RU2114849C1 - Method of preparing triethylene diamine - Google Patents

Method of preparing triethylene diamine Download PDF

Info

Publication number
RU2114849C1
RU2114849C1 RU96106959/04A RU96106959A RU2114849C1 RU 2114849 C1 RU2114849 C1 RU 2114849C1 RU 96106959/04 A RU96106959/04 A RU 96106959/04A RU 96106959 A RU96106959 A RU 96106959A RU 2114849 C1 RU2114849 C1 RU 2114849C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
mixture
piperazine
molar ratio
triethylenediamine
Prior art date
Application number
RU96106959/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96106959A (en
Inventor
Н.В. Тестова
О.Б. Сухова
К.Г. Ионе
Original Assignee
Конструкторско-технологический институт каталитических и адсорбционных процессов на цеолитах "Цеосит" СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конструкторско-технологический институт каталитических и адсорбционных процессов на цеолитах "Цеосит" СО РАН filed Critical Конструкторско-технологический институт каталитических и адсорбционных процессов на цеолитах "Цеосит" СО РАН
Priority to RU96106959/04A priority Critical patent/RU2114849C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2114849C1 publication Critical patent/RU2114849C1/en
Publication of RU96106959A publication Critical patent/RU96106959A/en

Links

Images

Landscapes

  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry of polymer. SUBSTANCE: triethylene diamine is product of organic synthesis used as urethane polymerization catalyst. Said triethylene diamine is prepared by contacting combination of monoethanol amine, ethylene diamine, piperazine with zeolite catalyst treated with aqueous solution of complexing agent and activated with stream of air and ammonia. Process is carried out at volumetric feed rate of initial mixture of amino compounds of 0.1-5.0 h h-1 and initial mixture of amino compounds to diluent molar ratio of 1:(1-10), followed by rectification of catalyst into fractions. Fraction having boiling point of 160-180 C is cooled, the desired product is recovered and mother liquor is recycled to the beginning of process. The latter is carried out in continuous flow isothermal reactor. Process is intensified owing to using secondary products. EFFECT: more efficient preparation method. 4 cl, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области органической химии гетероциклических соединений, а именно к способу получения триэтилендиамина - продукта основного органического синтеза, применяемого в качестве катализатора полимеризации уретанов. The present invention relates to the field of organic chemistry of heterocyclic compounds, and in particular to a method for producing triethylenediamine, a product of basic organic synthesis, used as a catalyst for the polymerization of urethanes.

Известен способ получения триэтилендиамина из этилендиамина путем каталитического контактирования его с цеолитами типа "пентасил" [1]. A known method of producing triethylenediamine from ethylene diamine by catalytic contacting it with zeolites of the type "pentasil" [1].

Известен способ получения триэтилендиамина из водного раствора пиперазина на алюмосиликате со структурой ZSM-5 при температуре реакции 340oC и давлении 3 бар [2]. Конверсия пиперазина при этом составляет 45%, а концентрация целевого продукта в катализате - 16,56%.A known method of producing triethylenediamine from an aqueous solution of piperazine on aluminosilicate with a structure of ZSM-5 at a reaction temperature of 340 o C and a pressure of 3 bar [2]. The conversion of piperazine in this case is 45%, and the concentration of the target product in the catalysis is 16.56%.

Недостатком указанных способов является низкий выход по целевому продукту на пропущенное сырье из-за образования побочных продуктов по вторичным маршрутам превращения. The disadvantage of these methods is the low yield of the target product to the skipped feedstock due to the formation of by-products along the secondary conversion routes.

В настоящее время в процессе получения триэтилендиамина ставится целью повышение выхода по целевому продукту при использовании дешевого и доступного сырья. Currently, in the process of obtaining triethylenediamine, the goal is to increase the yield of the target product using cheap and affordable raw materials.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения триэтилендиамина из индивидуальных аминосоединений (моноэтаноламина, этилендиамина, диэтилентриамина, пиперазина или триэтилентетрамина) путем каталитического превращения их на кристаллических силикатах металлов пентасильной структуры или на цеолитах типа ZSM-5 [3]. Согласно этому способу процесс проводят при температурах реакции 250-450oC, контактной нагрузке 0,5-20 час-1, в качестве разбавителя используют газообразный водород, азот, водяной пар или углеводороды и др. В качестве катализатора используют кристаллический цеолит типа ZSM-5 в H-форме, полученный из натриевой формы ZSM-5 путем обработки последнего 1 н. раствором натрия аммония. В ссылке на данный способ получения триэтилендиамина из моноэтаноламина указывается селективность по триэтилендиамину среди органических продуктов реакции 63,5% при конверсии моноэтаноламина 88,7%, что в пересчете на концентрацию триэтилендиамина в катализате с учетом воды соответствует 11,3 мас.%. При использовании в качестве сырья других аминосоединений селективность по целевому продукту и конверсии сырья указываются соответственно 55,6% и 64% для пиперазина и 43,9% и 79,6% для этилендиамина.Closest to the claimed is a method for producing triethylenediamine from individual amino compounds (monoethanolamine, ethylenediamine, diethylene triamine, piperazine or triethylenetetramine) by catalytic conversion on crystalline metal silicates of a pentasyl structure or on zeolites of the ZSM-5 type [3]. According to this method, the process is carried out at reaction temperatures of 250-450 o C, a contact load of 0.5-20 h -1 , gaseous hydrogen, nitrogen, water vapor or hydrocarbons are used as a diluent. Crystalline zeolite of the ZSM-type is used as a catalyst. 5 in the H-form, obtained from the sodium form of ZSM-5 by processing the last 1 N. ammonium sodium solution. In reference to this method for producing triethylenediamine from monoethanolamine, the triethylenediamine selectivity among organic reaction products is 63.5% when the monoethanolamine conversion is 88.7%, which, in terms of the concentration of triethylenediamine in the catalyst taking into account water, corresponds to 11.3 wt.%. When other amino compounds are used as raw materials, the target product selectivity and feed conversion indicate 55.6% and 64% for piperazine and 43.9% and 79.6% for ethylenediamine, respectively.

