可选方式之间进行组合。
可选的,以200kg/h~300kg/h泵入二乙胺。
可选的,塔顶以200kg/h~300kg/h采出二乙胺。
可选的,次节以30kg/h~50kg/h采出工艺废水。
可选的,以200kg/h泵入二乙胺;塔顶以200kg/h采出二乙胺;次节以36kg/h采出工艺废水。
可选的,乙酸与二乙胺的摩尔比为0.5~1.0。理论上,乙酸和二乙胺的摩尔比例为1,但在实际的生成过程中,摩尔比例为1时,乙酸残留较多,为了控制反应液中N,N-二乙基乙酰胺的纯度在98%以上,二乙胺需要过量,经过实验验证,乙酸和二乙胺的mol比例为0.5~1.0时,优选0.6~0.8。
可选的,精馏塔内为常压操作。在二乙胺循环中,体系会呈现出微正压的状态。
可选的,所述反应精馏塔为填料塔、板式塔或板式塔和填料塔的组合塔。
可选的,控制反应精馏塔内温度为60-200℃。
可选的,所述无机碱为氧化钙,氧化钡,氧化锶,氢氧化钙,氢氧化钡,氢氧化锶,甲醇钠,甲醇钾,甲醇锂,甲醇钙,乙醇钠,乙醇钾,乙醇锂,乙醇钙,异丙醇钠,异丙醇钾,异丙醇锂,叔丁醇钠,叔丁醇钾,叔丁醇锂等的一种或任意几种的组合。
加入无机碱的主要目的是反应掉N,N-二乙基乙酰胺反应液中少量的乙酸,反应中发现,氢氧化物和乙酸反应会产生水,有水情况下,氢氧化物本身会使N,N-二乙基乙酰胺水解。
与现有技术相比较,本申请至少具有如下有益效果之一:
本发明利用乙二胺和乙酸为原料,通过反应精馏脱出反应生产的水和循环二乙胺的方法来促进正反应的进行,相比较已有的工艺路线操作工艺简单,反应部分和精馏部分共用一套设备,占地面积小,设备投资低;同时不需要添加使用催化剂,相比于原有工艺路线,更加经济和高效。
附图说明
图1为本申请制备方法的工艺流程图,图中所用设备为填料塔。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
实施例1
如图1所示工艺流程,将3t乙酸打入10m3的填料塔的塔釜中,用泵以200kg/h将二乙胺泵入塔釜中,升温至60℃建立回流,当塔节温度稳定后,塔顶以200kg/h采出二乙胺,直接回到精馏塔釜中,精馏塔次节以36kg/h采出工艺废水,工艺废水进入污水处理系统处理。当塔釜成品的含量大于98.0%后,停通乙二胺,进行精馏,得到N,N-二乙基乙酰胺粗品5.31t,收率为94.3%,纯度为98.6%。
然后向粗品中加入氧化钙100kg(过量118%),60℃搅拌1h,精馏得到5.08t精品N,N-二乙基乙酰胺。
实施例2
将3t乙酸打入10m3的填料塔的塔釜中,用泵以250kg/h将二乙胺泵入塔釜中,升温至60℃,建立回流,当塔节温度稳定后,塔顶以300kg/h采出二乙胺,直接回到精馏塔釜中,精馏塔次节以50kg/h采出工艺废水,工艺废水进入污水处理系统处理。当塔釜成品的含量大于98%后,停通乙二胺,进行精馏提纯,得到N,N-二乙基乙酰胺5.48t,收率为95.3%,纯度为98.4%。
然后向粗品中加入甲醇钠94.7kg(过量20%),60℃搅拌1h,精馏得到5.23t精品N,N-二乙基乙酰胺。
实施例3
将3t乙酸打入10m3的填料塔的塔釜中,用泵以300kg/h将二乙胺泵入塔釜中,升温至60℃建立回流,当塔节温度稳定后,塔顶以300kg/h采出二乙胺,直接回到精馏塔釜中,精馏塔次节以50kg/h采出工艺废水,工艺废水进入污水处理系统处理。当塔釜成品的含量大于98%后,停通乙二胺,进行精馏提纯,得到N,N-二乙基乙酰胺5.52t,收率为96.1%,纯度为98.4%。
然后向粗品中加入乙醇钠120kg(过量20%),60℃搅拌1h,精馏得到5.21t精品N,N-二乙基乙酰胺。
对比例1
工艺操作与实施例1完全相同,区别在于反应精馏中不采出生成水,反应取样分析,发现N,N-二乙基乙酰胺的含量上升到80%后基本无变化,反应中水不采出反应,会抑制反应。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种N,N-二乙基乙酰胺的制备方法,其特征在于,包括:
(1)在反应精馏塔塔釜中加入乙酸,然后泵入二乙胺,升温建立回流,塔节温度稳定后,精馏塔塔顶采出二乙胺并直接回到精馏塔釜中进行循环,精馏塔次节采出工艺废水,当塔釜的反应液中N,N-二乙基乙酰胺的含量≥98%时,停止通入二乙胺,塔顶采出粗品N,N-二乙基乙酰胺;
(2)采出的粗品N,N-二乙基乙酰胺中加入无机碱进行反应,当N,N-二乙基乙酰胺的含量≥99.5%时,停止反应,精馏出N,N-二乙基乙酰胺,得到含量在99.5%以上的精制品。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,以200kg/h~300kg/h泵入二乙胺。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,塔顶以200kg/h~300kg/h采出二乙胺。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,次节以30kg/h~50kg/h采出工艺废水。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,以200kg/h泵入二乙胺;塔顶以200kg/h采出二乙胺;次节以36kg/h采出工艺废水。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,乙酸与二乙胺的摩尔比为0.5~1.0。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,精馏塔内为常压操作。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述反应精馏塔为填料塔、板式塔或板式塔和填料塔的组合塔。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,控制反应精馏塔内温度为60-200℃。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述无机碱为氧化钙,氧化钡,氧化锶,氢氧化钙,氢氧化钡,氢氧化锶,甲醇钠,甲醇钾,甲醇锂,甲醇钙,乙醇钠,乙醇钾,乙醇锂,乙醇钙,异丙醇钠,异丙醇钾,异丙醇锂,叔丁醇钠,叔丁醇钾,叔丁醇锂等的一种或任意几种的组合。
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