RU2783708C2 - Method for production of ethylenamine compounds - Google Patents

Method for production of ethylenamine compounds Download PDF

Info

Publication number
RU2783708C2
RU2783708C2 RU2020109525A RU2020109525A RU2783708C2 RU 2783708 C2 RU2783708 C2 RU 2783708C2 RU 2020109525 A RU2020109525 A RU 2020109525A RU 2020109525 A RU2020109525 A RU 2020109525A RU 2783708 C2 RU2783708 C2 RU 2783708C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
compound
adduct
fed
reaction
Prior art date
Application number
RU2020109525A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020109525A3 (en
RU2020109525A (en
Inventor
Ренс ВЕНЕМАН
Антон Якоб Беренд ТЕН КАТЕ
Михил Йозеф Томас РАЙМАКЕРС
Слависа ЙОВИЦ
Рольф Кристер ЭДВИНССОН
Эйке Николас КАНТЗЕР
Карл Фредрик ЛАКЕ
Ина ЭЛЕРС
Хендрик ВАН ДАМ
Original Assignee
Норион Кемикалз Интернэшнл Б.В.
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 Норион Кемикалз Интернэшнл Б.В. filed Critical Норион Кемикалз Интернэшнл Б.В.
Priority claimed from PCT/EP2018/071324 external-priority patent/WO2019030194A1/en
Publication of RU2020109525A publication Critical patent/RU2020109525A/en
Publication of RU2020109525A3 publication Critical patent/RU2020109525A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2783708C2 publication Critical patent/RU2783708C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method for production of polyethylenamine compounds selected from a group of polyethylenamines and hydroxyethylethylenamines, including stages, at which: at an attachment stage, adduct of CO2 with an initial compound including a fragment -NH-CH2-CH2-NH-, or a fragment -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH is provided, at a reaction stage, a reaction of a hydroxy-functional compound selected from a group of ethanolamines and dihydroxyethane with an amino-functional compound is conducted, while at least part of the total amount of hydroxy-functional compounds and amino-functional compounds is provided in the form of adduct with CO2 to form adduct of CO2 with the polyethylenamine compound, at a removal stage, adduct CO2 with the polyethylenamine compound is converted into a corresponding resulting polyethylenamine compound, while a fraction containing a recirculated compound including the fragment -NH-CH2-CH2-NH-, or the fragment -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH, or its adduct with CO2 is supplied at the end of the reaction stage or the removal stage to the attachment stage or the reaction stage, while the recirculated compound contains, per one molecule, in average smaller total amount of fragments -NH-CH2-CH2-NH- and fragments -NH-CH2-CH2-OH than the resulting polyethylenamine compound.
EFFECT: provision of a selective method for the production of polyethylenamine compounds in a way acceptable on an industrial scale.
20 cl, 18 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу производства этиленаминовых соединений, в частности, полиэтиленаминов и гидроксиэтилэтиленаминов. В частности, изобретение относится к интегрированному способу получения этих соединений.The present invention relates to a process for the production of ethyleneamine compounds, in particular polyethyleneamines and hydroxyethylethyleneamines. In particular, the invention relates to an integrated process for the preparation of these compounds.

Этиленамины состоят из двух или более атомов азота, соединенных этиленовыми звеньями. Этиленамины могут быть представлены в форме линейных цепей H2N(-CH2-CH2-NH)p-H.Ethyleneamines are composed of two or more nitrogen atoms linked by ethylene units. Ethyleneamines can be presented in the form of linear chains H2N(-CH2-CH2-NH)p-H.

Для p=1, 2, 3, 4, … это дает, соответственно, этилендиамин (EDA), диэтилентриамин (DETA), линейный триэтилентетрамин (L-TETA) и линейный тетраэтиленпентамин (L-TEPA). Понятно, что этот ряд может быть продолжен. С тремя или более этиленовыми звеньями также можно получить разветвленные этиленамины, такие как N(CH2-CH2-NH2)3, трисаминоэтиламин (TAEA). Два соседних атома азота могут быть соединены двумя этиленовыми звеньями с получением пиперазинового кольца -N(-)2-N-. Пиперазиновые кольца могут присутствовать в более длинных цепях, образуя соответствующие циклические этиленамины.For p=1, 2, 3, 4, ... this gives, respectively, ethylenediamine (EDA), diethylenetriamine (DETA), linear triethylenetetramine (L-TETA) and linear tetraethylenepentamine (L-TEPA). It is clear that this series can be continued. With three or more ethylene units, branched ethyleneamines such as N(CH2-CH2-NH2)3, trisaminoethylamine (TAEA) can also be prepared. Two neighboring nitrogen atoms can be connected by two ethylene units to give the piperazine ring -N(-)2-N-. Piperazine rings may be present in longer chains to form the corresponding cyclic ethyleneamines.

Этиленамины, в частности, диэтилентриамин (DETA) и высшие этиленамины являются привлекательными с коммерческой точки зрения продуктами. Термин «высшие этиленамины» означает этиленамины, включающие три или более этиленовых звеньев. В частности, интерес к высшим этиленаминам растет потому, что эти соединения имеют множество вариантов коммерческого применения, например, в качестве исходного материала для производства или для использования в составе добавок в асфальт, ингибиторов коррозии, отверждающих средств эпоксидных смол, мягчителей тканей, добавок в топлива, для очистки углеводородов, в составе ионообменных смол, добавок в смазочные масла, смол, улучшающих влагопрочность бумаги, химикатов для нефтедобычи, растворителей, синтетических смол, таких как полиамидные смолы, технологических добавок для обогащения полезных ископаемых и поверхностно-активных веществ.Ethyleneamines, in particular diethylenetriamine (DETA) and higher ethyleneamines, are commercially attractive products. The term "higher ethyleneamines" means ethyleneamines containing three or more ethylene units. In particular, interest in higher ethyleneamines is growing because these compounds have many commercial applications, for example, as a raw material for production or for use in asphalt additives, corrosion inhibitors, epoxy curing agents, fabric softeners, fuel additives. , for hydrocarbon refining, in ion exchange resins, lubricating oil additives, paper wet strength resins, oilfield chemicals, solvents, synthetic resins such as polyamide resins, mineral processing processing aids, and surfactants.

Гидроксиэтилэтиленамины применяют в химических процессах в качестве растворителей или реагентов. Например, аминоэтилэтаноламин, или АЕЕА, формулы H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-OH является органическим основанием, используемым при промышленном производстве топлив или добавок в масла, хелирующих агентов и поверхностно-активных веществ. Этаноламины с длинной цепью, например, моноэтаноламиновые соединения формулы H2N-(CH2-CH2-NH)q-CH2-CH2-OH, где q составляет 2 или более, интересны как промежуточные соединения органического синтеза различных типов, например, производства сложных эфиров из карбоновых кислот. Они также могут быть использованы, например, в качестве поверхностно-активных веществ при производстве синтетических смол, для производства эмульгаторов, в составе мягчителей тканей и в качестве отверждающих средств эпоксидных смол.Hydroxyethylethyleneamines are used in chemical processes as solvents or reagents. For example, aminoethylethanolamine, or AEEA, of the formula H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-OH is an organic base used in the industrial production of fuels or oil additives, chelating agents and surfactants. Long chain ethanolamines, such as monoethanolamine compounds of the formula H2N-(CH2-CH2-NH)q-CH2-CH2-OH, where q is 2 or more, are of interest as intermediates in various types of organic synthesis, for example in the production of esters from carboxylic acids. They can also be used, for example, as surfactants in the production of synthetic resins, in the production of emulsifiers, in fabric softeners and as curing agents for epoxy resins.

В производстве этиленаминов в настоящее время доминируют два способа, а именно, восстановительное аминирование моноэтаноламина (МЕА) и способ с использованием этилендихлорида (EDC).The production of ethyleneamines is currently dominated by two methods, namely the reductive amination of monoethanolamine (MEA) and the ethylene dichloride (EDC) method.

Восстановительное аминирование МЕА происходит в присутствии катализатора гидрогенизации/дегидрогенизации в избытке аммиака. После восстановительного аминирования МЕА для получения EDA в результате побочных реакций, включая трансаминирование, образуется смесь большого количества этилен- и этаноламинов. На выходе присутствуют, главным образом, моно- и диэтиленовые продукты (EDA, DETA, пиперазин (PIP) и АЕЕА). Высшие этилен- и этаноламины также образуются, но смесь настолько сложна, что производство наиболее значимых высших этиленаминов ТЕТА и ТЕРА с высоким выходом неэффективно.The reductive amination of MEA occurs in the presence of a hydrogenation/dehydrogenation catalyst in excess ammonia. After reductive amination of MEA to produce EDA, side reactions, including transamination, produce a mixture of large amounts of ethylene and ethanolamines. The output is mainly mono- and diethylene products (EDA, DETA, piperazine (PIP) and AEEA). Higher ethylene and ethanolamines are also formed, but the mixture is so complex that it is not efficient to produce the most important higher ethyleneamines TETA and TERA in high yield.

Сообщалось о нескольких попытках трансаминирования для производства этиленаминов с двумя или более этиленовыми звеньями, однако, они, видимо, ограничивались, главным образом, диэтиленовым соединением (DETA).Several transamination attempts have been reported to produce ethyleneamines with two or more ethylene units, however, they seem to be limited mainly to the diethylene compound (DETA).

Способ EDC состоит в реакции замещения, проводимой между EDC (этилендихлоридом) и аммиаком и/или другим этиленамином при повышенных температуре и давлении с образованием гидрохлоридов, в которые затем добавляют едкий натр, получая смеси этиленаминов и NaСl. В настоящее время процесс на основе EDC является основным способом производства высших полиэтиленполиаминов. Способ EDC всецело зависит от использования этилендихлорида, который является дорогостоящим, сложным в обработке и связан с определенными условиями техники безопасности и охраны окружающей среды. Кроме этого, способ EDC дает смесь множества различных полиэтиленполиаминов, таких как в выпускаемых серийно смесях, например, ТЕТА. Кроме этого, способ EDC приводит к образованию существенного количества нежелательного NaCl, который может вызывать коррозию и образование окрашенных продуктов.The EDC process consists in a displacement reaction between EDC (ethylene dichloride) and ammonia and/or other ethyleneamine at elevated temperature and pressure to form hydrochlorides, to which sodium hydroxide is then added to form mixtures of ethyleneamines and NaCl. Currently, the EDC-based process is the main method for the production of higher polyethylene polyamines. The EDC method is entirely dependent on the use of ethylene dichloride, which is costly, difficult to process, and is associated with certain safety and environmental conditions. In addition, the EDC process produces a blend of many different polyethylene polyamines, such as in commercial blends such as TETA. In addition, the EDC process generates a significant amount of undesirable NaCl, which can cause corrosion and the formation of colored products.

Были описаны различные способы производства гидрокиэтилэтиленаминов.Various processes have been described for the production of hydrocyethylethyleneamines.

Например, в документе SU 3383417 описано производство аминоэтилэтаноламина по реакции моноэтаноламина с ним самим в присутствии катализатора, содержащего никель, медь и небольшое количество оксида хрома, оксида марганца, оксида молибдена и оксида тория.For example, SU 3383417 describes the production of aminoethylethanolamine by reacting monoethanolamine with itself in the presence of a catalyst containing nickel, copper and a small amount of chromium oxide, manganese oxide, molybdenum oxide and thorium oxide.

В документе SU 7700806 описан способ получения этиленаминов и этаноламинов путем гидрогенизационного аминирования моноэтиленгликоля и аммиака в присутствии катализатора. Этот способ включает две стадии, при этом, на первой стадии аминирование проводят над катализатором гидроаминирования со степенью конверсии моноэтиленгликоля не более 40%, на второй стадии реакцию проводят над нанесенным на подложку катализатором, включающим рутений и кобальт и имеющим определенную форму частиц.SU 7700806 describes a process for the preparation of ethyleneamines and ethanolamines by hydrogenation amination of monoethylene glycol and ammonia in the presence of a catalyst. This method includes two stages, at the same time, in the first stage, the amination is carried out over a hydroamination catalyst with a degree of conversion of monoethylene glycol not more than 40%, in the second stage, the reaction is carried out over a catalyst supported on a substrate, including ruthenium and cobalt and having a certain particle shape.

В документе SU 4387249 описана реакция этилендиамина (EDA), этаноламина (МЕА) и мочевины с образованием аминоэтилэтиленмочевины (UDETA) и этиленмочевины (EU), что после гидролиза NaOH (водн.) дает диэтилентриамин (DETA) и этилендиамин (EDA).SU 4387249 describes the reaction of ethylenediamine (EDA), ethanolamine (MEA) and urea to form aminoethylethylene urea (UDETA) and ethylene urea (EU), which after hydrolysis with NaOH (aq.) gives diethylenetriamine (DETA) and ethylenediamine (EDA).

В документе SU 4503250 описан способ получения линейных полиалкиленполиаминов, который включает проведение реакции аммиака или алкиленаминового соединения с двумя первичными аминогруппами или их смесей со спиртом или алканоламиновым соединением, включающим первичную аминогруппу и первичную или вторичную гидроксигруппу, или их смесями в присутствии производной угольной кислоты при температуре, при которой эта реакция будет идти при давлении, достаточном для сохранения реакционной смеси, по существу, в жидкой фазе. Этот способ приводит к образованию аддуктов мочевины с полиалкиленполиаминами. Аддукты мочевины преобразуют в полиэтиленполиамины по реакции с 50% водным КОН при кипячении с обратным холодильником в течении ночи. На моль диоксида углерода используют 8 молей КОН.SU 4503250 describes a process for the preparation of linear polyalkylene polyamines, which involves reacting ammonia or an alkyleneamine compound with two primary amino groups, or mixtures thereof, with an alcohol or an alkanolamine compound containing a primary amino group and a primary or secondary hydroxy group, or mixtures thereof, in the presence of a carbonic acid derivative at a temperature , at which this reaction will proceed at a pressure sufficient to keep the reaction mixture essentially in the liquid phase. This method leads to the formation of urea adducts with polyalkylene polyamines. The urea adducts are converted to polyethylenepolyamines by reaction with 50% aqueous KOH at reflux overnight. 8 moles of KOH are used per mole of carbon dioxide.

В настоящее время имеется высокий спрос на высшие этиленаминовые соединения. Следовательно, имеется потребность в способе селективного производства таких высших соединений эффективным и приемлемым в промышленном масштабе образом. Такой способ обеспечивается настоящим изобретением.There is currently a high demand for higher ethyleneamine compounds. Therefore, there is a need for a process for the selective production of such higher compounds in an efficient and commercially acceptable manner. Such a method is provided by the present invention.

Изобретение относится к интегрированному способу производства полиэтиленаминовых соединений, выбранных из группы полиэтиленаминов и гидроксиэтилэтиленаминов, включающему стадии, на которых:The invention relates to an integrated method for the production of polyethyleneamine compounds selected from the group of polyethyleneamines and hydroxyethylethyleneamines, comprising the steps in which:

- на стадии присоединения обеспечивают аддукт СО2 с исходным соединением, включающим фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН,- at the stage of addition, an adduct of CO 2 is provided with the initial compound, including a fragment -NH-CH 2 -CH 2 -NH- or a fragment -NH-CH 2 -CH 2 -OH or HO-CH 2 -CH 2 -OH,

- на стадии реакции проводят реакцию гидроксифункционального соединения, выбранного из группы этаноламинов и дигидроксиэтана, с аминофункциональным соединением, при этом, по меньшей мере, часть общего количества гидроксифункциональных соединений и аминофункциональных соединений обеспечивают в форме аддукта СО2, с образованием аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением,- at the reaction stage, a hydroxy functional compound selected from the group of ethanolamines and dihydroxyethane is reacted with an amino functional compound, while at least part of the total amount of hydroxy functional compounds and amino functional compounds is provided in the form of a CO 2 adduct, with the formation of a CO 2 adduct with a polyethyleneamine compound ,

- на стадии удаления преобразуют аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением в соответствующее результирующее полиэтиленаминовое соединение,- the removal step converts the CO2 adduct with the polyethyleneamine compound to the corresponding resulting polyethyleneamine compound,

при этом, фракцию, содержащую рециркулируемое соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, или аддукт СО2 с ним, подают по окончании стадии реакции или стадии удаления на стадию присоединения или стадию реакции,at the same time, the fraction containing the recycled compound, including the -NH-CH2-CH2-NH- fragment or the -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH fragment, or the CO2 adduct with it, is fed at the end of the reaction stage or a removal step to an addition step or a reaction step,

при этом, рециркулируемое соединение в расчете на одну молекулу содержит в среднем меньшее общее количество фрагментов -NН-CH2-CH2-NН- и фрагментов -NH-CH2-CH2-OH, чем результирующее полиэтиленаминовое соединение.at the same time, the recycled compound per molecule contains, on average, a lower total number of -NH-CH2-CH2-NH- fragments and -NH-CH2-CH2-OH fragments than the resulting polyethyleneamine compound.

Благодаря настоящему изобретению становится возможным эффективное и промышленно приемлемое производство этиленаминовых соединений. Хотя продукт этого процесса именуется результирующий полиэтиленамин, в отношении всего документа следует понимать, что возможны многокомпонентные продукты или даже множество продуктов в составе результирующего полиэтиленамина. Кроме того, как явствует из вариантов осуществления изобретения, результирующий полиэтиленамин может содержать гидроксильные группы. Другие преимущества настоящего изобретения и конкретные варианты его осуществления станут очевидны из последующего описания.Thanks to the present invention, efficient and commercially acceptable production of ethyleneamine compounds is possible. Although the product of this process is referred to as the resulting polyethyleneamine, it should be understood throughout this document that multi-component products or even multiple products are possible within the resulting polyethyleneamine. In addition, as is clear from the embodiments of the invention, the resulting polyethyleneamine may contain hydroxyl groups. Other advantages of the present invention and specific embodiments of its implementation will become apparent from the following description.

В простейшей форме общая реакция, лежащая в основе способа, соответствующего изобретению, в качестве примера может быть представлена как реакция этилендиамина (EDA) с моноэтаноламином (МЕА) с образованием диэтилентриамина (DETA) и воды:In its simplest form, the general reaction underlying the method of the invention can be exemplified as the reaction of ethylenediamine (EDA) with monoethanolamine (MEA) to form diethylenetriamine (DETA) and water:

H2N-CH2-CH2-NH2+HO-CH2-CH2-NH2 → H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2+H2OH2N-CH2-CH2-NH2+HO-CH2-CH2-NH2 → H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2+H2O

Однако, этилендиамин и моноэтаноламин не вступают в реакцию непосредственно. Реакционноспособными они становятся после преобразования одного из них в аддукт с СО2 с выделением воды. Хотя многие аддукты с СО2 являются циклическими мочевинами или циклическими карбаматами, фрагмент СО2-аддукта во многих вариантах осуществления изобретения, как правило, взаимодействует с фрагментом, в котором два атома азота или атом азота и атом кислорода или два атома кислорода соединены фрагментом -С(О)-. Следовательно, они также могут быть линейными с соединением между атомами азота и/или кислорода двух разных молекул. Кроме того, СО2 также может образовывать аддукт с амином или спиртом в концевой односторонней группе, соединенной только с одним атомом азота или кислорода. Один из аддуктов СО2 с этилендиамином представляет собой этиленмочевину. Один из аддуктов СО2 с моноэтаноламином представляет собой 2-оксазолидон, также именуемый в настоящем документе СМЕА. Вот пример стадии присоединения способа, соответствующего изобретению.However, ethylenediamine and monoethanolamine do not react directly. They become reactive after the transformation of one of them into an adduct with CO2 with the release of water. Although many CO2 adducts are cyclic ureas or cyclic carbamates, the CO2 adduct moiety in many embodiments of the invention typically interacts with a moiety in which two nitrogen atoms, or a nitrogen atom and an oxygen atom or two oxygen atoms, are connected by a -C(O )-. Therefore, they can also be linear with a connection between the nitrogen and/or oxygen atoms of two different molecules. In addition, CO2 can also form an adduct with an amine or alcohol at the terminal one-sided group connected to only one nitrogen or oxygen atom. One of the adducts of CO2 with ethylenediamine is ethylene urea. One of the CO2 adducts with monoethanolamine is 2-oxazolidone, also referred to herein as CMEA. Here is an example of the addition step of the method according to the invention.

Figure 00000001
(EU)
Figure 00000002
(СМЕА)
Figure 00000001
(EU)
Figure 00000002
(CMEA)

Затем может быть проведена реакция между этилендиамином и СМЕА с образованием аддукта СО2 с DETA, также именуемого в настоящем документе UDETA, и воды. Тот же продукт может быть получен по реакции между EU и МЕА.A reaction can then be carried out between ethylenediamine and CMEA to form the adduct of CO2 with DETA, also referred to herein as UDETA, and water. The same product can be obtained from the reaction between EU and MEA.

Figure 00000003
(UDETA)
Figure 00000003
(UDETA)

Затем, на стадии удаления, аддукт СО2 с UDETA может быть преобразован в DEТА. Это может быть осуществлено, например, путем реакции с водой с сопутствующим образованием СО2.Then, in a removal step, the CO2 adduct with UDETA can be converted to DETA. This can be done, for example, by reaction with water, with the concomitant formation of CO2.

Как будет ясно специалистам в данной области, способ может быть аналогичным образом осуществлен с использованием в качестве исходных материалов более длинных, чем EDA и/или СМЕА, этиленаминовых соединений и/или гидроксифункциональных соединений. Использование гидроксифункциональных соединений с одной гидроксильной группой будет приводить к образованию этиленаминовых соединений. Использование гидроксифункциональных соединений с двумя гидроксильными группами, например, моноэтиленгликоля/дигидроксиэтана (HO-CH2-CH2-OH) или диэтаноламина (HO-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2) будет приводить к образованию гидроксиэтилэтиленаминов, которые, в свою очередь, могут быть преобразованы в полиэтиленамины.As will be appreciated by those skilled in the art, the process can similarly be carried out using ethyleneamine compounds and/or hydroxy functional compounds longer than EDA and/or CMEA as starting materials. The use of hydroxy functional compounds with one hydroxyl group will lead to the formation of ethyleneamine compounds. The use of hydroxy functional compounds with two hydroxyl groups, such as monoethylene glycol/dihydroxyethane (HO-CH2-CH2-OH) or diethanolamine (HO-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2) will lead to the formation of hydroxyethylethyleneamines, which in turn , can be converted to polyethyleneamines.

Описанный выше способ выглядит обманчиво простым. Было обнаружено, что эффективно осуществить такой способ в коммерческом масштабе довольно сложно. Настоящим изобретением обеспечивается возможность эффективного осуществления этого способа.The method described above looks deceptively simple. It has been found that it is difficult to efficiently implement such a process on a commercial scale. The present invention enables the effective implementation of this method.