Недостатков указанного способа получения триэтилендиамина является низкая конверсия и непроизводительный расход сырья по маршрутам образования вторичных продуктов, достаточно сложный процесс выделения целевого продукта и, как следствие, недостаточно высокий выход целевого продукта. The disadvantages of this method for the production of triethylenediamine is the low conversion and unproductive consumption of raw materials along the routes of formation of secondary products, a rather complicated process of isolation of the target product and, as a consequence, insufficiently high yield of the target product.

Изобретение решает задачу повышения выхода триэтилендиамина в продуктах реакции. The invention solves the problem of increasing the yield of triethylenediamine in the reaction products.

Задача решается тем, что в способе получения триэтилендиамина путем контактирования исходного аминосоединения в смеси с разбавителем с высококремнеземным цеолитным катализатором при температуре 350-450oC с последующей ректификацией в качестве исходного аминосоединения используют смесь моноэтаноламина (МЭА) и этилендиамина (ЭДА) или моноэтаноламина и пиперазина (ПП) или этилендиамина и пиперазина в молярном отношении (1,0-0,1):(0,1-1,0) или смесь моноэтаноламина, этилендиамина и пиперазина в молярном отношении (1,0-0,1):(0,1-1,0):(0,1-1,0) в качестве разбавителя используют газообразный аммиак и/или водяной пар, а в качестве катализатора - цеолит типа "пентасил" с молярным отношением SiO2/Al2O3, равным 40-300, обработанный водным раствором комплексообразующего агента и активированный потоком воздуха при температуре 480-520oC в течение двух часов, а затем потоком аммиака при температуре 350-450oC в течение не менее двух часов с объемной скоростью 0,1-3,0 час-1, процесс ведут в проточном изотермическом каталитическом реакторе при объемной скорости подачи исходной смеси аминосоединений 0,1-5,0 час-1 и молярном отношении смесь исходных аминосоединений : разбавитель, равном 1:(1-10), с последующей ректификацией катализата на фракции по температурам кипения и выделением твердого осадка триэтилендиамина.The problem is solved in that in the method for producing triethylenediamine by contacting the starting amino compound in a mixture with a diluent with a high silica zeolite catalyst at a temperature of 350-450 o C followed by distillation, a mixture of monoethanolamine (MEA) and ethylene diamine (EDA) or monoethanol is used as the starting amino compound. (PP) or ethylenediamine and piperazine in a molar ratio (1.0-0.1) :( 0.1-1.0) or a mixture of monoethanolamine, ethylenediamine and piperazine in a molar ratio (1.0-0.1) :( 0.1-1.0) :( 0.1-1.0) as dil of Tell use ammonia gas and / or steam, as well as a catalyst - type zeolite "pentasil" with a molar ratio SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 40-300, treated with an aqueous solution of a complexing agent and activated air stream at a temperature of 480-520 o C for two hours, and then with an ammonia stream at a temperature of 350-450 o C for at least two hours with a bulk velocity of 0.1-3.0 hour -1 , the process is carried out in a flow isothermal catalytic reactor at a volumetric feed rate of the original mixtures of amino compounds 0.1-5.0 hour -1 and molar in relation to the mixture of the starting amino compounds: diluent equal to 1: (1-10), followed by distillation of the catalysis into fractions by boiling points and the precipitation of a solid precipitate of triethylenediamine.

Задача решается также тем, что в качестве катализатора используют цеолит типа "пентасил", обработанный водным раствором комплексообразующего агента, в качестве последнего используют сульфосалициловую кислоту или тетраметилметиламмонийное основание или натриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты. The problem is also solved by the fact that a pentasil-type zeolite treated with an aqueous solution of a complexing agent is used as a catalyst, sulfosalicylic acid or tetramethylmethylammonium base or ethylenediaminetetraacetic acid sodium salt is used as the catalyst.

Задача решается также тем, что фракцию с температурой кипения 160-180oC охлаждают до выпадения осадка триэтилендиамина, осадок отделяют, а маточный раствор, содержащий смесь непревращенного сырья и побочных продуктов, используют в качестве исходного аминосоединения.The problem is also solved by the fact that the fraction with a boiling point of 160-180 o C is cooled until precipitation of triethylenediamine, the precipitate is separated, and the mother liquor containing a mixture of unconverted raw materials and by-products is used as the starting amino compound.

Отличительными признаками способа являются: использование в качестве исходного аминосоединения комбинации смесей моноэтаноламина, этилендиамина, пиперазина и их соотношение, использование в качестве разбавителя аммиака и/или водяного пара, использование цеолитного катализатора с молярным отношением SiO2/Al2O3, равным 40-300, обработанного водным раствором комплексообразующего агента, и его активация, условия проведения процесса, выделение триэтилендиамина из фракции с температурой кипения 160-180oC путем охлаждения, использования маточного раствора в качестве исходного сырья, проведение процесса в проточном изотермическом каталитическом реакторе.Distinctive features of the method are: the use of a combination of mixtures of monoethanolamine, ethylenediamine, piperazine and their ratio, the use of ammonia and / or water vapor as a diluent, the use of a zeolite catalyst with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 40-300 treated with aqueous complexing agent, and its activation, the process conditions, triethylenediamine selection of fractions with boiling point of 160-180 o C by cooling, use of masterbatch of solution as a raw material, carrying out the process in a flow isothermal catalytic reactor.

В результате исследований было найдено, что использование цеолитного катализатора типа "пентасил" с молярным отношением SiO2/Al2O3, равным 40-300, обработанного водным раствором комплексообразующего агента, позволяет повысить селективность образования триэтилендиамина в продуктах реакции за счет создания оптимального соотношения числа активных центров различной природы, ответственных за превращение исходного аминосоединения по маршрутам образования целевого продукта или побочных соединений.As a result of the studies, it was found that the use of a pentasil-type zeolite catalyst with a SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of 40-300 treated with an aqueous solution of a complexing agent makes it possible to increase the selectivity of triethylenediamine formation in the reaction products by creating an optimal ratio of active centers of various nature, responsible for the conversion of the starting amino compound along the routes of formation of the target product or side compounds.

Применение в качестве исходного сырья различной комбинации смесей моноэтаноламина, этилендиамина и пиперазина приводит к увеличению выхода триэтилендиамина за счет того, что этилендиамин и пиперазин, являясь промежуточными продуктами в процессе образования триэтилендиамина из моноэтаноламина, будучи добавленными в стехиометрическом отношении, приводят к уменьшению образования побочных продуктов и получению триэтилендиамина с более высоким выходом. Экспериментально найдено, что заявленные соотношения компонентов являются наиболее оптимальными. The use of various combinations of mixtures of monoethanolamine, ethylenediamine and piperazine as feedstock leads to an increase in the yield of triethylenediamine due to the fact that ethylenediamine and piperazine, being intermediate products in the process of formation of triethylenediamine from monoethanolamine, being added in a stoichiometric ratio, lead to a decrease in the formation of by-products and obtaining triethylenediamine in higher yield. It has been experimentally found that the claimed component ratios are the most optimal.

Применение разбавителей обусловлено тем, чтобы облегчить удаление продуктов синтеза при десорбции их с поверхности катализатора и из зоны реакции. При этом использование аммиака и водяного пара наиболее целесообразно, так как с одной стороны они инертны по отношению к исходным аминосоединениям, а с другой - присутствие аммиака создает благоприятные условия для длительной работы катализатора. Наиболее оптимально разбавление 1:(0,1-10). Дальнейшее разбавление нецелесообразно из-за больших объемов реакционных смесей. The use of diluents is due to the fact that to facilitate the removal of synthesis products during desorption from the surface of the catalyst and from the reaction zone. Moreover, the use of ammonia and water vapor is most appropriate, since on the one hand they are inert with respect to the initial amino compounds, and on the other hand, the presence of ammonia creates favorable conditions for long-term operation of the catalyst. The most optimal dilution is 1: (0.1-10). Further dilution is not practical due to the large volumes of reaction mixtures.

Ведение процесса при подаче сырья с объемной скоростью 0,1-5,0 час-1 и температуре 350-450oC является оптимальным, так как позволяет проводить процесс с максимально возможной конверсией сырья и высоким выходом целевого продукта.The process when feeding raw materials with a bulk velocity of 0.1-5.0 h -1 and a temperature of 350-450 o C is optimal, as it allows the process with the highest possible conversion of raw materials and high yield of the target product.

После проведения процесса катализат разделяют на фракции путем ректификации по температурам кипения. Фракция с температурой кипения 160-180oC состоит из целевого продукта, непревращенного моноэтаноламина и примесей побочных продуктов, которые простой ректификацией трудно отделить от триэтилендиамина из-за близких значений температур кипения. Использование способа кристаллизации продукта из раствора при пониженных температурах позволяет более полно отделить целевой продукт от нежелательных примесей.After the process, the catalyzate is separated into fractions by distillation at boiling points. A fraction with a boiling point of 160-180 o C consists of the target product, unconverted monoethanolamine and impurities of by-products, which are difficult to separate from triethylenediamine by simple distillation due to close boiling points. Using the method of crystallization of a product from a solution at low temperatures allows a more complete separation of the target product from undesirable impurities.

Катализат после выделения из него фракции с температурой кипения 160-180oC и маточный раствор после отделения целевого продукта могут быть использованы в качестве сырья для дополнительного получения триэтилендиамина на предлагаемом катализаторе, так как содержат исходные аминосоединения для синтеза целевого продукта. Это позволяет утилизировать побочные продукты и повысить эффективность процесса.The catalyst after separation of fractions from it with a boiling point of 160-180 o C and the mother liquor after separation of the target product can be used as raw materials for additional production of triethylene diamine on the proposed catalyst, as they contain the starting amino compounds for the synthesis of the target product. This allows the disposal of by-products and increases the efficiency of the process.

Для проведения процесса возможно использование проточного изотермического каталитического реактора. Это позволяет обеспечить равномерное температурное поле и избежать появления перегретых зон в слое катализатора, что может приводить к ухудшению селективности процесса и появлению нежелательных продуктов. Это особенно важно, так как реакции образования побочных продуктов сопровождаются значительным экзотермическим эффектом. To carry out the process, it is possible to use a flow isothermal catalytic reactor. This allows you to ensure a uniform temperature field and to avoid the appearance of superheated zones in the catalyst bed, which can lead to a deterioration in the selectivity of the process and the appearance of undesirable products. This is especially important, since the reaction of the formation of by-products is accompanied by a significant exothermic effect.