Первая стадия способа настоящего изобретения представляет собой стадию присоединения, на которой получают аддукт СО2 с исходным соединением, включающим фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН. Стадия присоединения может быть осуществлена различными путями.The first step of the process of the present invention is an addition step that produces a CO2 adduct with a parent compound comprising a -NH-CH2-CH2-NH- moiety or a -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH moiety. The attachment step can be carried out in various ways.

В одном из вариантов осуществления изобретения стадия присоединения включает стадию реакции газообразного СО2 с исходным соединением, включающим фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, приводящей к образованию соответствующих аддуктов с СО2. Эта стадия в настоящем документе именуется также стадией абсорбции.In one of the embodiments of the invention, the addition step includes the step of reacting gaseous CO2 with a parent compound comprising a -NH-CH2-CH2-NH- moiety or a -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH moiety, resulting in the formation corresponding adducts with CO2. This step is also referred to herein as the absorption step.

В другом варианте осуществления стадии присоединения аддукт СО2 получают по реакции исходного соединения, включающего фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, с соединением, не являющимся СО2, которое может передавать исходным соединениям карбонильную группу с образованием их аддукта с СО2. Такие соединения могут быть названы подводящими СО2 соединениями.In another embodiment of the addition step, the CO2 adduct is prepared by reacting a starting compound comprising a -NH-CH2-CH2-NH- moiety or a -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH moiety with a non-CO2 compound , which can transfer a carbonyl group to the starting compounds with the formation of their adduct with CO2. Such compounds may be referred to as CO2 supply compounds.

Подводящие СО2 соединения, отличные от СО2, в контексте настоящего изобретения включают органические соединения, в которых карбонильный фрагмент пригоден для описанной выше передачи. К органическим соединениям с пригодным карбонильным фрагментом относятся мочевина и ее производные; линейные и циклические алкиленмочевины, особенно циклическая этиленмочевина, моно- или дизамещенные алкиленмочевины, алкил- и диалкилмочевины, линейные и циклические карбаматы, органические карбонаты, их производные и прекурсоры. Такие производные или прекурсоры могут включать, например, ионные соединения, такие как соли карбонат или бикарбонат, карбаминовые кислоты и соответствующие соли, которые, в некоторых вариантах осуществления изобретения, на месте могут быть преобразованы в линейные и циклические карбаматы или соединения мочевины. Когда такие ионные соединения используют в контексте настоящего изобретения, они представляют собой органические, основанные на углеводороде соли карбонат, бикарбонат или карбамат. Предпочтительно, подводящим СО2 соединением является СО2 или органическое соединение, пригодное для использования в качестве подводящего диоксид углерода соединения, в котором алкиленом является этилен или мочевина или этиленкарбонат, более предпочтительно, подводящее диоксид углерода соединение добавляют, по меньшей мере частично, в форме диоксида углерода или мочевины. Подводящее диоксид углерода соединение может присутствовать в процессе в той же молекуле, что и аминовое или этаноламиновое соединение благодаря использованию указанных выше соединения мочевины или карбамата.CO2-feeding compounds other than CO2 in the context of the present invention include organic compounds in which the carbonyl moiety is suitable for the transfer described above. Organic compounds with a suitable carbonyl moiety include urea and its derivatives; linear and cyclic alkylene ureas, especially cyclic ethylene urea, mono- or disubstituted alkylene ureas, alkyl and dialkyl ureas, linear and cyclic carbamates, organic carbonates, their derivatives and precursors. Such derivatives or precursors may include, for example, ionic compounds such as carbonate or bicarbonate salts, carbamic acids and corresponding salts, which, in some embodiments, can be converted in situ to linear and cyclic carbamates or urea compounds. When such ionic compounds are used in the context of the present invention, they are organic, hydrocarbon-based carbonate, bicarbonate or carbamate salts. Preferably the CO2 supply compound is CO2 or an organic compound suitable for use as the carbon dioxide supply compound wherein the alkylene is ethylene or urea or ethylene carbonate, more preferably the carbon dioxide supply compound is added at least in part in the form of carbon dioxide or urea. The carbon dioxide supply compound can be present in the process in the same molecule as the amine or ethanolamine compound by using the above urea or carbamate compound.

Примерами подводящих диоксид углерода соединений являютсяExamples of carbon dioxide supply compounds are

Figure 00000004
На этом изображении САЕЕА означает аминоэтилэтаноламин карбамат, UDETA означает диэтилентриаминмочевину, DAEU означает диаминоэтилмочевину, АЕ АЕ карбамат означает аминоэтиламиноэтанол карбамат, CHE-DETA означает гидроксиэтилдиэтилентриамин карбамат, U1TETA означает триэтилентетраминмочевину в концевом положении, DUTETA означает триэтилентетрамин 1,3-димочевину.
Figure 00000004
In this image CAEEA means aminoethylethanolamine carbamate, UDETA means diethylenetriamineurea, DAEU means diaminoethylurea, AE AE carbamate means aminoethylaminoethanol carbamate, CHE-DETA means hydroxyethyldiethylenetriamine carbamate, U1TETA means triethylenetetramineurea at the end position, DUTETA means triethylenetetramine 1,3-diurea.

Подводящее диоксид углерода соединение вводят в реакцию, наиболее предпочтительно, в форме диоксида углерода, мочевины, производной этаноламинового соединения и карбамата или производной аминового соединения и мочевины или их сочетания.The carbon dioxide supply compound is reacted, most preferably in the form of carbon dioxide, urea, an ethanolamine compound and a carbamate or an amine compound and urea, or a combination thereof.

Вариант осуществления стадии присоединения, на которой аддукт СО2 получают по реакции между исходным соединением, включающим фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, и соединением, не являющимся СО2, которое может передавать карбонильную группу исходным соединением, также может быть назван стадией передачи СО2.An embodiment of the addition step in which the CO2 adduct is produced by a reaction between a starting compound comprising a -NH-CH2-CH2-NH- moiety or a -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH moiety and a compound not being CO2 that can transfer a carbonyl group by the parent compound can also be called a CO2 transfer step.

На стадии реакции способа, соответствующего изобретению, проводят реакцию гидроксифункционального соединения, выбранного из группы этаноламинов и дигидроксиэтана, с аминофункциональным соединением, при этом, по меньшей мере, часть общего количества гидроксифункциональных соединений и аминофункциональных соединений обеспечивают в форме аддукта с СО2, с образованием аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением.In the reaction step of the process according to the invention, a hydroxy-functional compound selected from the group of ethanolamines and dihydroxyethane is reacted with an amino-functional compound, whereby at least a part of the total amount of hydroxy-functional compounds and amino-functional compounds is provided in the form of an adduct with CO2, forming a CO2 adduct with polyethyleneamine compound.

На стадии удаления способа, соответствующего изобретению, аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением преобразуют в соответствующее результирующее полиэтиленаминовое соединение. Эту стадию называют стадией удаления, так как из молекулы удаляют карбонильную группу.In the removal step of the process according to the invention, the CO2 adduct with the polyethyleneamine compound is converted to the corresponding resulting polyethyleneamine compound. This step is called the removal step because the carbonyl group is removed from the molecule.

Существуют различные пути осуществления стадии удаления.There are various ways to carry out the removal step.

В одном из вариантов осуществления изобретения стадия удаления включает стадию проведения реакции между аддуктом СО2 с полиэтиленаминовым соединением и водой с образованием СО2 и соответствующего этиленаминового соединения. Этот вариант осуществления в настоящем документе также именуется стадией десорбции.In one embodiment, the removal step includes the step of reacting the CO2 adduct with the polyethyleneamine compound and water to form CO2 and the corresponding ethyleneamine compound. This embodiment is also referred to herein as the desorption step.

В другом варианте осуществления изобретения стадию удаления выполняют путем проведения реакции между аддуктом СО2 с полиэтиленаминовым соединением и неорганическим основанием, что приводит к образованию полиэтиленаминового соединения и карбоната. Эта стадия в настоящем документе также именуется стадией щелочной обработки. В контексте настоящего изобретения неорганическое основание представляет собой основание по Льюису или Бренстеду, которое не содержит углерод-углеродных связей. Во многих вариантах осуществления изобретения неорганическое основание содержит катион металла, щелочного металла или щелочноземельного металла и во многих вариантах осуществления изобретения является основанием по Бренстеду. Предпочтительно, неорганическое основание является сильным неорганическим основанием, не содержащим углерод-углеродных связей и характеризующимся pKb менее 1.In another embodiment of the invention, the removal step is performed by reacting the CO2 adduct with the polyethyleneamine compound and an inorganic base, resulting in the formation of the polyethyleneamine compound and a carbonate. This step is also referred to herein as the alkali treatment step. In the context of the present invention, an inorganic base is a Lewis or Bronsted base that does not contain carbon-carbon bonds. In many embodiments, the inorganic base contains a metal, alkali metal, or alkaline earth metal cation and, in many embodiments, is a Brønsted base. Preferably, the inorganic base is a strong inorganic base free of carbon-carbon bonds and having a pKb of less than 1.

В другом варианте осуществления изобретения стадию удаления проводят путем передачи карбонильной группы от аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением к соединению, включающему фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН. Эту стадию также называют стадией передачи СО2.In another embodiment of the invention, the removal step is carried out by transferring a carbonyl group from a CO2 adduct with a polyethyleneamine compound to a compound comprising a -NH-CH2-CH2-NH- moiety or a -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH moiety. . This stage is also called the CO2 transfer stage.

В настоящем описании стадия присоединения показана как стадия, на которой образуется аддукт СО2 с исходным соединением, включающим фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, тогда как стадия реакции показана как стадия, на которой проводят реакцию между гидроксифункциональным соединением и аминофункциональным соединением, при этом, по меньшей мере, часть общего количества гидроксифункциональных соединений и аминофункциональных соединений обеспечивают в форме аддукта с СО2, с образованием аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением, а стадия удаления является стадией, на которой аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением преобразуют в соответствующий продукт - результирующее полиэтиленаминовое соединение. Как будет ясно специалистам в данной области, в зависимости от условий реакции, на стадии присоединения также может проходить некоторая реакция, стадия удаления также может иметь место в ходе стадии реакции. В частности, в ходе стадии реакции карбонильные группы могут передаваться от аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением к соединению, включающему фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН.In the present description, the addition step is shown as the step in which a CO2 adduct is formed with the parent compound comprising a -NH-CH2-CH2-NH- moiety or a -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH moiety, while the reaction step is shown as a step in which a reaction is carried out between a hydroxy functional compound and an amino functional compound, wherein at least a part of the total amount of hydroxy functional compounds and amino functional compounds is provided in the form of an adduct with CO2, to form a CO2 adduct with a polyethyleneamine compound, and the step of removing is the step in which the CO2 adduct with the polyethyleneamine compound is converted to the corresponding product, the resulting polyethyleneamine compound. As will be appreciated by those skilled in the art, depending on the reaction conditions, some reaction may also take place in the addition step, the removal step may also take place during the reaction step. In particular, during the reaction step, carbonyl groups can be transferred from a CO2 adduct with a polyethyleneamine compound to a compound comprising a -NH-CH2-CH2-NH- moiety or a -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH moiety.

Отличительной особенностью настоящего изобретения является то, что фракцию, содержащую рециркулируемое соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, или аддукты СО2 с ними, подают по окончании стадии реакции или стадии удаления или стадии разделения на стадию присоединения или стадию реакции, при этом, рециркулируемое соединение в расчете на одну молекулу содержит, в среднем, меньшее общее количество фрагментов -NН-CH2-CH2-NН- и фрагментов -NH-CH2-CH2-OH, чем результирующее полиэтиленаминовое соединение.A distinctive feature of the present invention is that the fraction containing the recycled compound, including the fragment -NH-CH2-CH2-NH- or the fragment -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH, or CO2 adducts with them, is fed at the end of the reaction step or the removal step or the separation step into the addition step or the reaction step, wherein the recycled compound per molecule contains, on average, a lower total amount of -NH-CH2-CH2-NH- fragments and -NH fragments -CH2-CH2-OH than the resulting polyethyleneamine compound.

В одном из вариантов осуществления изобретения рециркулируемое соединение представляет собой исходное соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, или аддукт СО2 с ним. В другом варианте осуществления изобретения рециркулируемое соединение представляет собой промежуточный продукт. Конечно, рециркулируемая часть может содержать и исходные соединения, и промежуточные соединения.In one of the embodiments of the invention, the recycled compound is a parent compound comprising a -NH-CH2-CH2-NH- moiety or a -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH moiety or a CO2 adduct with it. In another embodiment of the invention, the recycled compound is an intermediate. Of course, the recycled portion may contain both starting compounds and intermediate compounds.

Следует отметить, что в настоящей заявке описано множество потоков, направляемых с одной стадии на другую стадию. За исключением случаев, когда явно указано иное, возможна подача потока с одной стадии на другую во всей полноте или частично. Если указано, что соединение подают с одной стадии на другую, другие соединения также могут присутствовать в потоке, подаваемом с одной стадии на другую.It should be noted that the present application describes a plurality of streams directed from one stage to another stage. Except where expressly stated otherwise, it is possible to supply the flow from one stage to another in full or in part. If a compound is indicated to be fed from one stage to another, other compounds may also be present in the stream fed from one stage to another.

Далее изобретение пояснено со ссылкой на фигуры. На фигурах 1-12 показаны различные варианты осуществления способа, соответствующего изобретению.The invention is further explained with reference to the figures. Figures 1-12 show various embodiments of the method according to the invention.

Относительно фигур отмечается следующее:Regarding the figures, the following is noted:

Фигуры предназначены для иллюстрации изобретения. Изобретение ими не ограничивается.The figures are intended to illustrate the invention. The invention is not limited to them.

Варианты осуществления изобретения, показанные на разных фигурах, могут быть объединены, если они не являются взаимоисключающими.Embodiments of the invention shown in different figures may be combined unless they are mutually exclusive.

Фигуры представляют собой технологические схемы, иллюстрирующие способ, соответствующий изобретению. На фигурах не показана реакторная установка. Например, стадия абсорбции, стадия реакции и стадия десорбции, указанные на фигурах как три различных стадии, могут быть проведены последовательно в одном резервуаре. Кроме того, различные линии показывают, как компоненты переходят с одной стадии реакции на другую. Они не отражают реальные конструкции.The figures are flow charts illustrating the process according to the invention. The figures do not show the reactor plant. For example, an absorption step, a reaction step, and a desorption step, indicated in the figures as three different steps, may be carried out sequentially in one tank. In addition, the different lines show how the components pass from one reaction step to another. They do not reflect actual designs.

На фигурах не всегда показаны все элементы способа, соответствующего изобретению.The figures do not always show all the elements of the method according to the invention.

На фигурах показаны не все продувочные потоки или подпиточные потоки, которые могут иметь место при практической реализации способа, соответствующего изобретению; специалистам в данной области понятно, что на практике продувочные потоки и подпиточные потоки могут оказаться необходимыми для поддержания стабильного функционирования.The figures do not show all purge streams or make-up streams that may occur in the practice of the process according to the invention; those skilled in the art will appreciate that, in practice, purge streams and make-up streams may be necessary to maintain stable operation.

Как станет понятно специалистам в данной области, три стадии способа, соответствующего изобретению, также не полностью раздельны в том смысле, что некоторые реакции могут происходить во время стадии присоединения и на стадии удаления в зависимости от преобладающих условий процесса и состава среды. Это не умаляет описание отдельных стадий, представленное в настоящем документе.As will be appreciated by those skilled in the art, the three steps of the process according to the invention are also not completely separate in the sense that some reactions may occur during the addition step and the removal step depending on the prevailing process conditions and medium composition. This does not detract from the description of the individual stages presented in this document.

На фиг. 1 представлен пример основного способа, соответствующего изобретению. Исходное соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, подают по линии 1 на стадию 2 присоединения, где его соединяют с СО2 или другим подводящим диоксид углерода соединением, подаваемым по линии 3, с образованием аддукта СО2 с исходным соединением. Поток, содержащий аддукт СО2, по линии 4 направляют на стадию 5 реакции, где проводят реакцию между ним и другим реагентом (уже присутствующим, поданными через непоказанный впуск, или поданным со стадии 2 присоединения), при этом, реагенты на стадии реакции представляют собой гидроксифункциональное соединение, выбранное из группы этаноламинов и моноэтиленгликоля, и аминосоединение, при этом, по меньшей мере, часть общего количества гидроксифункциональных соединений и аминофункциональных соединений обеспечивают в форме аддукта с СО2, подаваемого со стадии 2. На стадии 5 реакции образуется аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением, который по линии 6 подают на стадию 7 удаления. Фракцию, содержащую рециркулируемое соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, или его аддукт с СО2, подают по линии 61, в данном случае, по окончании стадии реакции на, в данном случае, стадию присоединения. На стадии 7 удаления аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением преобразуют в соответствующее этиленаминовое соединение, которое отводят по линии 9. Соединение, включающее карбонильную группу, удаленную из аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением, отводят по линии 10. Линии 63 и 64 являются необязательными и позволяют отводить и дозировать соединения до, после или во врем реакции. Соединения, которые при этом могут быть отведены или дозированы, включают СО2, Н2О, аминосоединения и/или их производные с мочевиной.In FIG. 1 shows an example of a basic method according to the invention. The starting compound, including the fragment -NH-CH2-CH2-NH- or the fragment -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH, is fed through line 1 to stage 2 of the accession, where it is combined with CO2 or other supply carbon dioxide by the compound supplied via line 3 to form a CO2 adduct with the parent compound. The stream containing the CO2 adduct is sent via line 4 to reaction stage 5, where a reaction is carried out between it and another reactant (already present, supplied through an inlet not shown, or supplied from addition stage 2), while the reagents in the reaction stage are hydroxy-functional a compound selected from the group of ethanolamines and monoethylene glycol, and an amino compound, wherein at least part of the total amount of hydroxy functional compounds and amino functional compounds are provided in the form of an adduct with CO2 supplied from stage 2. In stage 5 of the reaction, an adduct of CO2 with a polyethyleneamine compound is formed, which line 6 serves on stage 7 removal. The fraction containing the recycled compound, including the fragment -NH-CH2-CH2-NH- or the fragment -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH, or its adduct with CO2, is fed through line 61, in this case , at the end of the reaction step, in this case, the addition step. In the removal step 7, the CO2 adduct with the polyethyleneamine compound is converted to the corresponding ethyleneamine compound, which is withdrawn via line 9. The compound containing the carbonyl group removed from the CO2 adduct with the polyethyleneamine compound is withdrawn via line 10. Lines 63 and 64 are optional and allow for withdrawal and dose the compounds before, after or during the reaction. Compounds which can then be diverted or dosed include CO 2 , H 2 O, amino compounds and/or their derivatives with urea.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, стадия присоединения представляет собой стадию абсорбции, на которой СО2 абсорбируется реакционной средой, содержащей исходное соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, с образованием аддукта СО2 с указанным соединением, а стадия удаления представляет собой стадию десорбции, на которой аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением вступает в реакцию с водой с образованием соответствующего этиленаминового соединения и СО2. Этот вариант осуществления изобретения показан на фиг. 1а. На фиг. 1а исходное соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, по линии 1 подают на стадию абсорбции 2, где его соединяют с СО2, подаваемым по линии 3, и проводят реакцию с образованием аддукта СО2 с исходным соединением. Аддукт СО2 по линии 4 подают на стадию 5 реакции, где проводят реакцию с другим реагентом, при этом, реагенты на стадии реакции представляют собой гидроксифункциональное соединение, выбранное из группы этаноламинов и дигидроксиэтана, и аминосоединение, при этом, по меньшей мере, часть общего количества гидроксифункциональных соединений и аминофункциональных соединений обеспечивают в форме аддукта с СО2, подаваемого со стадии 2. На стадии 5 реакции образуется аддукт СО2 полиэтиленаминовым соединением, который по линии 6 подают на стадию 7 десорбции. Отдувочный газ может быть подан на стадию 7 по линии 8, отдувочный газ, содержащий СО2, отводят по линии 10. Получаемое полиэтиленаминовое соединение отводят по линии 9, затем оно может быть подвергнуто необходимой обработке. Фракцию, содержащую рециркулируемое соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, или его аддукт с СО2, подают по линии 61, в данном случае, по окончании стадии реакции на, в данном случае, стадию присоединения.In one of the preferred embodiments of the present invention, the addition step is an absorption step in which CO2 is absorbed by a reaction medium containing a parent compound comprising a -NH-CH2-CH2-NH- moiety or a -NH-CH2-CH2-OH moiety or HO -CH2-CH2-OH to form a CO2 adduct with said compound, and the removal step is a desorption step in which the CO2 adduct with the polyethyleneamine compound reacts with water to form the corresponding ethyleneamine compound and CO2. This embodiment of the invention is shown in FIG. 1a. In FIG. 1a, the starting compound, comprising the fragment -NH-CH2-CH2-NH- or the fragment -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH, is fed through line 1 to absorption stage 2, where it is combined with CO2 supplied along line 3, and the reaction is carried out with the formation of a CO2 adduct with the starting compound. The CO2 adduct is fed through line 4 to reaction stage 5, where a reaction is carried out with another reagent, while the reagents in the reaction stage are a hydroxyfunctional compound selected from the group of ethanolamines and dihydroxyethane, and an amino compound, while at least part of the total amount hydroxy functional compounds and amino functional compounds are provided in the form of an adduct with CO2 supplied from stage 2. In stage 5 of the reaction, an adduct of CO2 with polyethyleneamine compound is formed, which is fed via line 6 to stage 7 of desorption. The stripping gas can be fed to stage 7 through line 8, the stripping gas containing CO2 is removed through line 10. The resulting polyethyleneamine compound is removed through line 9, then it can be subjected to the necessary processing. The fraction containing the recycled compound, including the fragment -NH-CH2-CH2-NH- or the fragment -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH, or its adduct with CO2, is fed through line 61, in this case , at the end of the reaction step, in this case, the addition step.

Отдувочный газ, используемый в способе, соответствующем изобретению, может иметь любой необходимый состав. Он может содержать инертные газы, такие как азот или благородные газы, чтобы создать объем и обеспечить отдувку. Может быть отрегулировано присутствие воды, поскольку пар выгоден с точки зрения выполнения отдувки и подвода тепла. С другой стороны, поскольку вода расходуется на стадии десорбции и образуется на стадии реакции и стадии присоединения, регулирование содержания воды в газовых потоках способа, соответствующего изобретению, позволяет управлять стадиями реакции. Присутствие соединений, препятствующих прохождению реакции, или присутствие которых может вызвать нежелательные побочные эффекты, предпочтительно, ограничивают. Например, предпочтительно ограничить присутствие кислорода в данном процессе, так как он может приводить к окрашиванию. Следовательно, газы и жидкости, такие как вода, используемые в способе, соответствующем изобретению, если нужно, могут быть подвергнуты обработке на стадии удаления кислорода.The stripping gas used in the process according to the invention may have any desired composition. It may contain inert gases such as nitrogen or noble gases to provide volume and stripping. The presence of water can be adjusted as steam is advantageous in terms of blowing and heat input. On the other hand, since water is consumed in the desorption step and produced in the reaction step and addition step, adjusting the water content in the gas streams of the process according to the invention makes it possible to control the reaction steps. The presence of compounds that interfere with the reaction, or the presence of which may cause undesirable side effects, is preferably limited. For example, it is preferable to limit the presence of oxygen in this process, since it can lead to coloring. Therefore, gases and liquids, such as water, used in the process according to the invention, if desired, can be subjected to an oxygen removal step.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения СО2, образовавшийся на стадии десорбции, подают, по меньшей мере частично, на стадию абсорбции.In one embodiment of the present invention, the CO2 formed in the desorption step is fed at least in part to the absorption step.