Процесс получения триэтилендиамина проводят следующим образом. Катализатор с молярным отношением SiO2/Al2O3, равным 40-300, полученный кристаллизацией в гидротермальных условиях смеси 30%-золя SiO2, сульфата алюминия, гидроксида натрия и тетрабутиламмоний бромида, взятых в соотношении в пересчете на окислы 3-15 Na2O : Al2O3 : 30-100 SiO2 : 10 R2O, и обработанный водным раствором комплексообразующего агента: сульфосалициловой кислотой или тетраметиламминийным основанием или натриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты, загружают в реактор проточной изотермической каталитической установки, активируют потоком воздуха при 480-520oC в течение 2-х часов и обрабатывают потоком аммиака при 350-450oC не менее 2-х часов с объемной скоростью 0,1-3,0 час-1. Процесс проводят путем каталитического превращения аминосоединения в атмосфере газообразного аммиака и/или паров воды при температуре 350-450oC, объемной скоростью подачи жидкого сырья 0,1-5,0 час-1 и молярном отношении смесь аминосоединений : разбавитель = 1:(1:10). Полученный катализат путем ректификации разделяют на фракции по температурам кипения. Фракцию с температурой кипения 160-180oC, содержащую основное количество целевого продукта, подвергают охлаждению до температур 0-10oC с целью выделения кристаллического осадка триэтилендиамина путем кристаллизации из раствора при пониженных температурах. При этом время выдерживания при пониженных температурах может быть различным в зависимости от содержания целевого продукта. Кристаллический осадок отделяют от раствора. Раствор, содержащий смесь, состоящую из моноэтаноламина, пиперазина и триэтилендиамина, используют вторично для получения целевого продукта. При этом использование в качестве сырья смеси аминосоединений позволяет повысить концентрацию целевого продукта в полученном катализате до 36,2 мас.%, а в катализате, полученном в результате использования в качестве сырья маточного раствора после отделения кристаллического осадка триэтилендиамина, до 41,8 мас.%. Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить выход триэтилендиамина за счет эффективности процесса и эффективности использования вторичных продуктов.The process of obtaining triethylenediamine is as follows. A catalyst with a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 40-300 obtained by crystallization under hydrothermal conditions of a mixture of 30% sol of SiO 2 , aluminum sulfate, sodium hydroxide and tetrabutylammonium bromide, taken in the ratio in terms of 3-15 Na oxides 2 O: Al 2 O 3 : 30-100 SiO 2 : 10 R 2 O, and treated with an aqueous solution of a complexing agent: sulfosalicylic acid or tetramethylammonium base or sodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid, is loaded into the reactor with a flowing isothermal catalytic installation, activated by a stream air at 480-520 o C for 2 hours and is treated with a stream of ammonia at 350-450 o C for at least 2 hours with a bulk velocity of 0.1-3.0 hour -1 . The process is carried out by catalytic conversion of an amino compound in an atmosphere of gaseous ammonia and / or water vapor at a temperature of 350-450 o C, a volumetric feed rate of liquid raw materials of 0.1-5.0 hour -1 and a molar ratio of a mixture of amino compounds: diluent = 1: (1 :ten). The resulting catalyzate by distillation is divided into fractions by boiling point. A fraction with a boiling point of 160-180 o C, containing the main amount of the target product, is subjected to cooling to temperatures of 0-10 o C in order to isolate a crystalline precipitate of triethylene diamine by crystallization from solution at low temperatures. In this case, the exposure time at low temperatures may be different depending on the content of the target product. The crystalline precipitate is separated from the solution. A solution containing a mixture consisting of monoethanolamine, piperazine and triethylenediamine is used a second time to obtain the desired product. In this case, the use of a mixture of amino compounds as a raw material makes it possible to increase the concentration of the target product in the obtained catalysis to 36.2 wt.%, And in the catalysis obtained as a result of using the mother liquor after separation of the crystalline precipitate of triethylene diamine to 41.8 wt.% . Thus, the proposed method allows to increase the yield of triethylenediamine due to the efficiency of the process and the efficiency of using secondary products.

Промышленная применимость подтверждается следующими примерами. Industrial applicability is confirmed by the following examples.

Пример 1. Используют катализатор, приготовленный следующим образом: смесь 30% - золя SiO2, сульфата алюминия, гидроксида натрия и тетрабутиламмонийбромида загружают в автоклав в соотношении в пересчете на окислы 12 Na2O : Al2O3 : 112 SiO2 : 14 R2O. Кристаллизацию ведут при 175oC в течение 3 суток. Полученный осадок отфильтровывают и промывают дистиллированной водой. Полученный высококремнеземный цеолит с соотношением SiO2/Al2O3 = 90 обрабатывают потоком воздуха 2 часа при 520oC, после охлаждения проводят ионный обмен с 0,1-молярным раствором хлорида аммония, затем фильтруют, отмывают дистиллированной водой от ионов хлора, сушат и прокаливают. Часть исходного образца нагревают с 5-кратным количеством 1%-раствора натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты до 80oC и выдерживают при перемешивании в течение 3 часов, фильтруют, промывают дистиллированной водой, сушат при 120oC, таблетируют и загружают в реактор проточной изотермической каталитической установки. Затем активируют потоком воздуха 2 часа при 480oC, охлаждают до 400oC и выдерживают в потоке аммиака, подаваемого с объемной скоростью 0,1 час-1 в течение 2 часов. Смесь МЭА и ЭДА в соотношении 1,0:0,1 добавляют к потоку аммиака в молярном отношении исходное сырье : аммиак, равном 1:5, и пропускают над катализатором с объемной скоростью подачи жидкого сырья 1 час-1 при 400oC. Образующийся катализат анализируют на газовом хроматографе. Конверсия МЭА - 76,7%, концентрация ТЭДА в катализате - 17,9 мас. %. 10 г полученного катализата подвергают ректификации и выделяют фракцию с температурой кипения 160-180oC, которую затем охлаждают до 10oC и выдерживают продолжительное время не менее 4 часов для более полного выделения кристаллов ТЭДА из раствора. Осадок отфильтровывают, маточный раствор используют вторично, выход ТЭДА из целевой фракции составляет 52 мас.%. Полученный продукт характеризуется температурой плавления 158oC, температурой кипения 174oC и по данным массоспектрометрического анализа его структура соответствует триэтилендиамину. Экспериментальные и литературные данные анализа показаны в таблице.Example 1. Use a catalyst prepared as follows: a mixture of 30% Zola SiO 2 , aluminum sulfate, sodium hydroxide and tetrabutylammonium bromide is loaded into the autoclave in the ratio in terms of oxides 12 Na 2 O: Al 2 O 3 : 112 SiO 2 : 14 R 2 O. Crystallization is carried out at 175 o C for 3 days. The precipitate obtained is filtered off and washed with distilled water. The obtained high-silica zeolite with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 90 is treated with an air stream for 2 hours at 520 o C, after cooling, ion exchange is carried out with a 0.1 molar solution of ammonium chloride, then filtered, washed with distilled water from chlorine ions, dried and ignite. Part of the initial sample is heated with a 5-fold amount of a 1% solution of sodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid to 80 o C and kept under stirring for 3 hours, filtered, washed with distilled water, dried at 120 o C, tabletted and loaded into the reactor with a flow isothermal catalytic installation. Then it is activated by an air stream for 2 hours at 480 ° C, cooled to 400 ° C and kept in a stream of ammonia supplied at a space velocity of 0.1 hour -1 for 2 hours. A mixture of MEA and EDA in a ratio of 1.0: 0.1 is added to the ammonia stream in a molar ratio of the feedstock: ammonia equal to 1: 5, and passed over the catalyst with a volumetric feed rate of liquid feed 1 hour -1 at 400 o C. The resulting catalysis is analyzed on a gas chromatograph. The MEA conversion is 76.7%, the concentration of TEDA in the catalyst is 17.9 wt. % 10 g of the obtained catalyzate is subjected to distillation and a fraction with a boiling point of 160-180 ° C is isolated, which is then cooled to 10 ° C and held for a long time for at least 4 hours to more fully isolate TEDA crystals from the solution. The precipitate is filtered off, the mother liquor is used again, the yield of TEDA from the target fraction is 52 wt.%. The resulting product is characterized by a melting point of 158 o C, a boiling point of 174 o C and according to mass spectrometric analysis, its structure corresponds to triethylenediamine. The experimental and literature data of the analysis are shown in the table.

Пример 2. Навеску цеолитного катализатора с соотношением SiO2/Al2O3 = 60, приготовленного и активированного, как в примере 1, загружают в реактор проточной изотермической каталитической установки. Затем к потоку аммиака добавляют исходную смесь состава МЭА : ЭДА = 3:1 в соотношении: сырье : аммиак = 1:1 и пропускают над катализатором с объемной скоростью 0,5 час-1 при 380oC. Образующийся катализат анализируют на газовом хромотографе. Конверсия МЭА - 96,7%, конверсия ЭДА - 100%, концентрация ТЭДА в катализате - 23,4 мас.%. Выход ТЭДА после ректификации катализата и охлаждения целевой фракции составляет 77 мас.%.Example 2. A portion of a zeolite catalyst with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 60, prepared and activated, as in example 1, is loaded into the reactor flow isothermal catalytic installation. Then, an initial mixture of the composition MEA: EDA = 3: 1 was added to the ammonia stream in the ratio: feed: ammonia = 1: 1 and passed over the catalyst with a bulk velocity of 0.5 h −1 at 380 ° C. The resulting catalysis was analyzed on a gas chromatograph. The MEA conversion is 96.7%, the EDA conversion is 100%, the concentration of TEDA in the catalyst is 23.4 wt.%. The yield of TEDA after rectification of the catalysis and cooling of the target fraction is 77 wt.%.

Пример 3. Навеску цеолитного катализатора с соотношением SiO2/Al2O3 = 120, приготовленного, как в примере 1, но обработанного водным раствором сульфосалициловой кислоты, загружают в реактор проточной изотермической каталитической установки, активируют, как в примере 1. Исходную смесь состава МЭА : ЭДА = 2:1 при соотношении сырье : аммиак = 1:2 пропускают над катализатором с объемной скоростью 0,5 час-1 при 380oC. Конверсия МЭА - 87,9%, конверсия ЭДА - 100%, концентрация ТЭДА в катализате - 25,2 мас.%.Example 3. A portion of a zeolite catalyst with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 120, prepared as in example 1, but treated with an aqueous solution of sulfosalicylic acid, is loaded into the reactor of a flowing isothermal catalytic installation, activated, as in example 1. The initial mixture of the composition MEA: EDA = 2: 1 with a ratio of feed: ammonia = 1: 2 is passed over the catalyst with a bulk velocity of 0.5 hour -1 at 380 o C. The conversion of MEA is 87.9%, the conversion of EDA is 100%, the concentration of TEDA in catalysis - 25.2 wt.%.