Один из вариантов осуществления такой возможности показан на фиг. 2, где СО2, подаваемый по линии 3 на стадию 2 абсорбции, поступает со стадии десорбции по линии 10. Так как может оказаться желательным не рециркулировать весь СО2, отдельная линия 11 ответвляется от линии 10. Линия 62 является необязательной. Она позволяет добавлять СО2 для компенсации потерь.One embodiment of this possibility is shown in Fig. 2, where the CO2 supplied via line 3 to the absorption stage 2 comes from the desorption stage via line 10. Since it may be desirable not to recycle all of the CO2, a separate line 11 branches off from line 10. Line 62 is optional. It allows you to add CO2 to compensate for losses.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения отдувочный газ, отведенный со стадии десорбции, подвергают обработке на стадии удаления СО2 и рециркулируют, по меньшей мере частично, на стадию десорбции.In another embodiment of the present invention, the stripping gas withdrawn from the stripping stage is subjected to a CO2 removal stage and recycled, at least in part, to the stripping stage.

Один из вариантов осуществления такой возможности показан на фиг. 3, где содержащий СО2 отдувочный газ по линии 10 подают на стадию 12 удаления СО2. Отдувочный газ отводят по линии 8 и рециркулируют на стадию 7 десорбции. СО2 отводят по линии 13. Линия 27 является необязательной. Она позволяет добавлять N2 для компенсации потерь.One embodiment of this possibility is shown in Fig. 3, where the stripping gas containing CO2 is supplied via line 10 to the stage 12 of removing CO2. Stripping gas is withdrawn via line 8 and recycled to the stripping stage 7 . CO2 is withdrawn through line 13. Line 27 is optional. It allows you to add N 2 to compensate for losses.

Другой вариант осуществления этой возможности показан на фиг. 4, где стадию абсорбции используют для удаления СО2 из отдувочного газа. На фиг. 4, как и на фиг. 2, отдувочный газ, содержащий СО2, отводят со стадии 7 десорбции по линии 10 и подают на стадию абсорбции по линии 3. Линия 62 является необязательной. Она позволяет добавлять СО2 для компенсации потерь. На стадии 2 абсорбции СО2 из содержащего СО2 отдувочного газа абсорбируют СО2. Отдувочный газ, из которого удален СО2, отводят со стадии абсорбции и по линии 8 подают на стадию 7 десорбции. Линия 27 является необязательной. Она позволяет добавлять отдувочный газ для компенсации потерь.Another embodiment of this capability is shown in FIG. 4 where an absorption step is used to remove CO2 from the stripping gas. In FIG. 4, as in FIG. 2, stripping gas containing CO2 is withdrawn from the desorption stage 7 via line 10 and fed to the absorption stage via line 3. Line 62 is optional. It allows you to add CO2 to compensate for losses. In the CO2 absorption step 2, CO2 is absorbed from the CO2-containing stripping gas. Stripping gas, from which CO2 has been removed, is withdrawn from the absorption stage and fed through line 8 to the desorption stage 7. Line 27 is optional. It allows the addition of stripping gas to compensate for losses.

На фиг. 5 показан другой вариант осуществления настоящего изобретения, в котором после стадии удаления проводят стадию 14 разделения. Стадия 14 разделения приводит к отделению рециркулируемых соединений, например, исходных материалов и/или промежуточных соединений, которые отводят по линии 16 и, в показанном варианте осуществления изобретения, подают на стадию 2 присоединения. Они также могут быть поданы на стадию реакции (на фигуре не показано). На стадии 14 разделения также получают фракцию продукта - высших этиленаминовых соединений, которую отводят по линии 15.In FIG. 5 shows another embodiment of the present invention in which a separation step 14 is carried out after the removal step. The separation step 14 results in the separation of recycled compounds, eg starting materials and/or intermediates, which are withdrawn via line 16 and, in the embodiment shown, fed to the addition step 2. They can also be fed to the reaction step (not shown in the figure). At separation stage 14, a product fraction is also obtained - higher ethyleneamine compounds, which is withdrawn through line 15.

Другой вариант осуществления этой возможности показан на фиг. 6. В этом варианте стадию 17 разделения проводят после стадии реакции и до стадии удаления. На этой стадии разделения рециркулируемые соединения, например, исходные материалы или их аддукты с СО2 или промежуточные соединения или их аддукты с СО2, отделяют от аддукта СО2 с полиэтиленаминовыми соединениями и по линии 18 подают, в данном случае, на стадию 2 присоединения. Они также могут быть поданы на стадию 5 реакции (не показано). Аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением по линии 19 подают на стадию 7 удаления.Another embodiment of this possibility is shown in FIG. 6. In this embodiment, the separation step 17 is carried out after the reaction step and before the removal step. In this separation step, recycled compounds, for example starting materials or their CO2 adducts or intermediates or their CO2 adducts, are separated from the CO2 adduct with polyethyleneamine compounds and fed via line 18, in this case, to addition stage 2. They can also be fed to reaction step 5 (not shown). The CO2 adduct with the polyethyleneamine compound is fed via line 19 to the removal stage 7 .

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения стадия удаления включает первую стадию удаления и дополнительную стадию удаления, при этом, первая стадия удаления и дополнительная стадия удаления независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей изIn one embodiment of the present invention, the removal step comprises a first removal step and an additional removal step, wherein the first removal step and the additional removal step are independently selected from the group consisting of

- стадии десорбции, на которой проводят реакцию между аддуктом СО2 с полиэтиленаминовым соединением и водой с образованием СО2 и соответствующего полиэтиленаминового соединения,- a stripping step in which a reaction is carried out between the adduct of CO2 with a polyethyleneamine compound and water to form CO2 and the corresponding polyethyleneamine compound,

- стадии щелочной обработки, на которой проводят реакцию между аддуктом СО2 с полиэтиленаминовым соединением и неорганическим основанием, приводящую к образованию полиэтиленаминового соединения и соли карбоната, и- an alkali treatment step in which a reaction is carried out between a CO2 adduct with a polyethyleneamine compound and an inorganic base, resulting in the formation of a polyethyleneamine compound and a carbonate salt, and

- стадии передачи СО2, на которой карбонильная группа передается от аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением к соединению, включающему фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН,- a CO2 transfer step in which a carbonyl group is transferred from a CO2 adduct with a polyethyleneamine compound to a compound comprising a -NH-CH2-CH2-NH- moiety or a -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH moiety,

при этом, на первой стадии удаления часть аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением, присутствующего в поступающем на эту стадию потоке, преобразуется в полиэтиленаминовые соединения, тогда как часть аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением, присутствующего в поступающем на первую стадию удаления потоке, не преобразуется в ходе первой стадии удаления и поступает на вторую стадию удаления. Конечно, также возможно предусмотреть наличие и других стадий удаления.at the same time, in the first stage of removal, a part of the adduct of CO2 with a polyethyleneamine compound present in the stream entering this stage is converted into polyethyleneamine compounds, while a part of the adduct of CO2 with a polyethyleneamine compound present in the stream entering the first stage of removal is not converted during the first removal stage and enters the second removal stage. Of course, it is also possible to provide for other removal steps.

Может оказаться предпочтительным, чтобы первая стадия удаления была стадией десорбции или стадией передачи СО2, а дополнительная стадия удаления была стадией десорбции или стадией щелочной обработки, при этом, эти стадии отличны друг от друга. Примерами возможных сочетаний являются: десорбция с последующей щелочной обработкой и десорбция в сочетании с рециркуляцией, необязательно, при наличии щелочной обработки отдельных фракций.It may be preferable that the first removal step is a desorption step or a CO2 transfer step and the additional removal step is a stripping step or an alkali treatment step, which steps are different from each other. Examples of possible combinations are desorption followed by alkaline treatment and desorption combined with recirculation, optionally with alkaline treatment of the individual fractions.

В одном из вариантов осуществления изобретения стадия удаления включает стадию десорбции, на которой не все аддукты с СО2 преобразуются в полиэтиленаминовые соединения. Так, продукт, подаваемый со стадии 7 десорбции на стадию разделения, может еще содержать аддукты СО2 с полиэтиленаминовыми соединениями. Если это так, то, как было обнаружено, аддукты СО2, как правило, представляют собой аддукты СО2 с высшими полиэтиленаминовыми соединениями, а не аддукты СО2 с низкокипящими исходными материалами. В этом случае стадия 14 разделения приводит к отделению рециркулируемых соединений, в частности, исходных материалов, которые отводят по линии 16, фракции продукта - высших полиэтиленаминовых соединений, которую отводя по линии 15, и фракции, содержащей аддукты СО2 с высшими полиэтиленаминовыми соединениями. Эту последнюю фракцию отводят со стадии 14 разделения по линии 20. Она может быть подвергнута обработке различными путями, как показано на фиг. 7а, 7b, 7c и 7d.In one embodiment of the invention, the removal step includes a desorption step in which not all of the CO2 adducts are converted to polyethyleneamine compounds. Thus, the product fed from the desorption step 7 to the separation step may still contain CO2 adducts with polyethyleneamine compounds. If so, it has been found that CO2 adducts tend to be CO2 adducts with higher polyethyleneamine compounds rather than CO2 adducts with lower boiling starting materials. In this case, the separation step 14 leads to the separation of recycled compounds, in particular the starting materials which are withdrawn via line 16, the higher polyethyleneamine product fraction which is withdrawn via line 15 and the fraction containing CO2 adducts with higher polyethyleneamine compounds. This last fraction is withdrawn from separation stage 14 via line 20. It can be processed in various ways, as shown in FIG. 7a, 7b, 7c and 7d.

На фиг. 7а аддукт СО2 с высшими полиэтиленаминовыми соединениями, отведенный по линии 20, не подвергают обработке на дополнительной стадии удаления, а используют в процессе как таковой. Он также может быть подвергнут обработке на дополнительных стадиях очистки или разделения (не показано).In FIG. 7a, the CO2 adduct with higher polyethyleneamine compounds removed via line 20 is not subjected to an additional removal step, but is used as such in the process. It may also be subjected to additional purification or separation steps (not shown).

На фиг. 7b аддукт СО2 с высшими полиэтиленаминовыми соединениями, отведенный по линии 20, рециркулируют на стадию 7 десорбции.In FIG. 7b, the CO2 adduct with higher polyethyleneamine compounds withdrawn via line 20 is recycled to the desorption stage 7.

На фиг. 7с аддукт СО2 с высшими полиэтиленаминовыми соединениями, отведенный по линии 20, подают на дополнительную стадию 21 удаления. На дополнительной стадии 21 удаления созданы более жесткие условия, чем на стадии 7 десорбции. Стадию 7 десорбции осуществляют с использованием воды и выделением СО2, тогда как дополнительная стадия 21 удаления может быть проведена по-другому, например, с использованием (сильного) неорганического основания. На дополнительной стадии 21 удаления получают фракцию результирующих полиэтиленаминовых соединений, отводимую по линии 22, и остаточную фракцию, отводимую по линии 23. Если стадия 21 удаления представляет собой обработку (сильным) основанием, остаточная фракция представляет собой фракцию соли.In FIG. 7c, the CO2 adduct with higher polyethyleneamine compounds withdrawn via line 20 is fed to an additional removal stage 21. In the additional removal stage 21, more stringent conditions are created than in the desorption stage 7. The desorption step 7 is carried out using water and CO2 evolution, while the additional removal step 21 can be carried out differently, for example using a (strong) inorganic base. In an additional removal step 21, a fraction of the resulting polyethyleneamine compounds is withdrawn via line 22 and a residual fraction is withdrawn via line 23. If the removal step 21 is a treatment with a (strong) base, the residual fraction is a salt fraction.

На фиг. 7d аддукт СО2 с высшими полиэтиленаминами или гидроксиэтилэтиленаминами, отведенный по линии 20, снова подают, по меньшей мере частично, на стадию 5 реакции.In FIG. 7d, the CO2 adduct with higher polyethyleneamines or hydroxyethylethyleneamines withdrawn via line 20 is fed back, at least partially, to reaction stage 5.

Отмечается, что на фиг. 7а, 7b и 7с способ настоящего изобретения показан не полностью.It is noted that in Fig. 7a, 7b and 7c show the process of the present invention incompletely.

Вообще, остаточные фракции, образовавшиеся в процессе, соответствующем изобретению, будь то вода, соль или органические фракции, могут быть подвергнуты необходимой обработке. В одном из вариантов осуществления изобретения их соединяют с остаточными фракциями других предприятий и обрабатывают на одной установке, например, на установке очистки сточных вод. В другом варианте осуществления изобретения остаточный продукт, например тяжелую органическую фракцию, подают на установку очистки, где ее разделяют на другие продукты. Она также может быть подана в качестве исходного материала в другие реакторы, где, если нужно, она может быть соединена с другими исходными материалами. Очистка целевого продукта может быть осуществлена в специализированных режимах. Также возможно соединить продукт, полученный способом, соответствующим изобретению, с продуктом, полученным в других процессах или в других режимах способа, соответствующего изобретению, и подвергнуть объединенный продукт обработке на стадии очистки.In general, the residual fractions formed in the process according to the invention, whether water, salt or organic fractions, can be subjected to the necessary treatment. In one of the embodiments of the invention, they are combined with the residual fractions of other enterprises and treated in one installation, for example, in a wastewater treatment plant. In another embodiment of the invention, the bottom product, for example the heavy organic fraction, is fed to a purification plant where it is separated into other products. It can also be fed as a feed to other reactors where, if desired, it can be combined with other feeds. Purification of the target product can be carried out in specialized modes. It is also possible to combine the product obtained by the method according to the invention with the product obtained in other processes or in other modes of the method according to the invention and subject the combined product to a purification step.

Обычные стадии очистки фракций продукта или остаточных фракций могут быть применены в соответствии с необходимостью. Они включают удаление примесей, например, на одной или нескольких стадиях абсорбции, селективной экстракции, перегонки, фильтрации и других стадиях, известных специалистам.The usual purification steps for product fractions or residual fractions may be applied as required. These include the removal of impurities, for example, in one or more stages of absorption, selective extraction, distillation, filtration and other stages known to those skilled in the art.

Как станет очевидно специалистам, и как принято в химической промышленности, тепло, выделяющееся на одной стадии, может быть использовано в качестве источника энергии на других стадиях. То же относится к воде и пару (как описано в любой части настоящего документа).As will become apparent to those skilled in the art, and as is common in the chemical industry, the heat generated in one stage can be used as an energy source in other stages. The same applies to water and steam (as described elsewhere in this document).

На стадии реакции способа, соответствующего изобретению, гидроксифункциональное соединение, выбранное из группы этаноламинов и дигидроксиэтана, вступает в реакцию с аминофункциональным соединением, при этом, по меньшей мере, часть общего количества гидроксифункциональных соединений и аминофункциональных соединений обеспечивают в форме аддукта с СО2. Так, в одном из вариантов осуществления изобретения аминосоединение полностью или частично обеспечивают в форме аддукта с СО2. В этом случае аминосоединение полностью или частично подают на стадию присоединения, где его преобразуют в аддукт с СО2, который затем подают на стадию реакции вместе с гидроксифункциональное соединением, также подаваемым на стадию реакции. Этот вариант осуществления изобретения показан на фиг. 8а, где аминосоединение подают на стадию присоединения по линии 101, гидроксифункциональное соединение подают на стадию реакции по линии 102. На фиг. 8b показана обратная возможность, когда гидроксифункциональное соединение подают на стадию присоединения по линии 102, а аминосоединение подают на стадию реакции по линии 101. Наиболее результативной может быть возможность, когда и аминосоединение, и гидроксифункциональное соединение подают на стадию 2 присоединения. Этот вариант осуществления изобретения показан на фиг. 8с. На этой фигуре соединения подают по отдельным линиям 101 и 102. Очевидно, эти соединения могут быть объединены и поданы по одной линии. Отмечается, что на фиг. 8а, 8b и 8с способ настоящего изобретения показан не полностью.In the reaction step of the process according to the invention, a hydroxy functional compound selected from the group of ethanolamines and dihydroxyethane is reacted with an amino functional compound, wherein at least a part of the total amount of hydroxy functional compounds and amino functional compounds is provided in the form of an adduct with CO2. Thus, in one embodiment of the invention, the amino compound is wholly or partly provided in the form of an adduct with CO2. In this case, the amino compound is fed wholly or partly to the addition step, where it is converted to an adduct with CO2, which is then fed to the reaction step together with the hydroxy functional compound also fed to the reaction step. This embodiment of the invention is shown in FIG. 8a, where the amino compound is fed to the addition step via line 101, the hydroxy functional compound is fed to the reaction step via line 102. In FIG. 8b shows the reverse possibility where the hydroxy functional compound is fed to the coupling step via line 102 and the amino compound is fed to the reaction step via line 101. The most effective option may be when both the amino compound and the hydroxy functional compound are fed to the coupling step 2. This embodiment of the invention is shown in FIG. 8s. In this figure, the connections are supplied on separate lines 101 and 102. Obviously, these connections can be combined and served on one line. It is noted that in Fig. 8a, 8b and 8c, the method of the present invention is not fully shown.

На стадии реакции образуется вода. Если нужно, вода со стадии реакции может быть направлена на стадию удаления, в частности, когда стадия удаления представляет собой стадию десорбции или стадию щелочной обработки, которую обычно проводят в присутствии воды.Water is formed in the reaction step. If desired, water from the reaction step may be directed to a removal step, in particular when the removal step is a desorption step or an alkali treatment step, which is usually carried out in the presence of water.

На стадии присоединения исходное соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, преобразуется в аддукт СО2 с указанным исходным соединением. Если стадия присоединения представляет собой стадию абсорбции, на этой стадии расходуется СО2 и образуется вода. И наоборот, на стадии десорбции аддукт СО2 с амином преобразуется в амин в присутствии воды. В этой реакции расходуется вода и образуется СО2. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения поток, содержащий СО2, отводят со стадии десорбции и направляют на стадию абсорбции, а поток, содержащий воду, отводят со стадии абсорбции и направляют на стадию десорбции. Вода также образуется на стадии реакции. Следовательно, в одном из вариантов осуществления изобретения, поток, содержащий воду, отводят со стадии реакции и подают на стадию десорбции. На фиг. 9 показаны эти стадии. На фиг. 9 линия 10 означает поток содержащего СО2 отдувочного газа, который подают на стадию 2 абсорбции. Лини 62 является необязательной. Она позволяет добавлять СО2 для компенсации потерь. Линия 8 означает поток отдувочного газа, содержащего воду (например, пар), отводимый со стадии 2 абсорбции и подаваемый на стадию 7 десорбции. Линия 27 является необязательной, она позволяет добавлять отдувочный газ для компенсации потерь. Линия 24 означает поток воды, поступающий со стадии 5 реакции, который, по меньшей мере частично, подают на стадию 7 десорбции по линии 26. Линия 25 является продувочной для случая, когда не вся вода подлежит рециркуляции.In the addition step, the starting compound, including the -NH-CH2-CH2-NH- fragment or the -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH fragment, is converted into a CO2 adduct with the indicated starting compound. If the addition step is an absorption step, this step consumes CO2 and produces water. Conversely, at the stage of desorption, the CO2 adduct with the amine is converted into an amine in the presence of water. This reaction consumes water and produces CO2. In one embodiment of the present invention, a CO2 containing stream is withdrawn from the desorption stage and sent to the absorption stage, and a water containing stream is withdrawn from the absorption stage and sent to the desorption stage. Water is also formed during the reaction step. Therefore, in one embodiment of the invention, a stream containing water is withdrawn from the reaction stage and fed to the desorption stage. In FIG. 9 shows these stages. In FIG. 9, line 10 denotes the stripping gas stream containing CO2, which is fed to the absorption stage 2. Line 62 is optional. It allows you to add CO2 to compensate for losses. Line 8 denotes a purge gas stream containing water (eg steam) withdrawn from the absorption stage 2 and fed to the desorption stage 7. Line 27 is optional and allows the addition of stripping gas to compensate for losses. Line 24 denotes the flow of water coming from reaction stage 5, which is fed at least partially to desorption stage 7 via line 26. Line 25 is a purge for the case where not all of the water is to be recycled.

Если нужно, стадия разделения может быть осуществлена между стадией реакции и стадией удаления и после стадии удаления. В одном из вариантов осуществления изобретения стадия удаления является стадией десорбции. Один из вариантов осуществления этой возможности показан на фиг. 10.If desired, the separation step may be carried out between the reaction step and the removal step and after the removal step. In one embodiment of the invention, the removal step is a desorption step. One embodiment of this capability is shown in FIG. ten.

Как показано на фиг. 10, стадию 17 разделения проводят после стадии реакции и до стадии десорбции. На этой стадии разделения рециркулируемые соединения или их аддукты с СО2, например, исходные материалы или их аддукты с СО2, отделяют от аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением - и отводят по линии 18. Их подают, по меньшей мере частично, на стадию 2 абсорбции или стадию 5 реакции (не показано). Аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением по линии 19 подают на стадию 7 десорбции. Дополнительную стадию 14 разделения осуществляют после стадии 7 десорбции. В этом случае стадия 14 разделения приводит к отделению фракции продукта - высших этиленаминовых соединений, которую отводят по линии 15, и фракции, содержащей аддукты СО2 с высшим полиэтиленаминовым соединением, которую отводят по линии 20. Эта фракция может быть подвергнута необходимой обработке, например, как описано выше в контексте фиг. 7. Более легкие соединения, такие как исходные материалы и промежуточные соединения, если они есть, и если это нужно, могут быть отведены по линии 16 и рециркулированы на стадию 2 присоединения или стадию 5 реакции (рециркуляция не показана).As shown in FIG. 10, the separation step 17 is carried out after the reaction step and before the desorption step. In this separation step, the recycled compounds or their CO2 adducts, e.g. the starting materials or their CO2 adducts, are separated from the CO2 adduct with the polyethyleneamine compound and removed via line 18. They are fed at least partially to the absorption stage 2 or the 5 reactions (not shown). The CO2 adduct with the polyethyleneamine compound is fed via line 19 to the desorption stage 7. An additional separation step 14 is carried out after the desorption step 7. In this case, separation step 14 results in the separation of a product fraction, higher ethyleneamine compounds, which is withdrawn via line 15, and a fraction containing CO2 adducts with higher polyethyleneamine compound, which is withdrawn via line 20. This fraction can be subjected to the necessary processing, for example, as described above in the context of FIG. 7. Lighter compounds such as starting materials and intermediates, if present and desired, can be diverted via line 16 and recycled to addition step 2 or reaction step 5 (recycle not shown).

Как отмечалось выше, варианты осуществления, представленные на разных фигурах, могут быть объединены, если не являются взаимоисключающими. Некоторые предпочтительные сочетания представлены на следующих фигурах.As noted above, the embodiments shown in the various figures may be combined unless they are mutually exclusive. Some preferred combinations are shown in the following figures.

На фиг. 11 показан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, который является сочетанием вариантов осуществления, показанных на фиг. 4, 5 и 7b.In FIG. 11 shows a preferred embodiment of the present invention, which is a combination of the embodiments shown in FIG. 4, 5 and 7b.

Как показано на фиг. 11, исходное соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, по линии 1 подают на стадию 2 абсорбции, где его соединяют с СО2, подаваемым по линии 3, и проводят реакцию между ними с образованием аддукта с СО2. Линия 62 является необязательной, Она позволяет добавлять СО2 для компенсации потерь. Аддукт СО2 по линии 4 подают на стадию 5 реакции, где он вступает в реакцию с другим реагентом, при этом, реагентами на стадии реакции являются гидроксифункциональное соединение, выбранное из группы этаноламинов и дигидроксиэтана, и аминосоединение, при этом, по меньшей мере, часть общего количества гидроксифункциональных соединений и аминофункциональных соединений обеспечивают в форме аддукта с СО2, поступающего со стадии 2. На стадии 5 реакции образуется аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением, который по линии 6 подают на стадию 7 десорбции. На стадии 7 десорбции отдувочный газ подают по линии 8, отдувочный газ, содержащий СО2, отводят по линии 10 и подают на стадию 2 абсорбции. На стадии 2 абсорбции из отдувочного газа, содержащего СО2, абсорбируется СО2. Отдувочный газ, из которого удален СО2, отводят со стадии абсорбции и по линии 8 подают на стадию 7 десорбции. По линии 27, если нужно, может быть подан дополнительный отдувочный газ.As shown in FIG. 11, the starting compound, comprising the fragment -NH-CH2-CH2-NH- or the fragment -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH, is fed via line 1 to absorption stage 2, where it is combined with CO2, fed through line 3, and carry out the reaction between them with the formation of an adduct with CO2. Line 62 is optional, it allows you to add CO2 to compensate for losses. The CO2 adduct is fed through line 4 to reaction stage 5, where it reacts with another reagent, while the reactants in the reaction stage are a hydroxyfunctional compound selected from the group of ethanolamines and dihydroxyethane, and an amino compound, while at least part of the total the amounts of hydroxy functional compounds and amino functional compounds are provided in the form of an adduct with CO2 coming from stage 2. In reaction stage 5, an adduct of CO2 with polyethyleneamine compound is formed, which is fed via line 6 to stage 7 of desorption. In the desorption stage 7, the stripping gas is fed through line 8, the stripping gas containing CO2 is withdrawn through line 10 and fed to the absorption stage 2. In absorption stage 2, CO2 is absorbed from the stripping gas containing CO2. Stripping gas, from which CO2 has been removed, is withdrawn from the absorption stage and fed through line 8 to the desorption stage 7. Through line 27, if necessary, additional stripping gas can be supplied.

Полученное полиэтиленаминовое соединение отводят по линии 9 и подают на стадию 14 разделения. Стадия 14 разделения приводит к отделению исходных материалов, которые отводят по линии 16 и подают на стадию 2 абсорбции. Они также могут быть поданы на стадию реакции (на этой фигуре не показано). На стадии 14 разделения также образуется фракция продукта - высших полиэтиленаминовых соединений, которую отводят по линии 15, и фракция, содержащая аддукты СО2 с высшими полиэтиленаминовыми соединениями. Эту последнюю фракцию отводят со стадии 14 разделения по линии 20 и рециркулируют на стадию десорбции.The resulting polyethyleneamine compound is withdrawn via line 9 and fed to separation stage 14. The separation step 14 results in the separation of the feedstocks, which are withdrawn via line 16 and fed to the absorption step 2. They can also be fed to the reaction step (not shown in this figure). In the separation step 14, a product fraction is also formed - higher polyethyleneamine compounds, which is withdrawn via line 15, and a fraction containing CO 2 adducts with higher polyethyleneamine compounds. This last fraction is withdrawn from separation stage 14 via line 20 and recycled to the desorption stage.

На фиг. 12 показан другой предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения. В соответствии с фиг. 12, исходное соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, по линии 1 подают на стадию 2 абсорбции, где его соединяют с СО2, подаваемым по линии 3, и проводят реакцию с образованием аддукта с СО2. Линия 62 является необязательной. Она позволяет добавлять СО2 для компенсации потерь. Аддукт СО2 по линии 4 подают на стадию 5 реакции, где он вступает в реакцию с другим реагентом, при этом, реагентами на стадии реакции являются гидроксифункциональное соединение, выбранное из группы этаноламинов и дигидроксиэтана, и аминосоединение, при этом, по меньшей мере, часть общего количества гидроксифункциональных соединений и аминофункциональных соединений обеспечивают в форме аддукта с СО2, поступающего со стадии 2. На стадии 5 реакции образуется аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением, который по линии 6 подают на стадию 17 разделения. На этой стадии разделения от аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением отделяют исходные материалы или их аддукты с СО2 и по линии 18 подают в данном случае, на стадию 2 абсорбции. Они также могут быть направлены на стадию 5 реакции. Аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением по линии 19 подают на стадию 7 десорбции. На стадии 7 десорбции отдувочный газ подают по линии 8, отдувочный газ, содержащий СО2, отводят по линии 10 и подают на стадию 2 абсорбции. На стадии 2 абсорбции из отдувочного газа, содержащего СО2, абсорбируется СО2. Отдувочный газ, из которого удален СО2, отводят со стадии абсорбции и по линии 8 подают на стадию 7 десорбции. Полученные полиэтиленаминовые соединения отводят по линии 9 и направляют на стадию 14 разделения. На стадии 14 разделения получают фракцию продукта - высших полиэтиленаминовых соединений, которую отводят по линии 15, и фракцию, содержащую аддукты СО2 с полиэтиленаминовыми соединениями. Эту последнюю фракцию отводят со стадии 14 разделения по линии 20 и рециркулируют на стадию десорбции. Более легкие соединения, такие как исходные материалы и промежуточные соединения, если они образуются, и если это нужно, могут быть отведены по линии 16 и рециркулированы на стадию 2 присоединения или стадию 5 реакции (рециркуляция не показана). По линии 27, если нужно, может быть подан дополнительный отдувочный газ.In FIG. 12 shows another preferred embodiment of the present invention. In accordance with FIG. 12, the starting compound, comprising the fragment -NH-CH2-CH2-NH- or the fragment -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH, is fed through line 1 to absorption stage 2, where it is combined with CO2, supplied through line 3, and carry out the reaction with the formation of an adduct with CO2. Line 62 is optional. It allows you to add CO2 to compensate for losses. The CO2 adduct is fed through line 4 to reaction stage 5, where it reacts with another reagent, while the reactants in the reaction stage are a hydroxyfunctional compound selected from the group of ethanolamines and dihydroxyethane, and an amino compound, while at least part of the total the quantities of hydroxy functional compounds and amino functional compounds are provided in the form of an adduct with CO2 coming from stage 2. In reaction stage 5, an adduct of CO2 with a polyethyleneamine compound is formed, which is fed via line 6 to separation stage 17. In this separation step, the starting materials or their adducts with CO2 are separated from the CO2 adduct with the polyethyleneamine compound and are fed via line 18, in this case, to absorption stage 2. They can also be directed to step 5 of the reaction. The CO2 adduct with the polyethyleneamine compound is fed via line 19 to the desorption stage 7. In the desorption stage 7, the stripping gas is fed through line 8, the stripping gas containing CO2 is withdrawn through line 10 and fed to the absorption stage 2. In absorption stage 2, CO2 is absorbed from the stripping gas containing CO2. Stripping gas, from which CO2 has been removed, is withdrawn from the absorption stage and fed through line 8 to the desorption stage 7. The polyethyleneamine compounds obtained are withdrawn via line 9 and sent to separation stage 14. In separation step 14, a product fraction of higher polyethyleneamine compounds is obtained, which is withdrawn via line 15, and a fraction containing CO2 adducts with polyethyleneamine compounds. This last fraction is withdrawn from separation stage 14 via line 20 and recycled to the desorption stage. Lighter compounds such as starting materials and intermediates, if formed and if desired, can be diverted via line 16 and recycled to the addition step 2 or reaction step 5 (recycle not shown). Through line 27, if necessary, additional stripping gas can be supplied.

Различные стадии более подробно описаны ниже.The various steps are described in more detail below.

Исходные соединения и продукты реакцииStarting compounds and reaction products

Изобретение направлено на способ производства этиленаминовых соединений, выбранных из полиэтиленаминовых соединений и гидроксиэтилэтиленовых соединений. Их получают в результате реакции между гидроксифункциональное соединением, выбранным из группы этаноламинов и дигидроксиэтана, и аминосоединениями.The invention is directed to a method for the production of ethyleneamine compounds selected from polyethyleneamine compounds and hydroxyethylethylene compounds. They are obtained by reaction between a hydroxy functional compound selected from the group of ethanolamines and dihydroxyethane and amino compounds.

Предпочтительными аминосоединениями являются этилендиамин (EDA), н-метилэтилендиамин (MeEDA), диэтилентриамин (DETA), пиперазин (PIP), к-аминоэтилпиперазин (AEP), триэтилентетрамин (TETA), н, н'-диаминоэтилпиперазин (DAEP), тетраэтиленпентамин (TEPA) и пентаэтиленгексамин (PEHA).Preferred amino compounds are ethylenediamine (EDA), n-methylethylenediamine (MeEDA), diethylenetriamine (DETA), piperazine (PIP), c-aminoethylpiperazine (AEP), triethylenetetramine (TETA), n,n'-diaminoethylpiperazine (DAEP), tetraethylenepentamine (TEPA) ) and pentaethylenehexamine (PEHA).

Предпочтительными гидроксифункционального соединениями являются этаноламин (MEA), аминоэтилэтаноламин (AEEA), гидроксиэтилдиэтилентриамин (HE-DETA), гидроксиэтилтриэтилентетрамин (HE-TETA) и диэтаноламин.Preferred hydroxy functional compounds are ethanolamine (MEA), aminoethylethanolamine (AEEA), hydroxyethyldiethylenetriamine (HE-DETA), hydroxyethyltriethylenetetramine (HE-TETA) and diethanolamine.

Некоторые структуры аминофункциональных соединений и гидроксифункциональных соединений приведены ниже.Some structures of amino functional compounds and hydroxy functional compounds are given below.

Figure 00000005
Figure 00000005

Предпочтительными примерами продуктов - полиэтиленаминовых соединений являются триэтилентетрамин (TETA), н, н'-диаминоэтилпиперазин (DAEP), тетраэтиленпентамин (TEPA), пентаэтиленгексамин (PEHA), н-[(2-аминоэтил)-2-аминоэитл]пиперазин) (PEEDA) и 1-[2-[[2-[(2-аминоэтил)амино]этил]амино]этил]пиперазин) (PEDETA).Preferred examples of polyethyleneamine compound products are triethylenetetramine (TETA), n,n'-diaminoethylpiperazine (DAEP), tetraethylenepentamine (TEPA), pentaethylenehexamine (PEHA), n-[(2-aminoethyl)-2-aminoethyl]piperazine) (PEEDA) and 1-[2-[[2-[(2-aminoethyl)amino]ethyl]amino]ethyl]piperazine) (PEDETA).

В одном из вариантов осуществления изобретения проводят реакцию между аминоэтилэтаноламином (AEEA) и этилендиамином (EDA) с образованием высших этиленполиаминов, главным образом, триэтилентетрамина (TETA) и тетраэтиленпентамина (TEPA).In one embodiment of the invention, aminoethylethanolamine (AEEA) and ethylenediamine (EDA) are reacted to form higher ethylenepolyamines, mainly triethylenetetramine (TETA) and tetraethylenepentamine (TEPA).

В другом варианте осуществления изобретения проводят реакцию между МЕА (моноэтаноламин) и DETA (диэтилентриамин) с образованием высших этиленполиаминов, главным образом, триэтилентетрамина (TETA) и тетраэтиленпентамина (TEPA).In another embodiment of the invention, a reaction is carried out between MEA (monoethanolamine) and DETA (diethylenetriamine) with the formation of higher ethylenepolyamines, mainly triethylenetetramine (TETA) and tetraethylenepentamine (TEPA).

Стадия присоединенияAccession stage

Как указано выше, стадия присоединения может представлять собой стадию абсорбции или стадию передачи СО2 или сочетание этих вариантов осуществления. Конечно, аддукт СО2 как таковой также может быть подведен из других источников. Стадия абсорбции и стадия передачи СО2 разъяснены ниже.As indicated above, the attachment step may be an absorption step or a CO2 transfer step, or a combination of these embodiments. Of course, the CO2 adduct as such can also be supplied from other sources. The absorption step and the CO2 transfer step are explained below.

Стадия абсорбцииabsorption stage

На стадии абсорбции способа, соответствующего изобретению, СО2 абсорбируется реакционной средой, содержащей исходное соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, с образованием аддукта СО2 с указанным исходным соединением. Таким образом, аддукты СО2 с этими соединениями включают соединения, в которых фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- преобразован во фрагмент мочевины, где два атома азота соединены карбонильным фрагментом и этиленовым фрагментом в соответствии со следующей структурной формулой:In the absorption step of the process according to the invention, CO2 is absorbed by a reaction medium containing a starting compound comprising a -NH-CH2-CH2-NH- moiety or a -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH moiety to form an adduct CO2 with the indicated parent compound. Thus, CO2 adducts with these compounds include compounds in which the -NH-CH2-CH2-NH- fragment is converted to a urea fragment, where two nitrogen atoms are connected by a carbonyl fragment and an ethylene fragment in accordance with the following structural formula:

Figure 00000006
Figure 00000006

Аддукты СО2 также включают карбаматы, в которых фрагмент -NH-CH2-CH2-OH преобразован во фрагмент карбамата, где атом кислорода и атом азота фрагмента -NH-CH2-CH2-OH соединены карбонильным фрагментом и этиленовым фрагментом.CO2 adducts also include carbamates in which the -NH-CH2-CH2-OH fragment is converted to a carbamate fragment, where the oxygen atom and nitrogen atom of the -NH-CH2-CH2-OH fragment are connected by a carbonyl fragment and an ethylene fragment.

Аддукты с СО2 также включают соединения, в которых НО-СН2-СН2-ОН преобразован в молекулу этиленугольной кислоты, где два атома кислорода НО-СН2-СН2-ОН соединены карбонильным фрагментом и этиленовым фрагментом.CO2 adducts also include compounds in which HO-CH2-CH2-OH is converted to an ethylene carbonic acid molecule, where two oxygen atoms of HO-CH2-CH2-OH are connected by a carbonyl moiety and an ethylene moiety.

Выше указано, что аддукты СО2 присутствуют в форме аддуктов, образовавшихся в результате реакции в одной молекуле. Конечно, аддукты СО2 также могут быть образованы в результате реакции реакционноспособных групп разных молекул. В контексте настоящей заявки фрагмент аддукта с СО2 во многих вариантах осуществления изобретения является фрагментом, в котором два атома азота или атом азота и атом кислорода или два атома кислорода соединены посредством фрагмента -С(О)-. Кроме этого, аддукты с СО2 также могут образовываться с амином или спиртом в концевой односторонней группе, т.е., это могут быть аддукты, соединенные только с одним атомом азота или кислорода.As stated above, CO2 adducts are present in the form of adducts formed as a result of the reaction in one molecule. Of course, CO2 adducts can also be formed as a result of the reaction of reactive groups of different molecules. In the context of the present application, a CO2 adduct moiety in many embodiments of the invention is a moiety in which two nitrogen atoms or a nitrogen atom and an oxygen atom or two oxygen atoms are connected via a -C(O)- moiety. In addition, adducts with CO2 can also be formed with an amine or alcohol in the terminal one-sided group, i.e., they can be adducts connected to only one nitrogen or oxygen atom.

Стадию абсорбции проводят путем приведения СО2 в контакт с реакционной средой, содержащей исходное соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, с образованием аддукта с СО2. Стадию приведения в контакт следует проводить в таких условиях, в которых происходит абсорбция СО2 и образование аддукта СО2.The absorption step is carried out by bringing CO2 into contact with the reaction medium containing the starting compound, including the fragment -NH-CH2-CH2-NH- or the fragment -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH, with the formation of an adduct with CO2. The contacting step should be carried out under conditions that absorb CO2 and form a CO2 adduct.

Условия реакции включают температуру реакции, которая, вообще, составляет, по меньшей мере, 120°С. При температуре менее 120°С скорость реакции, как правило, слишком низкая для существенной конверсии за приемлемое время. Может оказаться предпочтительным, чтобы температура реакции составляла, по меньшей мере, 140°С, в частности, по меньшей мере, 150°С, более конкретно, по меньшей мере. 170°С. Вообще, реакцию проводят при температуре, самое большее, 400°С. Так, температура может составлять, самое большее, 300°С, в частности, самое большее, 250°С, или даже, самое большее, 220°С. Предпочтительной является температура в диапазоне 170-220°С.The reaction conditions include the reaction temperature, which, in General, is at least 120°C. Below 120° C., the reaction rate is generally too low for significant conversion in a reasonable time. It may be preferable that the reaction temperature is at least 140°C, in particular at least 150°C, more specifically at least. 170°C. In general, the reaction is carried out at a temperature of at most 400°C. Thus, the temperature can be at most 300°C, in particular at most 250°C, or even at most 220°C. Preferred is a temperature in the range of 170-220°C.

Давление в ходе реакции определяется, по большей части, подачей СО2 в реакционную среду, при этом, общее давление в системе в ходе реакции снижается из-за потребления СО2. Вообще, общее давление в системе составляет, самое большее, 75 бар абс. Вообще, общее давление составляет, по меньшей мере, 2 бар абс., в частности, по меньшей мере, 5 бар абс., более конкретно, по меньшей мере, 10 бар абс.The pressure during the reaction is determined, for the most part, by the supply of CO2 to the reaction medium, while the total pressure in the system decreases during the reaction due to the consumption of CO2. In general, the total pressure in the system is at most 75 bar abs. In general, the total pressure is at least 2 bar abs., in particular at least 5 bar abs., more specifically at least 10 bar abs.

Количество СО2, подаваемое на стадию реакции, не имеет решающего значения. Минимальное количество определяется тем количеством, которое нужно для преобразования исходного аминосоединения в соответствующий аддукт с СО2. Следовательно, молярное отношение между СО2 и фрагментами -NН-CH2-CH2-NН- или фрагментами -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, вообще, составляет, по меньшей мере, 0,1:1. Отношение, по меньшей мере, 0,2:1, в частности, по меньшей мере, 0,5:1 может быть более адекватным, когда нужно получить больше аддукта, представляющего собой мочевину. Большой избыток СО2 не наносит ущерба процессу, но, как правило, нежелателен из экономических соображений. Следовательно, в качестве общего максимума может быть названа величина 500:1. Количество подаваемого СО2 будет зависеть от заданного количества аддукта - мочевины в конечном продукте.The amount of CO2 supplied to the reaction stage is not critical. The minimum amount is determined by the amount needed to convert the starting amino compound into the corresponding adduct with CO2. Therefore, the molar ratio between CO2 and -NH-CH2-CH2-NH- moieties or -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH moieties is generally at least 0.1:1. A ratio of at least 0.2:1, in particular at least 0.5:1 may be more adequate when more urea adduct is to be produced. A large excess of CO2 is not detrimental to the process, but is generally undesirable for economic reasons. Therefore, a value of 500:1 can be named as the overall maximum. The amount of CO2 supplied will depend on the amount of urea adduct required in the final product.

В одном из вариантов осуществления изобретения стадию абсорбции проводят путем проведения реакции между соединением, выбранным из группы исходных аминофункциональных соединений и гидроксифункциональных соединений, включающих, по меньшей мере, один фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- и, по меньшей мере, два этиленовых фрагмента, с СО2 в присутствии вспомогательного соединения, выбранного из этилендиамина (EDA), моноэтаноламина (МЕА) и их смесей, при этом, молярное отношение вспомогательного соединения к аминосоединению составляет, по меньшей мере, 0,02:1. Этот процесс описан в не опубликованной предварительно заявке на европейский патент 17172487.5, описание которой включается в настоящий документ путем ссылки, РСТ и других заявках, испрашивающих ее приоритет, которые также включаются путем ссылки.In one of the embodiments of the invention, the absorption step is carried out by carrying out a reaction between a compound selected from the group of initial amino functional compounds and hydroxy functional compounds, including at least one moiety -NH-CH2-CH2-NH- and at least two ethylene fragment, with CO2 in the presence of an auxiliary compound selected from ethylenediamine (EDA), monoethanolamine (MEA) and mixtures thereof, wherein the molar ratio of the auxiliary compound to the amino compound is at least 0.02:1. This process is described in the unpublished European patent application 17172487.5, the disclosure of which is incorporated herein by reference, the PCT and other applications claiming priority thereof, which are also incorporated by reference.

Для процессов этого варианта осуществления изобретения является предпочтительным, чтобы этиленаминовое соединение было выбрано из диэтилентриамина (DETA), триэтилентетрамина (L-TETA), аминоэтилэтаноламина (AEEA) и гидроксиэтилдиэтилентриамина (HE-DETA). Является предпочтительным, чтобы молярное отношение вспомогательного соединения к аминосоединению составляло, по меньшей мере, 0,05:1, в частности, по меньшей мере, 0,1:1 и/или, самое большее, 10:1. Является предпочтительным, чтобы реакция была проведена при температуре, по меньшей мере, 120°С, предпочтительно, по меньшей мере, 140°С, в частности, по меньшей мере, 150°С, более конкретно, по меньшей мере, 170°С и/или, самое большее, 400°С, в частности, самое большее, 350°С, более конкретно, самое большее, 300°С, более конкретно, самое большее, 250°С или даже, самое большее, 220°С, например, при температуре в диапазоне 170-250°С или 170-220°С. Является предпочтительным, чтобы молярное отношение между СО2 и фрагментами -NН-CH2-CH2-NН- аминосоединения составляло, по меньшей мере, 0,5:1 и/или, самое большее, 500:1. Является предпочтительным, чтобы время реакции составляло, самое большее, 10 часов, в частности, самое большее, 6 часов, более конкретно, самое большее, 3 часа и/или, по меньшей мере, 5 минут, в частности, от 0,5 до 2 часов.For the processes of this embodiment, it is preferred that the ethyleneamine compound be selected from diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (L-TETA), aminoethylethanolamine (AEEA), and hydroxyethyldiethylenetriamine (HE-DETA). It is preferred that the molar ratio of auxiliary compound to amino compound is at least 0.05:1, in particular at least 0.1:1 and/or at most 10:1. It is preferred that the reaction be carried out at a temperature of at least 120°C, preferably at least 140°C, in particular at least 150°C, more in particular at least 170°C and /or at most 400°C, in particular at most 350°C, more specifically at most 300°C, more specifically at most 250°C or even at most 220°C, for example , at a temperature in the range of 170-250°C or 170-220°C. It is preferred that the molar ratio between CO2 and the -NH-CH2-CH2-NH-amino compound moieties is at least 0.5:1 and/or at most 500:1. It is preferred that the reaction time is at most 10 hours, in particular at most 6 hours, more specifically at most 3 hours and/or at least 5 minutes, in particular from 0.5 to 2 hours.