Пример 4. Навеску цеолитного катализатора с соотношением SiO2/Al2O3 = 90, обработанного водным раствором сульфосилициловой кислоты, загружают в реактор проточной изотермической каталитической установки и активируют, как в примере 1. Исходную смесь состава МЭА : ЭДА = 1:1 при разбавлении аммиака, равном 1:3, пропускают над катализатором с объемной скоростью 1,5 час-1 при температуре 410oC. Конверсия МЭА - 87,9%, конверсия ЭДА - 100%, концентрация ТЭДА в катализате - 34,3 мас.%.Example 4. A portion of a zeolite catalyst with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 90, treated with an aqueous solution of sulfosilicylic acid, is loaded into the reactor of a flow isothermal catalytic installation and activated, as in example 1. The initial mixture of the composition MEA: EDA = 1: 1 at a dilution of ammonia equal to 1: 3 is passed over the catalyst with a space velocity of 1.5 h -1 at a temperature of 410 o C. The conversion of MEA is 87.9%, the conversion of EDA is 100%, the concentration of TEDA in the catalyst is 34.3 wt. %

Пример 5. Навеску цеолитного катализатора с соотношением SiO2/Al2O3 = 87, полученного, как в примере 1, но обработанного водным раствором тетраметиламмонийного основания, загружают в реактор проточной изотермической каталитической установки. Условия активации образца, как в примере 1. В качестве сырья используют исходную смесь состава МЭА : ЭДА = 1:2 в соотношении с разбавителями 1: 3. Процесс ведут при объемной скорости подачи сырья 0,7 час-1 и температуре 420oC. Конверсия МЭА - 87,9%, ЭДА - 100%, концентрация ТЭДА в катализате - 36,2 мас.%.Example 5. A portion of a zeolite catalyst with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 87, obtained as in example 1, but treated with an aqueous solution of tetramethylammonium base, is loaded into the reactor of a flow isothermal catalytic installation. The activation conditions of the sample, as in example 1. As a raw material, use the initial mixture of the MEA composition: EDA = 1: 2 in proportion to diluents 1: 3. The process is carried out at a volumetric feed rate of 0.7 hour -1 and a temperature of 420 o C. The conversion of MEA is 87.9%, EDA is 100%, the concentration of TEDA in the catalyst is 36.2 wt.%.

Пример 6. Используют навеску цеолитного катализатора с соотношением SiO2/Al2O3 = 44. Условия активации катализатора, как в примере 1. В качестве сырья берут смесь МЭА : ЭДА в отношении 0,1:1,0 при разбавлении аммиаком, равном 1: 5. Процесс ведет при объемной скорости сырья 2,0 час-1 и температуре 400oC. Конверсия ЭДА 75%, концентрация ТЭДА в катализате - 25,2 мас.%.Example 6. Use a sample of a zeolite catalyst with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 44. The conditions for activation of the catalyst, as in example 1. As a raw material, take a mixture of MEA: EDA in the ratio of 0.1: 1.0 when diluted with ammonia equal to 1: 5. The process is conducted at a volumetric feed rate of 2.0 hour -1 and a temperature of 400 o C. EDA conversion of 75%, the concentration of TEDA in the catalysis is 25.2 wt.%.

Пример 7. Используют навеску цеолитного катализатора с соотношением SiO2/Al2O3 = 90, условия обработки и активации катализатора, как в примере 1, только в качестве сырья используют водную смесь раствора аминов, полученного после отделения кристаллического осадка ТЭДА, содержащую 55,8 мас.% МЭА, 2,4 мас.% ПП и 12,2 мас.% ТЭДА, остальное - вода, в соотношении сырье : аммиак = 1: 5. Объемная скорость подачи сырья 1,0 час-1 при температуре 400oC. Конверсия ТЭДА в катализате - 24,2 мас.%.Example 7. Use a sample of a zeolite catalyst with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 90, the processing and activation conditions of the catalyst, as in example 1, only as raw materials use an aqueous mixture of an amine solution obtained after separation of a crystalline precipitate TEDA containing 55, 8 wt.% MEA, 2.4 wt.% PP and 12.2 wt.% TEDA, the rest is water, in the ratio of raw materials: ammonia = 1: 5. The volumetric feed rate of 1.0 hour -1 at a temperature of 400 o C. The conversion of TEDA in the catalysis is 24.2 wt.%.

Пример 8. Используют навеску цеолитного катализатора с соотношением SiO2/Al2O3 = 90, условия обработки и активации катализатора, как в примере 3, только в качестве сырья используют водную смесь раствора аминов, полученного после отделения кристаллического осадка ТЭДА, содержащую 50,3 мас.% МЭА, 10,9 мас.% ПП и 28,1 мас.% ТЭДА, в соотношении сырье : аммиак = 1:3. Объемная скорость подачи сырья 5,0 час-1, температура реакции 450oC. Конверсия МЭА - 100%, концентрация ТЭДА в катализате - 41,8 мас.%.Example 8. Use a sample of a zeolite catalyst with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 90, the processing and activation conditions of the catalyst, as in example 3, only as a raw material use an aqueous mixture of an amine solution obtained after separation of the crystalline precipitate TEDA containing 50, 3 wt.% MEA, 10.9 wt.% PP and 28.1 wt.% TEDA, in the ratio of raw materials: ammonia = 1: 3. The volumetric feed rate of 5.0 hours -1 , the reaction temperature of 450 o C. the Conversion of the MEA - 100%, the concentration of TEDA in the catalysis - 41.8 wt.%.