В одном из вариантов осуществления изобретения стадию абсорбции проводят как двухстадийный процесс, при этом,In one of the embodiments of the invention, the absorption stage is carried out as a two-stage process, while,

- на стадии абсорбции жидкую среду, содержащую этиленаминовое соединение, включающее линейную группу -NН-CH2-CH2-NН-, проводят в контакт с потоком содержащего СО2 газа при давлении, самое большее, 20 бар абс. с образованием жидкой среды, в которой абсорбирован СО2,- in the absorption step, a liquid medium containing an ethyleneamine compound comprising a linear group -NH-CH2-CH2-NH- is brought into contact with a flow of CO2-containing gas at a pressure of at most 20 bar abs. with the formation of a liquid medium in which CO2 is absorbed,

- в этой жидкой среде создают условия образования аддукта с СО2, и на стадии образования аддукта получают аддукт СО2 с этиленаминовым соединением, при этом, условия образования аддукта с СО2 включают температуру, по меньшей мере, 120°С, при этом, общее давление по окончании стадии образования аддукта с СО2 составляет, самое большее, 20 бар абс., при этом, температура на стадии абсорбции ниже, чем температура на стадии образования аддукта с СО2.- in this liquid medium, conditions are created for the formation of an adduct with CO2, and at the stage of formation of the adduct, an adduct of CO2 with an ethyleneamine compound is obtained, while the conditions for the formation of an adduct with CO2 include a temperature of at least 120 ° C, while the total pressure at the end the CO2 adduct stage is at most 20 bar abs., wherein the temperature in the absorption stage is lower than that in the CO2 adduct stage.

Этот процесс описан в не опубликованной предварительно заявке на европейский патент 17185947.3, описание которой включается в настоящий документ путем ссылки, РСТ и других заявках, испрашивающих ее приоритет, которые также включаются путем ссылки.This process is described in the unpublished European patent application 17185947.3, the disclosure of which is incorporated herein by reference, the PCT and other applications claiming priority thereof, which are also incorporated by reference.

Благодаря отделению стадии абсорбции СО2 от стадии образования мочевины в этом варианте осуществления изобретения, стадия абсорбции СО2 может быть проведена при относительно низких температуре и давлении. И поскольку СО2 уже присутствует в системе в начале стадии образования мочевины. На стадии абсорбции СО2 абсорбируется жидкой реакционной средой. На стадии реакции абсорбированный СО2 вступает в реакцию с этиленаминовым соединением с образованием аддукта - циклической мочевины. Это означает, что на стадии образования мочевины дополнительного подвода СО2 не требуется, и что стадию абсорбции осуществляют до тех пор, пока в жидкой среде не абсорбируется такое количество СО2, которого достаточно для достижения заданной конверсии этиленаминового соединения в циклическую мочевину на стадии образования мочевины. Как указано выше, дополнительный подвод СО2 в реакционную среду на стадии образования мочевины (дополнительно к СО2, поданному на стадии абсорбции) не требуется и, вообще, нецелесообразен, поскольку это вызовет увеличение давления на стадии образования мочевины. Если нужно по каким-либо причинам, на стадии образования мочевины добавляют, самое большее, 20% общего количества СО2, необходимого для достижения заданной конверсии мочевины, в частности, самое большее, 10%. В одном из вариантов осуществления этого варианта, поток содержащего СО2 газа включает, по меньшей мере, 95% об. СО2. В другом варианте осуществления этого варианта, поток содержащего СО2 газа включает, самое большее, 70% об. СО2, в частности, самое большее, 60% об. СО2 и более 0,01% об., в частности, от 4 до 60% об. Может быть предпочтительным, чтобы этап приведения жидкой среды в контакт с потоком содержащего СО2 газа на стадии абсорбции был проведен при температуре от 0°С до 200°С, в частности, при температуре, самое большее, 190°С, более конкретно, самое большее, 150°С или, самое большее, 130°С, более конкретно, самое большее, 110°С, предпочтительно, при величине, по меньшей мере, 20°С, в частности, по меньшей мере, 40°С. Может быть предпочтительным, чтобы максимальное общее давление на стадии абсорбции составляло от 1 до 15 бар абс., более конкретно, от 1 до 10 бар абс., еще более конкретно, от 1 до 3 бар абс. Может быть предпочтительным, чтобы температура на стадии образования мочевины составляла, по меньшей мере, 140°С, в частности, по меньшей мере, 150°С, в частности, по меньшей мере, 170°С, предпочтительно, самое большее, 400°С, в частности, самое большее, 300°С, в частности, самое большее, 250°С, или даже, самое большее, 220°С. Стадию образования мочевины проводят, предпочтительно, в закрытом резервуаре. Может быть предпочтительным, чтобы стадия образования мочевины была проведена в резервуаре, где объем жидкой среды составляет до, по меньшей мере, 50% общего объема резервуара (включая свободное пространство над средой), в частности, по меньшей мере, 70%, более конкретно, по меньшей мере, 85%. Может быть предпочтительным, чтобы давление по окончании стадии образования циклической мочевины составляло менее 15 бар абс., в частности, менее 10 бар абс., в некоторых вариантах осуществления - менее 5 бар абс. или даже менее 3 бар абс.By separating the CO2 absorption step from the urea formation step in this embodiment, the CO2 absorption step can be carried out at relatively low temperature and pressure. And since CO2 is already present in the system at the beginning of the urea formation stage. In the absorption step, CO2 is absorbed into the liquid reaction medium. At the reaction stage, the absorbed CO2 reacts with the ethyleneamine compound to form an adduct, cyclic urea. This means that no additional supply of CO2 is required in the urea formation step, and that the absorption step is carried out until such an amount of CO2 is absorbed into the liquid medium, which is sufficient to achieve the desired conversion of the ethyleneamine compound to cyclic urea in the urea formation stage. As stated above, an additional supply of CO2 to the reaction medium in the urea formation stage (in addition to the CO2 supplied in the absorption stage) is not required and generally not advisable, since this will cause an increase in pressure in the urea formation stage. If necessary for any reason, at most 20% of the total amount of CO2 required to achieve the desired urea conversion is added in the urea formation step, in particular at most 10%. In one of the embodiments of this option, the flow containing CO2 gas includes at least 95% vol. CO2. In another embodiment of this option, the stream containing CO2 gas includes at most 70% vol. CO2, in particular, at most 60% vol. CO2 and more than 0.01% vol., in particular, from 4 to 60% vol. It may be preferable that the step of bringing the liquid medium into contact with the CO2-containing gas stream in the absorption step is carried out at a temperature of from 0°C to 200°C, in particular at a temperature of at most 190°C, more specifically at most , 150°C or at most 130°C, more specifically at most 110°C, preferably at a value of at least 20°C, in particular at least 40°C. It may be preferable that the maximum total pressure in the absorption step is from 1 to 15 bar abs., more specifically from 1 to 10 bar abs., even more specifically from 1 to 3 bar abs. It may be preferred that the temperature in the urea formation step is at least 140°C, in particular at least 150°C, in particular at least 170°C, preferably at most 400°C. , in particular at most 300°C, in particular at most 250°C, or even at most 220°C. The urea formation step is preferably carried out in a closed vessel. It may be preferable that the urea formation step is carried out in a tank where the volume of the liquid medium is up to at least 50% of the total volume of the tank (including headspace), in particular at least 70%, more specifically, at least 85%. It may be preferred that the pressure at the end of the cyclic urea formation step be less than 15 bar abs., in particular less than 10 bar abs., in some embodiments less than 5 bar abs. or even less than 3 bar abs.

Стадия передачи СО2CO2 transfer stage

В одном из вариантов осуществления изобретения стадия присоединения включает стадию передачи СО2. На стадии передачи СО2 карбонильная группа передается от источника СО к исходному соединению, включающему фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, с образованием аддукта СО2 с исходным материалом, включающим фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН. Источники СО описаны выше.In one embodiment of the invention, the attachment step includes a CO2 transfer step. At the stage of CO2 transfer, the carbonyl group is transferred from the source of CO to the initial compound, which includes the fragment -NH-CH2-CH2-NH- or the fragment -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH, with the formation of the CO2 adduct with the initial a material comprising a moiety -NH-CH2-CH2-NH- or a moiety -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH. Sources of CO are described above.

Условия реакции включают температуру реакции, которая, вообще, составляет, по меньшей мере, 100°С. При температуре менее 100°С скорость реакции, как правило, слишком мала для существенной конверсии за приемлемое время. Может оказаться предпочтительным, чтобы температура реакции составляла, по меньшей мере, 125°С, в частности, по меньшей мере, 150°С, более конкретно, по меньшей мере. 170°С. Вообще, реакцию проводят при температуре, самое большее, 400°С. Так, температура может составлять, самое большее, 300°С, в частности, самое большее, 250°С, или даже, самое большее, 220°С. Предпочтительной является температура в диапазоне 170-220°С.The reaction conditions include the reaction temperature, which, in General, is at least 100°C. Below 100° C., the reaction rate is generally too slow for significant conversion in a reasonable time. It may be preferable that the reaction temperature is at least 125°C, in particular at least 150°C, more specifically at least. 170°C. In general, the reaction is carried out at a temperature of at most 400°C. Thus, the temperature can be at most 300°C, in particular at most 250°C, or even at most 220°C. Preferred is a temperature in the range of 170-220°C.

Вообще, общее давление в системе составляет, самое большее, 75 бар абс. Вообще, общее давление составляет, по меньшей мере, 2 бар абс., в частности, по меньшей мере, 5 бар абс., более конкретно, по меньшей мере, 10 бар абс.In general, the total pressure in the system is at most 75 bar abs. In general, the total pressure is at least 2 bar abs., in particular at least 5 bar abs., more specifically at least 10 bar abs.

Количество фрагментов СО, подаваемое на стадию реакции, не имеет решающего значения. Минимальное количество определяется тем количеством, которое нужно для преобразования исходного аминосоединения в соответствующий аддукт с СО2. Следовательно, молярное отношение между фрагментами СО и, независимо, фрагментами -NН-CH2-CH2-NН-, фрагментами -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, вообще, составляет, по меньшей мере, 0,1:1. Отношение, по меньшей мере, 0,2:1, в частности, по меньшей мере, 0,5:1 может быть более адекватным, когда нужно получить больше аддукта, представляющего собой мочевину. Большой избыток фрагментов СО не наносит ущерба процессу, но, как правило, нежелателен из экономических соображений. Следовательно, в качестве общего максимума может быть названа величина 500:1. Количество фрагментов СО будет зависеть от заданного количества аддукта - мочевины в конечном продукте.The amount of CO fragments supplied to the reaction stage is not critical. The minimum amount is determined by the amount needed to convert the starting amino compound into the corresponding adduct with CO2. Therefore, the molar ratio between CO moieties and, independently, -NH-CH2-CH2-NH- moieties, -NH-CH2-CH2-OH moieties, or HO-CH2-CH2-OH moieties, is generally at least 0, 1:1. A ratio of at least 0.2:1, in particular at least 0.5:1 may be more adequate when more urea adduct is to be produced. A large excess of CO fragments is not detrimental to the process, but is generally undesirable for economic reasons. Therefore, a value of 500:1 can be named as the overall maximum. The number of CO fragments will depend on the given amount of adduct - urea in the final product.

Стадия реакцииReaction step

На стадии реакции способа, соответствующего изобретению, проводят реакцию гидроксифункционального соединения, выбранного из группы этаноламинов и дигидроксиэтана, с аминофункциональным соединением, при этом, по меньшей мере, часть общего количества гидроксифункциональных соединений и аминофункциональных соединений обеспечивают в форме аддукта с СО2, с образованием аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением.In the reaction step of the process according to the invention, a hydroxy-functional compound selected from the group of ethanolamines and dihydroxyethane is reacted with an amino-functional compound, whereby at least a part of the total amount of hydroxy-functional compounds and amino-functional compounds is provided in the form of an adduct with CO2, forming a CO2 adduct with a polyethyleneamine compound.

Этот процесс, предпочтительно, осуществляют при температуре, по меньшей мере, 100°С. Предпочтительно, температура должна быть меньше 400°С. Более предпочтительна температура от 200 до 360°С. Еще более предпочтительно, температура составляет от 230 до 340°С. Наиболее предпочтительно, температура составляет от 250 до 310°С. В тех вариантах осуществления изобретения, где этаноламиновым соединением является моноэтаноламин, наиболее предпочтителен диапазон температуры от 230 до 290°С.This process is preferably carried out at a temperature of at least 100°C. Preferably, the temperature should be less than 400°C. A more preferred temperature is from 200 to 360°C. Even more preferably, the temperature is from 230 to 340°C. Most preferably, the temperature is from 250 to 310°C. In those embodiments of the invention, where the ethanolamine compound is monoethanolamine, the most preferred temperature range is from 230 to 290°C.

Время реакции в ходе этого процесса в одном из вариантов осуществления составляет от 5 минут до 15 часов, предпочтительно, от 0,5 до 10 часов, более предпочтительно, от 1 до 6 часов.The reaction time during this process in one of the embodiments is from 5 minutes to 15 hours, preferably from 0.5 to 10 hours, more preferably from 1 to 6 hours.

Специалистам в данной области будет понятно, что слишком большое время реакции нежелательно, и не только из соображений рентабельности процесса, но также потому, что это может вести к образованию нежелательных высококипящих побочных продуктов. В крайних случаях слишком большое время реакции может приводить к нежелательному разложению и окрашиванию.Those skilled in the art will recognize that too long a reaction time is undesirable, not only for reasons of process economics, but also because it can lead to the formation of undesirable high boiling by-products. In extreme cases, too long a reaction time can lead to undesirable decomposition and coloration.

Если какой-либо из исходных соединений включает пиперазиновые звенья

Figure 00000007
, реакцию проводят, предпочтительно, в жидкости, при этом, жидкость содержит воду, так как в этом случае может быть увеличен и выход, и селективность. Если одно или более из гидроксифункционального соединения, аминосоединения или подводящего диоксид углерода соединения в условиях реакции являются жидкостью, они не рассматриваются как часть указанной жидкости, в которой осуществляют способ настоящего изобретения.If any of the parent compounds include piperazine units
Figure 00000007
, the reaction is carried out preferably in a liquid, the liquid containing water, since in this case both the yield and the selectivity can be increased. If one or more of the hydroxy functional compound, the amine compound, or the carbon dioxide supply compound is a liquid under the reaction conditions, they are not considered to be part of said liquid in which the method of the present invention is carried out.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, когда в способе настоящего изобретения участвуют соединения с пиперазиновыми звеньями, жидкость содержит, по меньшей мере, 50% вес. воды и до 100% вес. воды, при этом, более предпочтительно, оставшиеся 50% вес. составляет полярная жидкость, гомогенно смешивающаяся с водой в условиях осуществления способа настоящего изобретения. Более предпочтительно, жидкость содержит, по меньшей мере, 75% вес. воды, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 90% вес., наиболее более предпочтительно, по меньшей мере, 95% вес. относительно общего веса жидкости.In one of the preferred embodiments of the invention, when compounds with piperazine units are involved in the method of the present invention, the liquid contains at least 50% by weight. water and up to 100% wt. water, while, more preferably, the remaining 50 wt%. constitutes a polar liquid, homogeneously miscible with water under the conditions of the method of the present invention. More preferably, the liquid contains at least 75 wt%. water, even more preferably at least 90% wt., most preferably at least 95% wt. relative to the total weight of the liquid.

Используемый реактор может представлять собой любой пригодный реактор, в том числе, реактор с непрерывным перемешиванием, поточный реактор, трубчатый или многотрубчатый реактор. Реактор может быть адиабатическим или может быть снабжен устройствами наружного или внутреннего нагревания. Сырье может подаваться в одной точке или во множестве точек. Он может состоять из множества стадий с теплообменом между стадиями.The reactor used may be any suitable reactor, including a continuously stirred reactor, a flow reactor, a tubular or multitube reactor. The reactor may be adiabatic or may be provided with external or internal heating devices. The raw material may be supplied at one point or at a plurality of points. It may consist of a plurality of stages with heat exchange between the stages.

Специалистам понятно, что устройства, используемые на стадии реакции, а также на других стадиях способа, соответствующего изобретению, должны быть специализированными. То есть, они должны выдерживать длительное взаимодействие с реагентами и продуктами в условиях реакции, в том числе, как описано в настоящем документе, значительные температуры и давления. Помимо того, что реактор и другие устройства должны выдерживать условия реакции, также важно, чтобы они не выделяли материал, который мог быть ухудшить качество производимого продукта. Например, поскольку ионы металла могут привести к окрашиванию продукта, конструкционный материал различных устройств должен быть выбран так, чтобы ионы металла не выделялись в неприемлемой степени. К пригодным материалам относятся, помимо прочих, высококачественные стали, такие как аустенитные нержавеющие стали, супераустенитные нержавеющие стали, ферритные нержавеющие стали, мартенситные нержавеющие стали, дисперсионно-твердеющие мартенситные нержавеющие стали и двухфазные нержавеющие стали. Выбор надлежащих конструкционных материалов входит в компетенцию специалистов в данной области.Those skilled in the art will recognize that the devices used in the reaction step, as well as in other steps of the process according to the invention, must be specialized. That is, they must withstand prolonged exposure to reactants and products under reaction conditions, including, as described herein, significant temperatures and pressures. In addition to the fact that the reactor and other devices must withstand the reaction conditions, it is also important that they do not release material that could impair the quality of the product being produced. For example, since metal ions can lead to coloration of the product, the material of construction of the various devices must be chosen so that metal ions are not released to an unacceptable degree. Suitable materials include, but are not limited to, high quality steels such as austenitic stainless steels, super austenitic stainless steels, ferritic stainless steels, martensitic stainless steels, precipitation hardening martensitic stainless steels, and duplex stainless steels. The choice of proper construction materials is within the skill of the art.

Процесс может быть осуществлен в одном или нескольких реакторах периодического действия, возможно, в режиме периодического действия с подпиткой и/или в непрерывно функционирующей системе в одном реакторе или каскаде реакторов с непрерывным потоком, необязательно, со множеством точек подачи.The process may be carried out in one or more batch reactors, optionally in fed batch mode and/or in a continuously operating system in a single reactor or continuous flow reactor cascade, optionally with multiple feed points.

Было обнаружено, что при добавлении, по меньшей мере, 0,6 мольного эквивалента подводящего диоксид углерода соединения на моль аминосоединения выход этиленаминов значительно увеличивается, а также снижается количество побочных продуктов.It has been found that by adding at least 0.6 mole equivalent of carbon dioxide supplying compound per mole of amine compound, the yield of ethyleneamines is significantly increased and also the amount of by-products is reduced.

Следовательно, является предпочтительным молярное отношение СО2 и/или подводящего диоксид углерода соединения к аминосоединению, по меньшей мере, от 0,6 до 1.Therefore, a molar ratio of CO2 and/or carbon dioxide supply compound to amino compound of at least 0.6 to 1 is preferred.

Предпочтительно, молярное отношение СО2 и/или подводящего диоксид углерода соединения к аминосоединению составляет от 0,7 до 20 мольных эквивалентов подводящего диоксид углерода соединения на моль аминосоединения, более предпочтительно, от 0,7 до 6:1, еще более предпочтительно, от 0,8:1 до 3:1.Preferably, the molar ratio of CO2 and/or carbon dioxide supply compound to amino compound is from 0.7 to 20 molar equivalents of carbon dioxide supply compound per mole of amino compound, more preferably from 0.7 to 6:1, even more preferably from 0. 8:1 to 3:1.

В другом варианте осуществления изобретения, позволяющем получить высокий выход, молярное отношение гидроксифункционального соединения к аминосоединению составляет, по меньшей мере, 0,7:1, молярное отношение подводящего диоксид углерода соединения к аминосоединению составляет, по меньшей мере, 0,05:1. В таких вариантах осуществления изобретения выход этиленаминов также высокий.In another high yield embodiment, the molar ratio of hydroxy functional compound to amino compound is at least 0.7:1, the molar ratio of carbon dioxide supply compound to amino compound is at least 0.05:1. In such embodiments, the yield of ethyleneamines is also high.

Еще более предпочтительно, молярное отношение гидроксифункционального соединения к аминосоединению составляет от 1:1 до 2:1, молярное отношение подводящего диоксид углерода соединения к аминосоединению составляет от 0,7:1 до 3:1.Even more preferably, the molar ratio of hydroxy functional compound to amino compound is from 1:1 to 2:1, the molar ratio of carbon dioxide supply compound to amino compound is from 0.7:1 to 3:1.

Для достижения высокой селективности этиленамина относительно исходных материалов, особенно относительно гидроксифункционального соединения, молярное отношение гидроксифункционального соединения к аминосоединению составляет от 0,05:1 до 0,7:1, молярное отношение СО2 и/или подводящего диоксид углерода соединения к аминосоединению выше, чем молярное отношение гидроксифункционального соединения к аминосоединению.In order to achieve high selectivity of ethyleneamine with respect to the starting materials, especially with respect to the hydroxy functional compound, the molar ratio of the hydroxy functional compound to the amino compound is from 0.05:1 to 0.7:1, the molar ratio of CO2 and/or carbon dioxide supplying compound to the amino compound is higher than the molar ratio of ratio of hydroxy functional compound to amino compound.

Более предпочтительно, молярное отношение СО2 и/или подводящего диоксид углерода соединения к аминосоединению, по меньшей мере, на 10% выше, чем молярное отношение гидроксифункционального соединения к аминосоединению. В другом, более предпочтительном варианте осуществления изобретения, молярное отношение гидроксифункционального соединения к аминосоединению составляет от 0,1 до 0,5.More preferably, the mole ratio of CO2 and/or carbon dioxide supply compound to amino compound is at least 10% higher than the mole ratio of hydroxy functional compound to amino compound. In another more preferred embodiment of the invention, the molar ratio of hydroxy functional compound to amino compound is from 0.1 to 0.5.

Следует отметить, что существуют подводящие диоксид углерода соединения, которые включают более одной карбонильной группы, которая может быть отделена от молекулы для передачи гидроксисоединению, например, DU-TETA. При определении молярного отношения таких соединений следует учитывать молярное количество оксида углерода, которые они могут выделять для передачи гидроксисоединению. Следовательно, 1 моль DU-TETA следует рассматривать как 2 моля подводящего диоксид углерода соединения.It should be noted that there are carbon dioxide supply compounds that include more than one carbonyl group, which can be separated from the molecule to transfer to a hydroxy compound, for example, DU-TETA. When determining the molar ratio of such compounds, one should take into account the molar amount of carbon monoxide that they can release to transfer to the hydroxy compound. Therefore, 1 mole of DU-TETA should be considered as 2 moles of a carbon dioxide supply compound.

Молярное отношение между соединениями, описанное выше, определяется по реагентам, участвующим в процессе, и не зависит от режима дозирования этих реагентов.The molar ratio between the compounds described above is determined by the reagents involved in the process, and does not depend on the dosing regimen of these reagents.

В некоторых вариантах осуществления изобретения выгодно объединить, по меньшей мере частично, стадию реакции со стадией разделения и/или удаления путем осуществления стадии реакционного разделения, такого как реакционная дистилляция. На стадии реакционной дистилляции описанная выше стадия реакции происходит в условиях, выбранных так, что аддукт СО2 с исходными соединениями вступает в реакцию с образованием аддукта СО2 с полиэтиленамином, и на той же стадии реакционного разделения образовавшийся аддукт СО2 с полиэтиленамином либо отделяется от других компонентов, либо передает фрагмент СО другому компоненту, находящемуся в реакторе, который может быть либо оставшимися исходными соединениями, либо побочными продуктами. Эта стадия также обозначена как стадия передачи СО2. Этот процесс описан в не опубликованной предварительно заявке на европейский патент 17185943.2, описание которой включается в настоящий документ путем ссылки, РСТ и других заявках, испрашивающих ее приоритет, которые также включаются путем ссылки.In some embodiments, it is advantageous to combine, at least in part, the reaction step with a separation and/or removal step by performing a reactive separation step, such as reactive distillation. In the reactive distillation step, the reaction step described above occurs under conditions chosen such that the CO2 adduct with the starting compounds reacts to form the CO2 adduct with polyethyleneamine, and in the same reactive separation step, the formed CO2 adduct with polyethyleneamine is either separated from the other components, or transfers the CO fragment to another component in the reactor, which may be either the remaining starting compounds or by-products. This stage is also referred to as the CO2 transfer stage. This process is described in the unpublished European patent application 17185943.2, the disclosure of which is incorporated herein by reference, the PCT and other applications claiming priority thereof, which are also incorporated by reference.

В одном из вариантов осуществления изобретения циклические алкиленмочевины преобразуют в соответствующие алкиленамины по реакции с аминофункциональным соединением, выбранным из группы первичных аминов или вторичных аминов, которые имеют более высокую температуру кипения, чем алкиленамины, образовавшиеся в процессе, при этом, процесс представляет собой реакционное разделение, а реакционная смесь содержит менее 10% вес. воды относительно общего веса реакционной смеси. Может оказаться предпочтительным проведение реакции при менее, чем 7% вес. воды относительно всей реакционной смеси. Может оказаться предпочтительным, чтобы давление было меньше 25 бар абс., в частности, меньше 500 мбар абс. Вообще, реакция идет при температуре, по меньшей мере, 150°С.In one embodiment, the cyclic alkylene ureas are converted to the corresponding alkylene amines by reaction with an amino functional compound selected from the group of primary amines or secondary amines that have a higher boiling point than the alkylene amines formed in the process, wherein the process is a reactive separation, and the reaction mixture contains less than 10% wt. water relative to the total weight of the reaction mixture. It may be preferable to carry out the reaction at less than 7% wt. water relative to the entire reaction mixture. It may be preferred that the pressure be less than 25 bar abs., in particular less than 500 mbar abs. In general, the reaction proceeds at a temperature of at least 150°C.

Стадия удаленияRemoval stage

Как указано выше, стадия удаления может включать стадию десорбции, стадию передачи СО, стадию обработки (сильным) неорганическим основанием или сочетание нескольких указанных стадий. Эти стадии пояснены ниже.As indicated above, the removal step may include a stripping step, a CO transfer step, a (strong) inorganic base treatment step, or a combination of several of these steps. These stages are explained below.

На стадии удаления аддукты СО2 с полиэтиленаминовыми соединениями преобразуют в СО2 и полиэтиленаминовые соединения. Является предпочтительным, чтобы, по меньшей мере, 10% мол. аддуктов СО2, присутствующих в системе, преобразовывались в соответствующие полиэтиленамины. Максимум зависит от следующих стадий десорбции и рециркуляции.In the removal step, CO2 adducts with polyethyleneamine compounds are converted to CO2 and polyethyleneamine compounds. It is preferred that at least 10 mol%. CO2 adducts present in the system were converted into the corresponding polyethyleneamines. The maximum depends on the following desorption and recycling steps.

Стадия десорбцииDesorption stage

На стадии десорбции аддукты СО2 с полиэтиленаминовыми соединениями преобразуют в полиэтиленаминовые соединения по реакции с водой с удалением СО2. Реакция происходит в жидкой фазе.In the desorption step, CO2 adducts with polyethyleneamine compounds are converted into polyethyleneamine compounds by reaction with water to remove CO2. The reaction takes place in the liquid phase.

Реакция с водой, как правило, идет при температуре, по меньшей мере, 150°С. Если температура реакции ниже 150°С, аддукты СО2 с этиленаминовыми соединениями не вступают в реакцию в значительной степени. Является предпочтительным, чтобы реакция была проведена при температуре, по меньшей мере, 180°С, в частности, по меньшей мере, 200°С, более конкретно, по меньшей мере, 230°С или даже, по меньшей мере, 250°С. Предпочтительно, температура на этой стадии не превышает 400°С, в частности, составляет, самое большее 350°С, более конкретно, самое большее, 320°С. Давление не имеет решающего значения для этого процесса при условии, что реакционная среда остается жидкой. В качестве общего диапазона могут быть названы величины от 0,5 до 100 бар абс. в зависимости от заданной температуры. Является предпочтительным, чтобы стадия удаления СО2 была проведена при давлении, по меньшей мере, 5 бар, в частности, по меньшей мере, 10 бар, чтобы поддерживать достаточное количество амина и воды в среде. Ввиду высоких затрат, связанных с устройствами высокого давления, может быть предпочтительным, чтобы давление составляло, самое большее, 50 бар, в частности, самое большее, 40 бар.The reaction with water, as a rule, takes place at a temperature of at least 150°C. If the reaction temperature is below 150°C, CO2 adducts with ethyleneamine compounds do not react to a significant extent. It is preferred that the reaction be carried out at a temperature of at least 180°C, in particular at least 200°C, more specifically at least 230°C or even at least 250°C. Preferably, the temperature in this step does not exceed 400°C, in particular at most 350°C, more specifically at most 320°C. Pressure is not critical to this process, provided that the reaction medium remains liquid. As a general range, values from 0.5 to 100 bar abs. depending on the set temperature. It is preferred that the CO2 removal step be carried out at a pressure of at least 5 bar, in particular at least 10 bar, in order to maintain a sufficient amount of amine and water in the medium. In view of the high costs associated with high pressure devices, it may be preferable that the pressure is at most 50 bar, in particular at most 40 bar.

Количество воды зависит от заданной степени конверсии и от условий процесса. Вообще, количество воды составляет, по меньшей мере, 0,1 моль воды на моль аддукта с СО2 в сырье. Часто используют большие количества, например, по меньшей мере, 0,2 моля на моль аддукта с СО2, в частности, по меньшей мере, 0,5 моля воды на моль аддукта с СО2. Максимум не имеет решающего значения для способа, соответствующего изобретению, однако, слишком большое количество воды повлечет за собой необходимость использования излишне крупногабаритного оборудования. В качестве общего максимума может быть названо количество, самое большее, 500 моль воды на моль циклического этиленового аддукта с СО2, в частности, самое большее, 300 моль, более конкретно, самое большее, 200 моль, в некоторых вариантах осуществления изобретения, самое большее, 100 моль или, самое большее, 50 моль.The amount of water depends on the desired degree of conversion and on the process conditions. In general, the amount of water is at least 0.1 mol of water per mol of CO2 adduct in the feed. Large amounts are often used, for example at least 0.2 moles per mole of CO2 adduct, in particular at least 0.5 moles of water per mole of CO2 adduct. The maximum is not critical for the method according to the invention, however, too much water will require the use of unnecessarily large equipment. An amount of at most 500 moles of water per mole of cyclic ethylene adduct with CO2, in particular, at most 300 moles, more specifically, at most 200 moles, in some embodiments of the invention, at most, 100 moles or at most 50 moles.

В зависимости от температуры реакции и заданной степени конверсии, время реакции может варьироваться в широком диапазоне, например, по меньшей мере, одна минута, в частности, по меньшей мере, 5 минут, более конкретно, от 15 минут до 24 часов. В одном из вариантов осуществления изобретения время реакции может составлять, по меньшей мере, 30 минут или, по меньшей мере, 1 час. Может быть предпочтительным, чтобы время реакции лежало в диапазоне от 1 часа до 12 часов, в частности, от 1 часа до 6 часов. При использовании низких температур для достижения заданной степени конверсии может потребоваться большее время реакции.Depending on the reaction temperature and the desired degree of conversion, the reaction time can vary over a wide range, for example at least one minute, in particular at least 5 minutes, more specifically from 15 minutes to 24 hours. In one of the embodiments of the invention, the reaction time may be at least 30 minutes or at least 1 hour. It may be preferred that the reaction time ranges from 1 hour to 12 hours, in particular from 1 hour to 6 hours. If low temperatures are used, a longer reaction time may be required to achieve a given conversion.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения стадию десорбции проводят путем осуществления реакции аддуктов СО2 с этиленаминовыми соединениями в жидкой фазе с водой в количестве 0,1-20 молей воды на моль аддукта с СО2 при температуре, по меньшей мере, 230°С с отведением СО2. Было обнаружено, что использование небольшого количества воды в сочетании с относительно высокой температурой и отведением СО2 обеспечивает эффективный процесс с достаточной степенью конверсии и образованием небольшого количества побочных продуктов. Было обнаружено, что в этом варианте осуществления способа, соответствующего изобретению, возможно получение достаточной степени конверсии при относительно ограниченном количестве воды, самое большее, 20 молей воды на моль аддукта с СО2. Было обнаружено, что можно провести процесс даже при меньшем количестве воды, например, самое большее, 15 молей воды на моль аддукта с СО2, более конкретно, самое большее, 10 молей воды на моль аддукта с СО2 или даже, самое большее, 5 молей воды на моль аддукта с СО2.In one of the embodiments of the present invention, the desorption step is carried out by reacting CO2 adducts with ethyleneamine compounds in liquid phase with water in an amount of 0.1-20 moles of water per mole of CO2 adduct at a temperature of at least 230° C. to remove CO2 . It has been found that the use of a small amount of water, combined with a relatively high temperature and removal of CO2, provides an efficient process with a sufficient degree of conversion and the formation of a small amount of by-products. It has been found that in this embodiment of the process according to the invention it is possible to obtain a sufficient degree of conversion with a relatively limited amount of water, at most 20 moles of water per mole of CO2 adduct. It has been found that it is possible to carry out the process even with less water, for example at most 15 moles of water per mole of CO2 adduct, more specifically at most 10 moles of water per mole of CO2 adduct, or even at most 5 moles of water per mole of adduct with CO2.

Диапазон 0,1-20 молей воды на моль аддукта с СО2 относится к общему количеству воды, добавляемому в ходе процесса, в расчете на количество фрагментов мочевины в сырье в начале реакции. Для достижения полной конверсии 1 моля аддукта с СО2 нужен 1 моль воды. Поскольку полная конверсия не всегда является необходимой, возможно использование меньшего количества воды. Следовательно, воду используют в количестве, по меньшей мере, 0,1 моля на моль аддукта с СО2. Часто используют большее количество, например, по меньшей мере, 0,2 моля на моль аддукта с СО2, в частности, по меньшей мере, 0,5 моля на моль аддукта с СО2.The range of 0.1-20 moles of water per mole of adduct with CO2 refers to the total amount of water added during the process, based on the amount of urea fragments in the feed at the beginning of the reaction. To achieve complete conversion of 1 mole of the adduct with CO2, 1 mole of water is needed. Since complete conversion is not always necessary, it is possible to use less water. Therefore, water is used in an amount of at least 0.1 mol per mol of CO2 adduct. Often a larger amount is used, for example at least 0.2 moles per mole of CO2 adduct, in particular at least 0.5 moles per mole of CO2 adduct.

Вода может быть добавлена в начале стадии десорбции одной порцией. Однако, является предпочтительным добавлять воду во время процесса несколькими порциями или непрерывно. При непрерывном режиме работы возможно применение нескольких точек подачи. Благодаря достижению соответствия между добавляемым количеством воды и количеством воды, расходуемым в ходе реакции, может быть ограничен избыток воды в реакционной смеси. Было обнаружено, что таким образом сокращается образование побочных продуктов.Water can be added at the beginning of the desorption step in one portion. However, it is preferable to add water during the process in several portions or continuously. In continuous operation, multiple feed points can be used. By achieving a match between the amount of water added and the amount of water consumed during the reaction, the excess of water in the reaction mixture can be limited. It has been found that the formation of by-products is thus reduced.

Молярное отношение воды к фрагментам мочевины рассчитано относительно воды, присутствующей в жидкой реакционной среде. Если воду добавляют в форме пара, что может оказаться выгодным вариантом осуществления изобретения, сочетающим добавление воды с подводом к реакционной смеси тепла, большая часть парообразной воды не будет абсорбирована жидкой реакционной средой. В компетенцию специалистов входит выбор условий процесса добавления воды в форме пара таким образом, чтобы в реакционной среде абсорбировалось заданное количество воды. Вода также может присутствовать в сырье в начале реакции, например, в результате процесса, посредством которого произведено сырье. Вода также может быть добавлена в жидкой форме.The molar ratio of water to urea fragments is calculated relative to the water present in the liquid reaction medium. If water is added in the form of vapor, which may be an advantageous embodiment of the invention, combining the addition of water with the supply of heat to the reaction mixture, most of the vaporous water will not be absorbed into the liquid reaction medium. It is within the skill of those skilled in the art to select the conditions for the process of adding water in the form of steam so that a predetermined amount of water is absorbed into the reaction medium. Water may also be present in the feedstock at the start of the reaction, for example, as a result of the process by which the feedstock is produced. Water can also be added in liquid form.

В одном из вариантов осуществления стадии десорбции отводят СО2. Отведение СО2 может быть осуществлено, когда конверсия алкиленмочевины в этиленаминовые соединения уже завершилась. Однако, предпочтительно осуществлять отведение СО2 во время реакции. Отведение СО2 может быть выполнено известным в данной области образом. Простейшим способом для этого является продувка реакционного резервуара. Отдувочная текучая среда, в частности, отдувочный газ может быть использован для ускорения отведения СО2. Другие меры по интенсификации отведения СО2 очевидны для специалистов и включают такие меры, как перемешивание реакционной среды, барботирование отдувочного газа, тонкопленочное испарение, использование насадки или тарелок и т.д.In one embodiment, the desorption step removes CO2. The removal of CO2 can be carried out when the conversion of alkylene urea to ethyleneamine compounds has already been completed. However, it is preferable to remove CO2 during the reaction. The removal of CO2 can be carried out in a manner known in the art. The easiest way to do this is to purge the reaction vessel. A stripping fluid, in particular a stripping gas, can be used to accelerate the removal of CO2. Other measures to enhance the removal of CO2 are obvious to those skilled in the art and include measures such as agitation of the reaction medium, sparging of stripping gas, thin film evaporation, use of packing or trays, and so on.

Если используют отдувочный газ, его расход обычно составляет, по меньшей мере, 1 м3 на 1 м3 объема реактора в час (при температуре и давлении реакции), самое большее, 100 м3 на 1 м3 объема реактора в час (при температуре и давлении реакции). Это количество отдувочного газа может быть получено путем испарения жидкости внутри реакционного резервуара, приводящего к образованию отдувочного газа на месте. Указанные выше диапазоны также применимы к этому варианту осуществления. Конечно, также возможно сочетать добавление отдувочного газа с образованием отдувочного газа на месте.If stripping gas is used, its flow rate is usually at least 1 m 3 per 1 m 3 reactor volume per hour (at reaction temperature and pressure), at most 100 m 3 per 1 m 3 reactor volume per hour (at temperature and reaction pressure). This amount of stripping gas can be obtained by evaporating the liquid inside the reaction vessel, resulting in the formation of stripping gas in situ. The above ranges also apply to this embodiment. Of course, it is also possible to combine the addition of stripping gas with the formation of stripping gas in situ.

Содержащая СО2 отдувочная текучая среда, отведенная со стадии удаления СО2, может содержать, например, от 1 до 99% мол. СО2. В других вариантах осуществления изобретения отдувочная текучая среда может содержать 1-80% мол. СО2 или 1-60% мол. СО2. В некоторых вариантах осуществления изобретения отходящий поток стадии удаления СО2 может содержать 1-40% мол. СО2 или 1-20% мол. СО2. Меньшее содержание СО2 способствует более эффективной отдувке, но также ведет к использованию большего количества отдувочного газа. В компетенцию специалистов входит установление надлежащего баланса между этими параметрами.The CO2-containing stripping fluid withdrawn from the CO2 removal stage may contain, for example, from 1 to 99 mol%. CO2. In other embodiments of the invention, the stripping fluid may contain 1-80 mol%. CO2 or 1-60% mol. CO2. In some embodiments, the effluent from the CO2 removal step may contain 1-40 mol %. CO2 or 1-20% mol. CO2. A lower CO2 content results in a more efficient stripping, but also leads to the use of more stripping gas. It is within the competence of specialists to establish an appropriate balance between these parameters.

Если нужно, стадия десорбции может быть осуществлена с использованием воды в присутствии аминового соединения, выбранного из группы первичных аминов, циклических вторичных аминов и бициклических третичных аминов. Этот вариант осуществления изобретения является вариантом процесса, описанного в поданной ранее предварительно не опубликованной заявке РСТ № РСТ/ЕР2017/052944, включаемой в настоящей документ путем ссылки также для указания приоритетности.If desired, the desorption step may be carried out using water in the presence of an amine compound selected from the group of primary amines, cyclic secondary amines and bicyclic tertiary amines. This embodiment of the invention is a variant of the process described in previously unpublished PCT Application No. PCT/EP2017/052944, which is incorporated herein by reference also to indicate priority.

Первичные амины представляют собой аминосоединения, в которых аминогруппа имеет формулу R4-NH2, где R4 может быть органической группой, предпочтительно, алифатическим углеводородом с необязательными гетероатомами, такими как кислород и/или азот. Вторичные циклические амины это амины формулы R5-NH-R6, где R5 и R6 вместе образуют углеводородное кольцо, необязательно, с гетероатомами, такими как кислород и/или азот, предпочтительно, пиперазиновое кольцо. Третичные бициклические амины это амины формулы R7-N(-R9)-R8, где R7 и R8 вместе образуют углеводородное кольцо, необязательно, с гетероатомами, такими как кислород и/или азот, и R7 и R9 вместе образуют другое углеводородное кольцо, необязательно, с гетероатомами, такими как кислород и/или азот. Все указанные группы R4 - R9 могут иметь заместители, такие как алкильные или гидроксиалкильные группы. Первичные амины, циклические вторичные амины и бициклические третичные амины включают стерически относительно незатрудненную аминогруппу. В настоящем контексте соединение определяется как первичный амин или вторичный циклический амин или третичный бициклический амин, если одна из аминогрупп в соединении является первичной аминогруппой или вторичной циклической аминогруппой или третичной бициклической аминогруппой независимо от того, включает ли данное соединение другие аминогруппы, которые могут быть отличными по своей природе. Соединение также может включать две или более разных аминогрупп, например, первичную аминогруппу и вторичную циклическую аминогруппу или первичную аминогруппу, вторичную циклическую аминогруппу и третичную бициклическую аминогруппу.Primary amines are amino compounds in which the amino group has the formula R4-NH 2 where R4 may be an organic group, preferably an aliphatic hydrocarbon with optional heteroatoms such as oxygen and/or nitrogen. Secondary cyclic amines are amines of the formula R5-NH-R6 where R5 and R6 together form a hydrocarbon ring, optionally with heteroatoms such as oxygen and/or nitrogen, preferably a piperazine ring. Tertiary bicyclic amines are amines of the formula R7-N(-R9)-R8, where R7 and R8 together form a hydrocarbon ring, optionally with heteroatoms such as oxygen and/or nitrogen, and R7 and R9 together form another hydrocarbon ring, optionally, with heteroatoms such as oxygen and/or nitrogen. All of these groups R4 - R9 may have substituents such as alkyl or hydroxyalkyl groups. Primary amines, cyclic secondary amines and bicyclic tertiary amines include a sterically relatively unhindered amino group. In the present context, a compound is defined as a primary amine or a secondary cyclic amine or a tertiary bicyclic amine if one of the amino groups in the compound is a primary amino group or a secondary cyclic amino group or a tertiary bicyclic amino group, regardless of whether the compound includes other amino groups that may be different in its nature. The compound may also include two or more different amino groups, for example, a primary amino group and a secondary cyclic amino group, or a primary amino group, a secondary cyclic amino group and a tertiary bicyclic amino group.

Предпочтительными примерами первичных аминов являются алкиламины, линейные этиленамины и алканоламины. Предпочтительными примерами циклических вторичных аминов являются амины, включающие концевое пиперазиновое кольцо. Предпочтительными примерами бициклических третичных аминов являются 1,4-диазобицикло[2.2.2]октан (DABCO), 1,4-диазобицикло[2.2.2]октан-2-ил)метанол и 1-азобицикло[2.2.2]октан (хинукледин).Preferred examples of primary amines are alkylamines, linear ethyleneamines and alkanolamines. Preferred examples of cyclic secondary amines are amines containing a terminal piperazine ring. Preferred examples of bicyclic tertiary amines are 1,4-diazobicyclo[2.2.2]octane (DABCO), 1,4-diazobicyclo[2.2.2]octan-2-yl)methanol and 1-azobicyclo[2.2.2]octane (quinucedine ).

Аминосоединение, предпочтительно, является соединением, включающим более одной аминогруппы, при этом, по меньшей мере, одна из аминогрупп является первичным амином, более предпочтительно, этом амин, в котором две аминогруппы являются первичным амином.The amine compound is preferably a compound having more than one amino group, wherein at least one of the amino groups is a primary amine, more preferably an amine in which two amino groups are a primary amine.