Пример 9. Используют навеску цеолитного катализатора с соотношением SiO2/Al2O3 = 90, условия обработки и активации катализатора, как в примере 1, только в качестве сырья используют МЭА и ПП, взятых в молярном отношении 1:1, в атмосфере паров воды при соотношении сырье : водяной пар, равном 1:5. Процесс ведут при объемной скорости подачи сырья 0,7 час-1 и температуре 450oC. Конверсия МЭА 100%, концентрация ТЭДА - 33,7 мас.%.Example 9. Use a sample of a zeolite catalyst with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 90, the processing and activation conditions of the catalyst, as in example 1, only as raw materials use MEA and PP, taken in a molar ratio of 1: 1, in a vapor atmosphere water at a ratio of raw materials: water vapor equal to 1: 5. The process is carried out at a volumetric feed rate of 0.7 hour -1 and a temperature of 450 o C. The conversion of MEA 100%, the concentration of TEDA - 33.7 wt.%.

Пример 10. Используют навеску цеолитного катализатора с соотношением SiO2/Al2O3 = 280, условия обработки и активации катализатора, как в примере 3. В качестве сырья используют смесь МЭА и ПП, взятых в молярном отношении 1: 2, соотношение смесь аминов : водяной пар = 1:10. Процесс проводят при объемной скорости подачи 0,5 час-1 и температуре 450oC, конверсия МЭА - 100%, концентрация ТЭДА - 35,9 мас.%.Example 10. Use a sample of a zeolite catalyst with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 280, the processing and activation conditions of the catalyst, as in example 3. As a raw material, a mixture of MEA and PP taken in a molar ratio of 1: 2, the ratio of the mixture of amines : water vapor = 1:10. The process is carried out at a volumetric feed rate of 0.5 hour -1 and a temperature of 450 o C, the conversion of MEA - 100%, the concentration of TEDA - 35.9 wt.%.

Пример 11. Используют навеску цеолитного катализатора с соотношением SiO2/Al2O3 = 150, условия обработки и активации катализатора, как в примере 1. В качестве сырья используют смесь ЭДА и ПП, взятых в молярном отношении 1: 1, соотношение смесь аминов : водяной пар = 1:10. Процесс проводят при объемной скорости подачи 0,5 час-1 и температуре 420oC, конверсия ЭДА - 100%, конверсия ПП - 76,0%, концентрация ТЭДА - 30,3 мас.%.Example 11. Use a sample of a zeolite catalyst with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 150, the processing and activation conditions of the catalyst, as in example 1. As a raw material, a mixture of EDA and PP taken in a molar ratio of 1: 1, the ratio of the mixture of amines : water vapor = 1:10. The process is carried out at a volumetric feed rate of 0.5 hour -1 and a temperature of 420 o C, the conversion of EDA is 100%, the conversion of PP is 76.0%, the concentration of TEDA is 30.3 wt.%.

Пример 12. Используют навеску цеолитного катализатора с соотношением SiO2/Al2O3 = 187, условия обработки и активации катализатора, как в примере 5. В качестве сырья используют смесь МЭА, ЭДА и ПП, взятых в молярном отношении 1: 1:1, соотношение смесь аминов : водяной пар = 1:10. Процесс проводят при объемной скорости подачи 0,5 час-1 и температуре 420oC, конверсия МЭА - 100%, конверсия ЭДА - 100%, конверсия ПП - 67,0%, концентрация ТЭДА - 25,3 мас.%.Example 12. Use a sample of a zeolite catalyst with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 187, the processing and activation conditions of the catalyst, as in example 5. As a raw material, a mixture of MEA, EDA and PP taken in a molar ratio of 1: 1: 1 the ratio of the mixture of amines: water vapor = 1:10. The process is carried out at a volumetric feed rate of 0.5 h -1 and a temperature of 420 o C, the conversion of MEA - 100%, the conversion of EDA - 100%, the conversion of PP - 67.0%, the concentration of TEDA - 25.3 wt.%.

Claims (4)