Предпочтительными аминосоединениями являются этилендиамин (EDA), н-метилэтилендиамин (MeEDA), диэтилентриамин (DETA), этаноламин (MEA), аминоэтилэтаноламин (AEEA), пиперазин (PIP), н-аминоэтилпиперазин (AEP), 1,4-диазобицикло[2.2.2]октан (DABCO), 1,4-диазобицикло[2.2.2]октан-2-ил)метанол, триэтилентетрамин (TETA), н-диэтилдиамин-2-имидазолидинон (U1TETA), н, н'-диаминоэтилпиперазин (DAEP), н, н'-диаминоэтил-2-имидазолидинон (U2TETA), тетраэтиленпентамин (TEPA), пентаэтиленгексамин (PEHA) и моноциклические мочевины с TEPA и PEHA (т.е., U1TEPA, U2TEPA, U1PEHA, U2PEHA, U3PEHA) и бициклические мочевинные изомеры PEHA (т.е., DUPEHA), полиэтиленимин (PEI) или алкиленимин на твердом носителе.Preferred amino compounds are ethylenediamine (EDA), n-methylethylenediamine (MeEDA), diethylenetriamine (DETA), ethanolamine (MEA), aminoethylethanolamine (AEEA), piperazine (PIP), n-aminoethylpiperazine (AEP), 1,4-diazobicyclo[2.2. 2]octane (DABCO), 1,4-diazobicyclo[2.2.2]octan-2-yl)methanol, triethylenetetramine (TETA), n-diethyldiamine-2-imidazolidinone (U1TETA), n,n'-diaminoethylpiperazine (DAEP) , n, n'-diaminoethyl-2-imidazolidinone (U2TETA), tetraethylenepentamine (TEPA), pentaethylenehexamine (PEHA), and monocyclic ureas with TEPA and PEHA (i.e., U1TEPA, U2TEPA, U1PEHA, U2PEHA, U3PEHA) and bicyclic ureas isomers of PEHA (i.e., DUPEHA), polyethyleneimine (PEI) or alkyleneimine on a solid support.

Аминосоединение, предпочтительно, присутствует в молярном количестве от 0,001 до 100 эквивалентов на моль аддукта с СО2, более предпочтительно, от 0,01 до 50 эквивалентов, еще более предпочтительно, от 0,05 до 30 эквивалентов, еще более предпочтительно, от 0,15 до 25 эквивалентов, наиболее предпочтительно, от 0,20 до 20 эквивалентов.The amino compound is preferably present in a molar amount of 0.001 to 100 equivalents per mole of CO2 adduct, more preferably 0.01 to 50 equivalents, even more preferably 0.05 to 30 equivalents, even more preferably 0.15 up to 25 equivalents, most preferably 0.20 to 20 equivalents.

На стадии десорбции аддукты СО2 с этиленаминовыми соединениями преобразуют в СО2 и этиленаминовые соединения. Является предпочтительным, чтобы, по меньшей мере, 10% мол. аддуктов СО2 в системе преобразовывались в соответствующие этиленамины. Максимум будет зависеть от последующих стадий десорбции и рециркуляции.In the desorption step, CO2 adducts with ethyleneamine compounds are converted into CO2 and ethyleneamine compounds. It is preferred that at least 10 mol%. CO2 adducts in the system were converted into the corresponding ethyleneamines. The maximum will depend on the subsequent desorption and recycling steps.

Обработка (сильным) неорганическим основаниемTreatment with a (strong) inorganic base

В одном из вариантов осуществления изобретения стадию удаления проводят с использованием (сильного) неорганического основания. В контексте настоящего изобретения сильным неорганическим основанием является такое основание, которое не содержит углерод-углеродных связей и характеризуется pKb менее 1.In one embodiment of the invention, the removal step is carried out using a (strong) inorganic base. In the context of the present invention, a strong inorganic base is one that does not contain carbon-carbon bonds and has a pKb of less than 1.

В одном из вариантов осуществления изобретения сильное неорганическое основание выбрано из группы гидроксидов металлов, в частности, из группы гидроксидов щелочных и щелочноземельных металлов, в частности, из гидроксида натрия, гидроксида калия, гидроксида лития, гидроксида кальция, гидроксида магния и гидроксида бария. В одном из вариантов осуществления изобретения сильное неорганическое основание выбрано из группы оксидов металлов, в частности, из группы оксидов щелочных и щелочноземельных металлов, в частности, из оксида кальция, оксида магния и оксида бария. Выбор сильного неорганического основания из группы гидроксида натрия, гидроксида калия, гидроксида(оксида) магния и гидроксида(оксида) кальция может быть предпочтительным. Использование гидроксида натрия и гидроксида калия может рассматриваться как особенно предпочтительное. Также могут быть использованы другие сильные неорганические основания, такие как гидроксид аммония. Как станет ясно специалистам, могут быть использованы смеси различных неорганических оснований. Также могут быть использованы соединения, включающие основание дополнительно к другим компонентам, а также соединения, которые могут быть преобразованы в неорганические основания в реакционной среде.In one embodiment, the strong inorganic base is selected from the group of metal hydroxides, in particular from the group of alkali and alkaline earth metal hydroxides, in particular sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide and barium hydroxide. In one embodiment of the invention, the strong inorganic base is selected from the group of metal oxides, in particular from the group of alkali and alkaline earth metal oxides, in particular from calcium oxide, magnesium oxide and barium oxide. The choice of a strong inorganic base from the group of sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide (oxide) and calcium hydroxide (oxide) may be preferred. The use of sodium hydroxide and potassium hydroxide may be considered particularly preferred. Other strong inorganic bases such as ammonium hydroxide can also be used. As will be appreciated by those skilled in the art, mixtures of various inorganic bases may be used. Can also be used compounds that include a base in addition to other components, as well as compounds that can be converted to inorganic bases in the reaction medium.

Нижний предел молярного отношения неорганического основания к аддукту с СО2 не имеет решающего значения. Может быть названа величина, по меньшей мере, 0,2:1. Если нужно достичь полной конверсии аддукта с СО2 в соответствующее этиленаминовое соединение, может быть предпочтительным использование большего количества, например, в молярном отношении, по меньшей мере, 0,5:1, в частности, по меньшей мере, 1:1. Может быть предпочтительным использование большего количества для увеличения скорости реакции, например, молярного отношения неорганического основания к аддукту с СО2, по меньшей мере, 1,5:1, в частности, по меньшей мере, 2:1.The lower limit of the molar ratio of the inorganic base to the adduct with CO2 is not critical. A value of at least 0.2:1 may be mentioned. If complete conversion of the CO2 adduct to the corresponding ethyleneamine compound is to be achieved, it may be preferable to use a larger amount, for example in a molar ratio of at least 0.5:1, in particular at least 1:1. It may be preferable to use a larger amount to increase the reaction rate, for example a molar ratio of inorganic base to CO2 adduct of at least 1.5:1, in particular at least 2:1.

Еще большее количество основания не способствует большей конверсии, но сопряжено с дополнительными расходами, поэтому является предпочтительным, чтобы молярное отношение неорганического основания к молярному количеству аддукта с СО2 в продукте, подаваемом на обработку неорганическим основанием, составляло, самое большее, 20:1, в частности, самое большее, 15:1, более конкретно, самое большее, 10:1. Было обнаружено, что даже меньшего количества неорганического основания может быть достаточно, в отличие от положений известного уровня техники. Более конкретно, было обнаружено, что хорошие результаты могут быть получены при молярном отношении неорганического основания к аддукту с СО2, самое большее, 7,5:1, в частности, самое большее, 6,5:1, более конкретно, самое большее, 5,5:1. Было обнаружено, что использование молярного отношения, самое большее, 5,5:1 приводит к полной конверсии аддукта с СО2 и высокому выходу итоговых этиленаминовых соединений. Может оказаться предпочтительным использование еще меньшего количества неорганического основания на моль аддукта с СО2, например, в молярном отношении, самое большее, 5:1, в частности, самое большее, 4:1, более конкретно, самое большее, 3:1. Молярное отношение рассчитывают относительно молярного количества аддукта с СО2 в сырье, подаваемом на стадию щелочной обработки.Even more base does not contribute to greater conversion, but is associated with additional costs, therefore it is preferable that the molar ratio of inorganic base to the molar amount of adduct with CO 2 in the product fed to the treatment with inorganic base is at most 20:1, in particular , at most, 15:1, more specifically, at most, 10:1. It has been found that even a smaller amount of inorganic base may be sufficient, contrary to the teachings of the prior art. More specifically, it has been found that good results can be obtained with a molar ratio of inorganic base to CO2 adduct of at most 7.5:1, in particular at most 6.5:1, more particularly at most 5 .5:1. It has been found that using a molar ratio of at most 5.5:1 results in complete conversion of the CO2 adduct and high yields of the resulting ethyleneamine compounds. It may be preferable to use even less inorganic base per mole of CO2 adduct, eg in a molar ratio of at most 5:1, in particular at most 4:1, more particularly at most 3:1. The molar ratio is calculated relative to the molar amount of the adduct with CO2 in the feedstock fed to the alkali treatment stage.

Обработка неорганическим основанием может быть проведена, например, путем приведения подлежащего обработке материала в контакт с концентрированным водным раствором неорганического основания. В зависимости от природы основания и дальнейшего состава реакционной среды, также может оказаться возможным добавление основания в твердой форме и его растворение в реакционной среде. Как станет ясно специалистам, цель состоит в том, чтобы перевести основание в растворенное состояние, чтобы гидроксильные группы могли вступить в реакцию с аддуктом с СО2, исключив, при этом, чрезмерное разбавление реакционной среды.Treatment with an inorganic base can be carried out, for example, by bringing the material to be treated into contact with a concentrated aqueous solution of an inorganic base. Depending on the nature of the base and the further composition of the reaction medium, it may also be possible to add the base in solid form and dissolve it in the reaction medium. As will be appreciated by those skilled in the art, the goal is to bring the base into solution so that the hydroxyl groups can react with the CO2 adduct without over diluting the reaction medium.

Реакция может быть проведена при температуре, лежащей в диапазоне от комнатной температуры до 400°С. Температуру и давление следует выбрать так, чтобы реакционная смесь присутствовала в жидкой фазе. Более высокие температуры выгодны потому, что ведут к уменьшению времени реакции. Может быть предпочтительным проведение реакции при температуре, по меньшей мере, 100°С, в частности, по меньшей мере, 140°С, в частности, по меньшей мере, 170°С. С другой стороны, более высокие температуры могут вызывать нежелательное образование побочных продуктов. Следовательно, может быть предпочтительным проведение реакции при температуре, самое большее, 350°С, в частности, самое большее 280°С.The reaction can be carried out at a temperature ranging from room temperature to 400°C. The temperature and pressure should be chosen so that the reaction mixture is present in the liquid phase. Higher temperatures are advantageous because they lead to a reduction in the reaction time. It may be preferable to carry out the reaction at a temperature of at least 100°C, in particular at least 140°C, in particular at least 170°C. On the other hand, higher temperatures may cause undesirable formation of by-products. Therefore, it may be preferable to carry out the reaction at a temperature of at most 350°C, in particular at most 280°C.

В зависимости от температуры реакции, время реакции может варьироваться в широком диапазоне, например, от 15 минут до 24 часов. Может быть предпочтительным, чтобы время реакции составляло от 1 часа до 12 часов, в частности, от 1 часа до 6 часов. При использовании меньшего количества основания для достижения заданной степени конверсии может потребоваться большее время реакции.Depending on the reaction temperature, the reaction time can vary over a wide range, for example from 15 minutes to 24 hours. It may be preferred that the reaction time is from 1 hour to 12 hours, in particular from 1 hour to 6 hours. If less base is used, a longer reaction time may be required to achieve a given conversion.

По завершении реакции будет получена реакционная смесь, содержащая этиленаминовые соединения и соль - карбонат неорганического основания. Соль может быть удалена известными в данной области способами, например, путем фильтрации, когда соль присутствует в твердой форме.Upon completion of the reaction, a reaction mixture containing ethyleneamine compounds and a carbonate salt of an inorganic base will be obtained. The salt can be removed by methods known in the art, for example by filtration when the salt is present in solid form.

Способ, соответствующий изобретению, может быть осуществлен в периодическом режиме, в периодическом режиме с подпиткой или в непрерывном режиме, например, в каскаде реакторов с непрерывным потоком. В зависимости от масштаба производства, непрерывный режим может быть предпочтительным.The process according to the invention can be carried out in a batch mode, in a batch mode with water or in a continuous mode, for example, in a cascade of continuous flow reactors. Depending on the scale of production, continuous operation may be preferred.

Сочетание стадий удаленияCombination of removal steps

Конкретное сочетание стадий удаления включает стадию десорбции с последующей обработкой сильным неорганическим основанием, необязательно, после стадии разделения, на которой отделяют заданные соединения. Делается ссылка на не опубликованную предварительно заявку на европейский патент 17185950.7, описание которой включается в настоящий документ путем ссылки, и РСТ и другие заявки, испрашивающие ее приоритет, которые также включаются путем ссылки.A particular combination of removal steps includes a stripping step followed by treatment with a strong inorganic base, optionally after a separation step that separates the desired compounds. Reference is made to the unpublished European patent application 17185950.7, the disclosure of which is incorporated herein by reference, and the PCT and other applications claiming priority thereof, which are also incorporated by reference.

В одном из вариантов осуществления изобретения сочетание включает конверсию циклической алкиленмочевины в соответствующие алкиленамины посредством способа, включающего:In one embodiment, the combination comprises the conversion of cyclic alkylene ureas to the corresponding alkylene amines by a process comprising:

- на первой стадии конверсию циклической алкиленмочевины в соответствующие алкиленамины посредством проведения реакции циклической алкиленмочевины в жидкой фазе с водой с отведением СО2 при конверсии от 5% мол. до 95% мол. алкиленмочевины сырья в соответствующие амины и- at the first stage, the conversion of the cyclic alkylene urea to the corresponding alkylene amines by carrying out the reaction of the cyclic alkylene urea in the liquid phase with water with the removal of CO2 at a conversion of 5% mol. up to 95% mol. alkylene urea raw materials into the corresponding amines and

- на второй стадии добавление неорганического основания и проведение реакции циклической алкиленмочевины, оставшейся после первой стадии, с неорганическим основанием с ее полной или частичной конверсией в соответствующие алкиленамины.- in the second stage, adding an inorganic base and carrying out the reaction of the cyclic alkylene urea remaining after the first stage with an inorganic base with its complete or partial conversion to the corresponding alkyleneamines.

Другое конкретное сочетание стадий удаления включает сочетание одной или нескольких стадий десорбции с одной или более стадиями реакционного разделения. Реакционное разделение охватывает передачу СО2, при этом, карбонильная группа аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением передается соединению, включающему фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН. Делается ссылка на не опубликованную предварительно заявку на европейский патент 17185945.7, описание которой включается в настоящий документ путем ссылки.Another particular combination of removal steps includes a combination of one or more desorption steps with one or more reactive separation steps. The reactive separation encompasses the transfer of CO2, wherein the carbonyl group of the CO2 adduct with the polyethyleneamine compound is transferred to a compound comprising a -NH-CH2-CH2-NH- moiety or a -NH-CH2-CH2-OH or HO-CH2-CH2-OH moiety. Reference is made to the previously unpublished European Patent Application 17185945.7, the disclosure of which is incorporated herein by reference.

В одном из вариантов осуществления изобретения сочетание охватывает конверсию сырья, содержащего циклическую алкиленмочевину, в соответствующие алкиленамины посредством способа, включающего:In one embodiment, the combination encompasses the conversion of a cyclic alkylene urea containing feedstock to the corresponding alkylene amines by a process comprising:

- стадию десорбции, на которой циклическую алкиленмочевину преобразуют в соответствующие алкиленамины посредством проведения реакции циклической алкиленмочевины с водой в жидкой фазе с удалением СО2,- a desorption step in which the cyclic alkylene urea is converted to the corresponding alkylene amines by reacting the cyclic alkylene urea with water in the liquid phase to remove CO2,

- стадию реакционного разделения, на которой циклическую алкиленмочевину преобразуют в соответствующие алкиленамины посредством реакции с аминофункциональным соединением, выбранным из группы первичных аминов или вторичных аминов с большей температурой кипения, чем у алкиленаминов, образующихся в процессе.a reactive separation step in which the cyclic alkylene urea is converted to the corresponding alkylene amines by reaction with an amino functional compound selected from the group of primary amines or secondary amines with a higher boiling point than the alkylene amines formed in the process.

Стадия реакционного разделения может быть выполнена, предпочтительно, как стадия реакционной дистилляции. Этот вариант осуществления также описан выше в контексте стадии реакции. В одном из вариантов осуществления изобретения стадия десорбции предшествует стадии реакционного разделения. В другом варианте осуществления изобретения стадия реакционного разделения предшествует стадии десорбции. Также возможно проведение, по меньшей мере, двух стадий десорбции с осуществлением между ними одной или нескольких стадий реакционного разделения или, по меньшей мере, двух стадий реакционного разделения с осуществлением между ними одной или нескольких стадий десорбции.The reactive separation step may preferably be carried out as a reactive distillation step. This embodiment is also described above in the context of the reaction step. In one embodiment, the desorption step precedes the reactive separation step. In another embodiment of the invention, the reactive separation step precedes the desorption step. It is also possible to carry out at least two desorption stages with one or more reactive separation stages between them, or at least two reactive separation stages with one or more desorption stages between them.

Стадия реакционного разделения может быть проведена при любом надлежащем давлении. Во время реакции давление в системе реакционного разделения составляет, предпочтительно, самое большее, 127 бар абс., более предпочтительно, самое большее, 50 бар абс., еще более предпочтительно, самое большее, 25 бар абс. В зависимости от состава реакционной среды, может быть применено меньшее давление, например, менее 15 бар или менее 5 бар. Процесс также может быть проведен при давлении ниже атмосферного, например, менее 700 мбар абс., более предпочтительно, менее 100 мбар абс., еще более предпочтительно, менее 25 мбар абс., наиболее предпочтительно, менее 5 мбар абс. Вообще, давление составляет, по меньшей мере, 0,1 мбар абс.The reactive separation step may be carried out at any appropriate pressure. During the reaction, the pressure in the reaction separation system is preferably at most 127 bar abs., more preferably at most 50 bar abs., even more preferably at most 25 bar abs. Depending on the composition of the reaction medium, lower pressures may be applied, for example less than 15 bar or less than 5 bar. The process can also be carried out at subatmospheric pressure, for example less than 700 mbar abs., more preferably less than 100 mbar abs., even more preferably less than 25 mbar abs., most preferably less than 5 mbar abs. In general, the pressure is at least 0.1 mbar abs.

Стадию реакционного разделения проводят, предпочтительно, при температуре, по меньшей мере, 150°С, в частности, по меньшей мере, 180°С, в некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, 200°С или, по меньшей мере, 230°С, иногда, по меньшей мере, 250°С. Предпочтительно, в ходе процесса температура не превышает 400°С, более предпочтительно, 350°С. В одном из вариантов осуществления изобретения стадию реакционного разделения стадии удаления амина проводят при температуре, лежащей в диапазоне 180-300°С, и давлении, самое большее, 2000 мбар абс., в частности, самое большее, 1000 мбар абс., более конкретно, самое большее, 500 мбар абс., более конкретно, самое большее, 200 мбар абс. Может быть предпочтительным проведение стадии реакционного разделения при температуре 200-260°С и давлении, самое большее, 50 мбар абс. Вообще, стадию реакционного разделения проводят за время от 1 минуты до 12 часов. Предпочтительно, стадия реакционного разделения длится менее 10 часов, более предпочтительно, менее 8 часов, наиболее предпочтительно, менее 5 часов.The reactive separation step is preferably carried out at a temperature of at least 150°C, in particular at least 180°C, in some embodiments at least 200°C or at least 230°C , sometimes at least 250°C. Preferably, during the process the temperature does not exceed 400°C, more preferably 350°C. In one embodiment of the invention, the reactive separation step of the amine removal step is carried out at a temperature in the range of 180-300° C. and a pressure of at most 2000 mbar abs., in particular at most 1000 mbar abs., more specifically, at most 500 mbar abs., more specifically at most 200 mbar abs. It may be preferable to carry out the reactive separation step at a temperature of 200-260° C. and a pressure of at most 50 mbar abs. In general, the reactive separation step is carried out for 1 minute to 12 hours. Preferably, the reaction separation step lasts less than 10 hours, more preferably less than 8 hours, most preferably less than 5 hours.

Стадия разделенияSeparation stage

В различных точках способа, соответствующего изобретению, могут быть осуществлены стадии разделения. Они могут быть проведены известными в данной области способами, как станет понятно специалистам.Separation steps can be carried out at various points in the process according to the invention. They can be carried out by methods known in the art, as will be appreciated by those skilled in the art.

Например, как указано выше, продукт стадии реакции может быть подвергнут обработке на стадии разделения с целью отделения исходных соединений от (аддуктов СО2 с продуктом) результирующего полиэтиленаминового соединения. Стадия разделения может быть выполнена, например, путем дистилляции, так как исходные соединения имеют меньшую температуру кипения, чем результирующие полиэтиленаминовые соединения или их аддукты с СО2.For example, as noted above, the product of the reaction step may be subjected to a separation step to separate the starting compounds from the (CO2 adducts with the product) resulting polyethyleneamine compound. The separation step can be carried out, for example, by distillation, since the starting compounds have a lower boiling point than the resulting polyethyleneamine compounds or their adducts with CO2.

Стадия десорбции сопровождается образованием СО2, который отводят из реакционной смеси после или во время стадии десорбции. Таким образом, это также стадия разделения. Специалистам будет понятно, как может быть осуществлена эта стадия. Также делается ссылка на то, что описано выше.The desorption step is accompanied by the formation of CO2, which is removed from the reaction mixture after or during the desorption step. So this is also a separation stage. Those skilled in the art will appreciate how this step can be carried out. Reference is also made to what is described above.

В различных точках способа, соответствующего изобретению, могут быть осуществлены дополнительные стадии разделения, на которых результирующие полиэтиленаминовые соединения отделяют от исходных соединений, промежуточных соединений и/или от аддуктов СО2 с полиэтиленаминовыми соединениями. Точно также, этот процесс надлежащим образом может быть проведен посредством дистилляции. Другие пригодные способы очевидны специалистам в данной области.At various points in the process according to the invention, additional separation steps may be carried out in which the resulting polyethyleneamine compounds are separated from the starting compounds, intermediates and/or CO2 adducts with polyethyleneamine compounds. Likewise, this process can be appropriately carried out by distillation. Other suitable methods will be apparent to those skilled in the art.

Специалистам понятно, что в способе, соответствующем изобретению, включающем множество стадий, возможно объединение продуктов нескольких циклов проведения одной и той же стадии и последующая обработка объединенного продукта на других стадиях. Если нужно, может быть добавлен продукт, полученный в других процессах. И наоборот, также возможно отделение фракций продукта одной стадии и их подача в разные установки.Those skilled in the art will appreciate that in a multi-step process according to the invention, it is possible to combine products from multiple runs of the same step and then process the combined product in other steps. If desired, product from other processes may be added. Conversely, it is also possible to separate product fractions from one stage and feed them to different plants.