1. Способ получения триэтилендиамина путем контактирования исходного аминосоединения в смеси с разбавителем с высококремнеземным цеолитным катализатором при температурах 350 - 450oC с последующей ректификацией, отличающийся тем, что в качестве исходного аминосоединения используют смесь моноэтаноламина и этилендиамина, или моноэтаноламина и пиперазина или этилендиамина и пиперазина в молярном отношении (1,0 - 0,1) : (0,1 - 1,0), или смесь моноэтаноламина, этилендиамина и пиперазина в молярном отношении (0,1 - 1,0) : (0,1 - 1,0) : (0,1 - 1,0), в качестве разбавителя используют аммиак и/или водяной пар, а в качестве катализатора - цеолит типа пентасил с молярным отношением SiO2/Al2O3, равным 40 - 300, обработанный водным раствором комплексообразующего агента и активированный потоком воздуха при температуре 480 - 520oC в течение 2 ч, а затем потоком аммиака при температуре 350 - 450oC в течение не менее 2 ч с объемной скоростью 0,1 - 3,0 ч-1, процесс ведут в проточном изотермическом каталитическом реакторе при объемной скорости подачи исходной смеси аминосоединений 0,1 - 5,0 ч-1 и молярном отношении смесь исходных аминосоединений : разбавитель, равном 1 : (1 - 10) с последующей ректификацией катализата на фракции по температурам кипения и выделения твердого осадка триэтилендиамина.1. The method of producing triethylenediamine by contacting the starting amino compound in a mixture with a diluent with a high silica zeolite catalyst at temperatures of 350-450 ° C followed by distillation, characterized in that the mixture of monoethanolamine and ethylene diamine, or monoethanolamine and piperazine or piperazine or piperazine or ethylene diamine is used as the starting amino compound. in a molar ratio (1.0 - 0.1): (0.1 - 1.0), or a mixture of monoethanolamine, ethylenediamine and piperazine in a molar ratio (0.1 - 1.0): (0.1 - 1, 0): (0.1 - 1.0), as a diluent using ammonia and / or steam, as well as a catalyst - type zeolite of pentasil with a molar ratio SiO 2 / Al 2 O 3 equal to 40 - 300 is treated with an aqueous solution of a complexing agent and activated air stream at a temperature of 480 - 520 o C for 2 hours, and then with a stream of ammonia at a temperature of 350 - 450 o C for at least 2 hours with a space velocity of 0.1 - 3.0 h -1 , the process is carried out in a flow isothermal catalytic reactor at a volumetric feed rate of the initial mixture of amino compounds 0, 1 - 5.0 h -1 and a molar ratio of the mixture of the starting amino distinctions: a diluent equal to 1: (1 - 10), followed by rectification of the catalysis into fractions according to the boiling points and the precipitation of a solid precipitate of triethylene diamine. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве комплексообразующего агента используют натриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, или сульфосалициловую кислоту, или тетраметиламмонийное основание. 2. The method according to claim 1, characterized in that the sodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid, or sulfosalicylic acid, or tetramethylammonium base is used as a complexing agent. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что фракцию с температурой кипения 160 - 180oC охлаждают до выпадения осадка триэтилендиамина.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the fraction with a boiling point of 160 - 180 o C is cooled until precipitation of triethylenediamine. 4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что выпавший осадок триэтилендиамина отделяют, а маточный раствор возвращают в начало процесса в качестве исходного аминосоединения. 4. The method according to PP. 1 to 3, characterized in that the precipitated precipitate of triethylenediamine is separated, and the mother liquor is returned to the beginning of the process as the starting amino compound.
RU96106959/04A 1996-04-09 1996-04-09 Method of preparing triethylene diamine RU2114849C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96106959/04A RU2114849C1 (en) 1996-04-09 1996-04-09 Method of preparing triethylene diamine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96106959/04A RU2114849C1 (en) 1996-04-09 1996-04-09 Method of preparing triethylene diamine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2114849C1 true RU2114849C1 (en) 1998-07-10
RU96106959A RU96106959A (en) 1998-07-20

Family

ID=20179162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96106959/04A RU2114849C1 (en) 1996-04-09 1996-04-09 Method of preparing triethylene diamine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2114849C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6555688B1 (en) 1999-07-05 2003-04-29 Basf Aktiengesellschaft Method for the production of triethylene diamine making use of ethylene diamine
US6562971B2 (en) 2000-12-12 2003-05-13 Basf Aktiengesellschaft Process for the preparation of triethylenediamine (TEDA)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2. DE, пат ент 3735214 A1 (Huls A G) 27.04.89, C 07 D 487/08. 3. JP, заявка 62-2 28079 (Idemitsu Kosan Co.Ltd.), 06.10.87, C 07 D 487/18. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6555688B1 (en) 1999-07-05 2003-04-29 Basf Aktiengesellschaft Method for the production of triethylene diamine making use of ethylene diamine
US6562971B2 (en) 2000-12-12 2003-05-13 Basf Aktiengesellschaft Process for the preparation of triethylenediamine (TEDA)
US7115742B2 (en) 2000-12-12 2006-10-03 Basf Aktiengesellschaft Process for the preparation of triethylenediamine (TEDA) from ethylenediamine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2364285B1 (en) Purification of alcohols prior to their use in the presence of an acid catalyst
DK149326B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CATALYSTS FOR ETHERSYNTHESIS
EP0842936B1 (en) Production of triethylenediamine using surface acidity deactivated zeolite catalysts
US5731449A (en) Triethylendiamine synthesis with base-treated zeolites as catalysts
DE3690621C2 (en)
KR20010066865A (en) A PROCESS FOR PRODUCING PENTACYL-TYPE CRYSTALLINE ZEOLITES AND A PROCESS FOR PRODUCING ε-CAPROLACTAM USING THE SAME
CA2094947C (en) Selective surface dealumination of zeolites and use of the surface-dealuminated zeolites
RU2127726C1 (en) Process for preparing 3-methylpiperidine and 3- methylpyridine and 3-methylpyridine
US5756741A (en) Process for the production of triethylenediamine
RU2114849C1 (en) Method of preparing triethylene diamine
JP6251821B2 (en) Acetonitrile production method
DK167114B1 (en) METHOD OF PREPARING DIMETHYLAMINE
US4918234A (en) Shape selective catalysts for C2 to C4 alkanol amination
SK86796A3 (en) A producing method of amines from mixtures gained by splitting of petroleum fraction
JP7488811B2 (en) Process and catalyst system for producing monoethanolamine from glycolaldehyde
US6232502B1 (en) Method of making methylamines using chabazite catalysts
RU2071475C1 (en) Process for preparing triethylene diamine
US4625061A (en) Process for preparing cyanamide
JPH0517461A (en) Production of triethylene diamine compounds and piperazine compounds
JP2640605B2 (en) Method for producing triethylenediamines
US6492524B1 (en) Process for the synthesis of an aryl pyridine base using a zeolite catalyst
US20230173472A1 (en) Process and catalyst for the preparation of ethylene
EP0015758A1 (en) Process for producing styrenes
JPH08176102A (en) Production of epsilon-caprolactam
MXPA97007160A (en) Synthesis of trietilendiamine with zeolites treated with bases as catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050410