Claims (47)

1. Интегрированный способ производства полиэтиленаминовых соединений, выбранных из группы полиэтиленаминов и гидроксиэтилэтиленаминов, включающий стадии, на которых:1. An integrated method for the production of polyethyleneamine compounds selected from the group of polyethyleneamines and hydroxyethylethyleneamines, which includes stages in which: на стадии присоединения обеспечивают аддукт СО2 с исходным соединением, включающим фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН,at the stage of accession, an adduct of CO 2 is provided with the initial compound, including a fragment -NH-CH 2 -CH 2 -NH- or a fragment -NH-CH 2 -CH 2 -OH or HO-CH 2 -CH 2 -OH, на стадии реакции проводят реакцию гидроксифункционального соединения, выбранного из группы этаноламинов и дигидроксиэтана, с аминофункциональным соединением, при этом, по меньшей мере, часть общего количества гидроксифункциональных соединений и аминофункциональных соединений обеспечивают в форме аддукта с СО2, с образованием аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением,at the reaction stage, a hydroxy functional compound selected from the group of ethanolamines and dihydroxyethane is reacted with an amino functional compound, while at least a part of the total amount of hydroxy functional compounds and amino functional compounds is provided in the form of an adduct with CO 2 , with the formation of an adduct of CO 2 with a polyethyleneamine compound , на стадии удаления преобразуют аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением в соответствующее результирующее полиэтиленаминовое соединение,the removal step converts the CO 2 adduct with the polyethyleneamine compound to the corresponding resulting polyethyleneamine compound, при этом, фракцию, содержащую рециркулируемое соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, или его аддукт с СО2, подают по окончании стадии реакции или стадии удаления на стадию присоединения или стадию реакции,at the same time, a fraction containing a recycled compound, including a fragment -NH-CH 2 -CH 2 -NH- or a fragment -NH-CH 2 -CH 2 -OH or HO-CH 2 -CH 2 -OH, or its adduct with CO 2 is fed at the end of the reaction step or the removal step to the addition step or the reaction step, при этом, рециркулируемое соединение при расчете на одну молекулу содержит в среднем меньшее общее количество фрагментов -NН-CH2-CH2-NН- и фрагментов -NH-CH2-CH2-OH, чем результирующее полиэтиленаминовое соединение.at the same time, the recycled compound, per molecule, contains on average a lower total number of -NH-CH 2 -CH 2 -NH- fragments and -NH-CH 2 -CH 2 -OH fragments than the resulting polyethyleneamine compound. 2. Способ по п. 1, в котором стадия присоединения включает стадию абсорбции, на которой проводят реакцию газообразного СО2 с исходным соединением, включающим фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, с образованием соответствующего аддукта с СО2.2. The method according to p. 1, in which the stage of accession includes the stage of absorption, which is the reaction of gaseous CO 2 with the original connection, including a fragment -NH-CH 2 -CH 2 -NH- or a fragment -NH-CH 2 -CH 2 -OH or HO-CH 2 -CH 2 -OH, with the formation of the corresponding adduct with CO 2 . 3. Способ по п. 1 или 2, в котором стадия присоединения включает стадию проведения реакции исходного соединения, включающего фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, с подводящим диоксид углерода соединением, способным передавать карбонильную группу исходным соединениям, с образованием их аддукта с СО2.3. The method according to claim 1 or 2, in which the addition step includes the step of reacting a starting compound comprising a -NH-CH 2 -CH 2 -NH- moiety or a -NH-CH 2 -CH 2 -OH or HO-CH moiety 2 -CH 2 -OH, with a carbon dioxide supply compound capable of transferring a carbonyl group to the parent compounds, with the formation of their adduct with CO 2 . 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадия удаления включает стадию десорбции, на которой аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением вступает в реакцию с водой с образованием СО2 и соответствующего результирующего полиэтиленаминового соединения.4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the removal step comprises a stripping step in which the CO 2 adduct with the polyethyleneamine compound reacts with water to form CO 2 and the corresponding resulting polyethyleneamine compound. 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадия удаления включает стадию щелочной обработки, на которой аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением вступает в реакцию с неорганическим основанием с образованием результирующего полиэтиленаминового соединения и соли карбоната.5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the removal step comprises an alkali treatment step in which the CO 2 adduct with the polyethyleneamine compound is reacted with an inorganic base to form the resultant polyethyleneamine compound and a carbonate salt. 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадия удаления включает стадию передачи СО2, на которой карбонильная группа передается от аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением к соединению, включающему фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН.6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the removal step comprises a CO 2 transfer step in which a carbonyl group is transferred from a CO 2 adduct with a polyethyleneamine compound to a compound comprising a -NH-CH 2 -CH 2 -NH- moiety or a - NH-CH 2 -CH 2 -OH or HO-CH 2 -CH 2 -OH. 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадия присоединения включает стадию абсорбции, и стадия удаления включает стадию десорбции, при этом, СО2, образовавшийся на стадии десорбции, подают, по меньшей мере частично, на стадию абсорбции.7. A method according to any one of the preceding claims, wherein the addition step includes an absorption step and the removal step includes a stripping step, wherein the CO 2 formed in the stripping step is fed at least partially to the absorption step. 8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадия присоединения включает стадию абсорбции, и стадия удаления включает стадию десорбции, при этом, отдувочный газ, отводимый со стадии десорбции, подвергают обработке на стадии удаления СО2 и рециркулируют, по меньшей мере, частично, на стадию десорбции.8. A method according to any one of the preceding claims, wherein the addition step includes an absorption step and the removal step includes a stripping step, wherein the stripping gas from the stripping step is subjected to a CO 2 removal step and recycled at least partially , to the desorption stage. 9. Способ по п. 8, в котором отдувочный газ, содержащий СО2, отводят со стадии десорбции и подают на стадию абсорбции, где из содержащего СО2 отдувочного газа абсорбируется СО2, и отдувочный газ, из которого удален СО2, отводят со стадии абсорбции и подают на стадию десорбции.9. The method according to claim 8, in which the stripping gas containing CO 2 is withdrawn from the desorption stage and fed to the absorption stage, where CO 2 is absorbed from the stripping gas containing CO 2 and the stripping gas from which CO 2 is removed is removed from absorption stage and fed to the desorption stage. 10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадию разделения проводят после стадии удаления, при этом, на стадии разделения получают фракцию, содержащую рециркулируемое соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, или аддукт СО2 с ним, которую полностью или частично подают на стадию присоединения или стадию реакции, при этом, рециркулируемое соединение при расчете на одну молекулу содержит в среднем меньшее общее количество фрагментов -NН-CH2-CH2-NН- и фрагментов -NH-CH2-CH2-OH, чем результирующее полиэтиленаминовое соединение, рециркулируемое соединение включает исходные соединения и, необязательно, промежуточные соединения, на стадии разделения дополнительно получают фракцию результирующих полиэтиленаминовых соединений.10. The method according to any of the preceding claims, wherein the separation step is carried out after the removal step, wherein the separation step produces a fraction containing a recycled compound comprising a -NH-CH 2 -CH 2 -NH- moiety or a -NH-CH moiety 2 -CH 2 -OH or HO-CH 2 -CH 2 -OH, or CO 2 adduct with it, which is fully or partially fed to the addition stage or reaction stage, while the recycled compound, per molecule, contains on average less the total number of -NH-CH 2 -CH 2 -NH- fragments and -NH-CH 2 -CH 2 -OH fragments than the resulting polyethyleneamine compound, the recycled compound includes starting compounds and optionally intermediate compounds, a fraction is additionally obtained in the separation step the resulting polyethyleneamine compounds. 11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадию разделения проводят после стадии реакции и до стадии удаления, при этом, на стадии разделения получают фракцию, содержащую рециркулируемое соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, или аддукт СО2 с ним, которую полностью или частично подают на стадию присоединения или стадию реакции, при этом, на стадии разделения дополнительно получают фракцию, содержащую аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением, которую подают на стадию удаления.11. The method according to any one of the preceding claims, wherein the separation step is carried out after the reaction step and before the removal step, wherein the separation step produces a fraction containing a recycled compound comprising a moiety -NH-CH 2 -CH 2 -NH- or a moiety -NH-CH 2 -CH 2 -OH or HO-CH 2 -CH 2 -OH, or an adduct of CO 2 with it, which is completely or partially fed to the addition stage or the reaction stage, while at the separation stage a fraction is additionally obtained, containing an adduct of CO 2 with a polyethyleneamine compound, which is fed to the removal stage. 12. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадия удаления включает первую стадию удаления и одну или более дополнительных стадий удаления, при этом, стадии удаления независимо друг от друга выбраны из группы, состоящей из:12. A method according to any one of the preceding claims, wherein the removal step comprises a first removal step and one or more additional removal steps, wherein the removal steps are independently selected from the group consisting of: стадии десорбции, на которой проводят реакцию между аддуктом СО2 с полиэтиленаминовым соединением и водой с образованием СО2 и соответствующего результирующего полиэтиленаминового соединения,a desorption step in which the CO 2 adduct with the polyethyleneamine compound is reacted with water to form CO 2 and the corresponding resulting polyethyleneamine compound, стадии щелочной обработки, на которой проводят реакцию между аддуктом СО2 с полиэтиленаминовым соединением и неорганическим основанием, приводящую к образованию результирующего полиэтиленаминового соединения и соли карбоната, иan alkaline treatment step in which a CO 2 adduct with a polyethyleneamine compound and an inorganic base are reacted to form the resultant polyethyleneamine compound and a carbonate salt, and стадии передачи СО2, на которой карбонильная группа передается от аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением к соединению, включающему фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН,a CO 2 transfer step in which a carbonyl group is transferred from a CO 2 adduct with a polyethyleneamine compound to a compound containing a -NH-CH 2 -CH 2 -NH- moiety or a -NH-CH 2 -CH 2 -OH or HO-CH 2 moiety -CH 2 -OH, при этом, на первой стадии удаления часть аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением, присутствующего в поступающем на эту стадию потоке, преобразуется в полиэтиленаминовые соединения, тогда как часть аддукта СО2 с полиэтиленаминовым соединением, присутствующего в поступающем на первую стадию удаления потоке, не преобразуется в ходе первой стадии удаления и поступает на дополнительную стадию удаления.at the same time, at the first stage of removal, a part of the CO 2 adduct with a polyethyleneamine compound present in the stream entering this stage is converted into polyethyleneamine compounds, while a part of the CO 2 adduct with a polyethyleneamine compound present in the stream entering the first stage of removal is not converted into during the first removal stage and enters the additional removal stage. 13. Способ по п. 12, в котором первая стадия удаления представляет собой стадию десорбции или стадию передачи СО2, а дополнительная стадия удаления представляет собой стадию десорбции или стадию щелочной обработки, при этом, эти стадии отличны друг от друга.13. The method of claim 12, wherein the first removal step is a desorption step or a CO 2 transfer step and the additional removal step is a stripping step or an alkali treatment step, which steps are different from each other. 14. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором на стадии удаления получают продукт, содержащий полиэтиленаминовые соединения и аддукты СО2 с полиэтиленаминовыми соединениями, и подают этот продукт на стадию разделения, где от полиэтиленаминовых соединений отделяют фракцию, содержащую аддукты СО2 с полиэтиленаминовыми соединениями, и подвергают ее обработке одним или более из следующих способов:14. Process according to any one of the preceding claims, wherein a product containing polyethyleneamine compounds and CO 2 adducts with polyethyleneamine compounds is obtained at the removal stage, and this product is fed to a separation stage, where a fraction containing CO 2 adducts with polyethyleneamine compounds is separated from the polyethyleneamine compounds , and subject it to processing in one or more of the following ways: подвергают, по меньшей мере частично, очистке и обработке на дополнительных стадиях разделения,subjected, at least in part, to purification and processing in additional separation steps, рециркулируют, по меньшей мере частично, на стадию удаления,are recycled, at least in part, to the removal stage, подают, по меньшей мере, частично на дополнительную стадию удаления, которую проводят при более жестких условиях, чем первая стадия удаления, и которая включает, в частности, обработку неорганическим основанием,fed at least in part to an additional removal stage, which is carried out under more stringent conditions than the first removal stage, and which includes, in particular, treatment with an inorganic base, подают, по меньшей мере, частично на стадию реакции.is fed at least partially to the reaction step. 15. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором исходные материалы подают на стадию реакции одним из следующих способов:15. The method according to any one of the preceding claims, wherein the starting materials are supplied to the reaction step in one of the following ways: аминофункциональное соединение полностью или частично подают на стадию присоединения, где его преобразуют в аддукт с СО2, который затем подают на стадию реакции, при этом, на стадию реакции подают гидроксифункциональное соединение,the amino-functional compound is fully or partially fed to the addition step, where it is converted into an adduct with CO 2 , which is then fed to the reaction step, while the hydroxy-functional compound is fed to the reaction step, гидроксифункциональное соединение полностью или частично подают на стадию присоединения, где его преобразуют в аддукт с СО2, который затем подают на стадию реакции, при этом, на стадию реакции подают аминофункциональное соединение,the hydroxy-functional compound is fed wholly or partly to the addition step, where it is converted into an adduct with CO 2 , which is then fed to the reaction step, while the amino-functional compound is fed to the reaction step, и гидроксифункциональное соединение, и аминофункциональное соединение подают на стадию присоединения, где их полностью или частично преобразуют в аддукты с СО2, которые затем подают на стадию реакции.both the hydroxy functional compound and the amino functional compound are fed to the addition step, where they are fully or partially converted to CO 2 adducts, which are then fed to the reaction step. 16. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадия присоединения включает стадию абсорбции, стадия удаления включает стадию десорбции, и в котором поток, содержащий СО2, отводят со стадии десорбции и подают на стадию абсорбции, а поток, содержащий воду, отводят со стадии абсорбции и подают на стадию десорбции.16. A method according to any one of the preceding claims, wherein the addition step includes an absorption step, the removal step includes a desorption step, and wherein the CO 2 containing stream is removed from the stripping stage and fed to the absorption stage, and the water containing stream is removed from absorption stage and fed to the desorption stage. 17. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором поток, содержащий воду, отводят со стадии реакции и подают на стадию удаления.17. A process according to any one of the preceding claims, wherein the water-containing stream is withdrawn from the reaction stage and fed to the removal stage. 18. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадию разделения проводят после стадии реакции и до стадии удаления, а дополнительную стадию разделения проводят после стадии удаления.18. The method according to any one of the preceding claims, wherein the separation step is carried out after the reaction step and before the removal step, and an additional separation step is carried out after the removal step. 19. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий стадии, на которых:19. The method according to any one of the preceding paragraphs, including the stages at which: подают исходное соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, на стадию абсорбции, где его соединяют с СО2 и проводят реакцию с образованием аддукта СО2,the starting compound, including the fragment -NH-CH 2 -CH 2 -NH- or the fragment -NH-CH 2 -CH 2 -OH or HO-CH 2 -CH 2 -OH, is fed to the absorption stage, where it is combined with CO 2 and carry out the reaction with the formation of CO 2 adduct, подают аддукт СО2 на стадию реакции, где он вступает в реакцию с другим реагентом, при этом, реагентами на стадии реакции являются гидроксифункциональное соединение, выбранное из группы этаноламинов и дигидроксиэтана, и аминосоединение, при этом, по меньшей мере, часть общего количества гидроксифункциональных соединений и аминофункциональных соединений обеспечивают в форме аддукта с СО2, с образованием продукта, содержащего аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением,the CO 2 adduct is fed to the reaction stage, where it reacts with another reagent, while the reagents at the reaction stage are a hydroxy functional compound selected from the group of ethanolamines and dihydroxy ethane, and an amino compound, while at least a part of the total number of hydroxy functional compounds and amino functional compounds are provided in the form of an adduct with CO 2 , with the formation of a product containing an adduct of CO 2 with a polyethyleneamine compound, подают продукт, содержащий аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением, на стадию десорбции, где он вступает в контакт с отдувочным газом, и отводят отдувочный газ, содержащий СО2, со стадии десорбции и подают на стадию абсорбции,the product containing the adduct of CO 2 with the polyethyleneamine compound is fed to the desorption stage, where it comes into contact with the stripping gas, and the stripping gas containing CO 2 is removed from the desorption stage and fed to the absorption stage, отводят отдувочный газ, из которого абсорбирован СО2, со стадии абсорбции и подают на стадию десорбции,stripping gas, from which CO 2 is absorbed, is withdrawn from the absorption stage and fed to the desorption stage, подают продукт стадии десорбции на стадию разделения, где получают фракцию исходного материала, которую подают на стадию абсорбции или стадию реакции, фракцию результирующих полиэтиленаминовых соединений, которую отводят со стадии разделения, и фракцию, содержащую аддукты СО2 с полиэтиленаминовыми соединениями, которую подают на стадию десорбции или стадию реакции.the product of the desorption stage is fed to the separation stage, where a fraction of the starting material is obtained, which is fed to the absorption stage or the reaction stage, a fraction of the resulting polyethyleneamine compounds, which is removed from the separation stage, and a fraction containing CO 2 adducts with polyethyleneamine compounds, which is fed to the desorption stage or reaction step. 20. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий стадии, на которых:20. A method according to any one of the preceding claims, comprising the steps of: подают исходное соединение, включающее фрагмент -NН-CH2-CH2-NН- или фрагмент -NH-CH2-CH2-OH или НО-СН2-СН2-ОН, на стадию абсорбции, где его соединяют с СО2 и проводят реакцию с образованием аддукта с СО2,the starting compound, including the fragment -NH-CH 2 -CH 2 -NH- or the fragment -NH-CH 2 -CH 2 -OH or HO-CH 2 -CH 2 -OH, is fed to the absorption stage, where it is combined with CO 2 and carry out the reaction with the formation of an adduct with CO 2 , подают аддукт СО2 на стадию реакции, где он вступает в реакцию с другим реагентом, при этом, реагентами на стадии реакции являются гидроксифункциональное соединение, выбранное из группы этаноламинов и дигидроксиэтана, и аминосоединение, при этом, по меньшей мере, часть общего количества гидроксифункциональных соединений и аминофункциональных соединений обеспечивают в форме аддукта с СО2, с образованием продукта, содержащего аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением,the CO 2 adduct is fed to the reaction stage, where it reacts with another reagent, while the reagents at the reaction stage are a hydroxy functional compound selected from the group of ethanolamines and dihydroxy ethane, and an amino compound, while at least a part of the total number of hydroxy functional compounds and amino functional compounds are provided in the form of an adduct with CO 2 , with the formation of a product containing an adduct of CO 2 with a polyethyleneamine compound, подают продукт, содержащий аддукт СО2 с полиэтиленаминовым соединением, на стадию разделения, на которой получают фракцию исходного материала, которую подают на стадию абсорбции или стадию реакции, при этом, остальное подают на стадию десорбции,the product containing the CO 2 adduct with the polyethyleneamine compound is fed to the separation stage, in which a fraction of the starting material is obtained, which is fed to the absorption stage or the reaction stage, while the rest is fed to the desorption stage, на стадии десорбции остаток стадии разделения приводят в контакт с отдувочным газом и отводят отдувочный газ, содержащий СО2, со стадии десорбции и подают на стадию абсорбции,in the desorption stage, the residue of the separation stage is brought into contact with the stripping gas, and the stripping gas containing CO 2 is withdrawn from the desorption stage and fed to the absorption stage, отводят отдувочный газ, из которого абсорбирован СО2, со стадии абсорбции и подают на стадию десорбции,stripping gas, from which CO 2 is absorbed, is withdrawn from the absorption stage and fed to the desorption stage, подают продукт стадии десорбции на дополнительную стадию разделения, где получают фракцию результирующих полиэтиленаминовых соединений, которую отводят со стадии разделения, и фракцию, содержащую аддукты СО2 с полиэтиленаминовыми соединениями, которую подают на стадию десорбции или стадию реакции.the product of the desorption stage is fed to an additional separation stage, where a fraction of the resulting polyethyleneamine compounds is obtained, which is withdrawn from the separation stage, and a fraction containing CO 2 adducts with polyethyleneamine compounds, which is fed to the desorption stage or the reaction stage.
RU2020109525A 2017-08-11 2018-08-07 Method for production of ethylenamine compounds RU2783708C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17186001 2017-08-11
EP17186001.8 2017-08-11
PCT/EP2018/071324 WO2019030194A1 (en) 2017-08-11 2018-08-07 Process for preparing ethyleneamine compounds

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020109525A RU2020109525A (en) 2021-09-13
RU2020109525A3 RU2020109525A3 (en) 2021-10-08
RU2783708C2 true RU2783708C2 (en) 2022-11-16

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2806017A (en) * 1952-08-09 1957-09-10 American Cyanamid Co Polymerization of cyclic carbamates
US4503250A (en) * 1981-09-30 1985-03-05 Union Carbide Corporation Preparation of polyalkylene polyamines
SU1482522A3 (en) * 1981-04-06 1989-05-23 Дзе Бутс Компани Лимитед (Фирма) Method of producing substituted 1-(1-phenylcyclobutyl)-alkylamines or their pharmaceutically acceptable salts
RU2473537C2 (en) * 2007-03-01 2013-01-27 Басф Се Method of producing mixture of ethylene amines
RU2478092C2 (en) * 2007-03-01 2013-03-27 Басф Се Method of producing mixtures of ethylene amines

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2806017A (en) * 1952-08-09 1957-09-10 American Cyanamid Co Polymerization of cyclic carbamates
SU1482522A3 (en) * 1981-04-06 1989-05-23 Дзе Бутс Компани Лимитед (Фирма) Method of producing substituted 1-(1-phenylcyclobutyl)-alkylamines or their pharmaceutically acceptable salts
US4503250A (en) * 1981-09-30 1985-03-05 Union Carbide Corporation Preparation of polyalkylene polyamines
RU2473537C2 (en) * 2007-03-01 2013-01-27 Басф Се Method of producing mixture of ethylene amines
RU2478092C2 (en) * 2007-03-01 2013-03-27 Басф Се Method of producing mixtures of ethylene amines

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chen Xiaoping et al, Synthesis of Novel Polymer/Urea Peptoid Conjugates Using RAFT Polymerization. Macromolecules, 2010, V. 43, N 3, pp. 1341-1348. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111032618B (en) Process for preparing ethyleneamine compounds
JP7235716B6 (en) Method for preparing higher ethyleneamines or their urea derivatives
CN111032616B (en) Multi-step process for converting cyclic alkylene ureas to their corresponding alkylene amines
CN111032614B (en) Process for converting cyclic alkylene ureas to their corresponding alkyleneamines
CN110959004B (en) Process for preparing ethyleneamines and ethyleneamine derivatives
CN110072841B (en) Method for producing hydroxyethylethylene amines
US11878954B2 (en) Process for manufacturing ethyleneamine compounds
RU2783708C2 (en) Method for production of ethylenamine compounds
KR102643992B1 (en) Method for producing ethyleneamine compounds
CN113557226A (en) Method for producing ethylene amine compound
CN113557224A (en) Method for producing ethylene amine compound
RU2782146C2 (en) Multistage method for conversion of cyclic alkylene-urea compounds into corresponding alkylenamines