SU740751A1 - Способ получени этилендиамина и полиэтиленполиаминов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к усовершенствованному способу получени  зтилендиамина (ЭДА) и полиэтиленполиаминов (ПЭИА), которые наход т применение в синтезе пестицидов, резины, пластмасс и других област х производства. Наиболее распространенным способом дл  получени  ЭДА и ПЭПА  вл етс  способ, основанный на взаимодействии дихлорэтана с аммиаком, например, проведенный в аппарате специальной конструкции 1 . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ получени  ЭДА из дихлорэтана {ДХЭ) и водного аммиака в реакторах нескольких конструкций: либо в реакторе смешени , либо реакторе вытеснени . Аминирование провод т 25-50%-ным водным аммиаком при мольном соотношении ДХЭгЫНо, равном соответственно 1:10-20 при повышенном давлении и температу ре 80-120°С 2. Недостатком данного способа  вл емс  его неселективность, выражающа с  в том, что по нему получают в основном ЭДА до 75%, а остальное - полиэтиленполиамины. Целью изобретени   вл етс  повышение селективнос,ти процесса. Поставленна  цель достигаетс  описываемым способом получени  ЭДА и полиэтиленполиаминов, заключающимс  во взаимодействии Э с избытком водного аммиака таким образом, что предварительно приготовленную эмульсию дихлорэтан водный аммиак подают в реактор смешени  через сопло, обеспечивающее удельную мощность перемешивани  0,,2 квт/ми получение эмульсии размером 2-5-10 м с последующей подачей реакционной смеси в реактор вытеснени , причем в случае преимущественного получени  полиэтиленполиаминов дихлорэтан подают дополнительно в реактор вытеснени . Предпочтительно процесс провод т при мольном соотношении ДХЭ:МНз равном соответственно 1:2,5-50, темПЭратуре 80-150 С и давлении 10-100 ат. Отличительным признаком способа  вл етс  проведение процесса в двух реакторах различного типа - смешени  и вытеснени , что позвол ет получать по этой схеме селективно либо ЭДА, либо ПЭПА. На чертеже представлена схема узла синтеза хлоргидратов этилендиамина и полиэтиленполиаминов.

Технологи  способа состоит в слаДУЮЩ62М .

Полученную в эффективном смесителе 1 эмульсию диэлорэтана в водном аммиаке (мольное соотношение VJHj ДХЭ - 2,5-50), подают через сопло 2 в реактор смешени  3. Предварительно эмульсию нагревают до темпера-туры котора  на 40-бОс ниже температуры в зоне реакции. Сопло расположено по оси в крынке аппарата. Создаваемый им поток обеспечивает получение эмульсии с размером частиц 2-5-10 м и эффективное перемешивание в аппарате (удельна  мощность перемешивани  0,8+0,2 KBT/M) . Вследствие того, что растворенный дихлорэтан вступает в реакцию, концентраци  его в водном atvJMHaKe непрерывно пополн етс  за сЧет растворени  с поверхности капель . Поэтому врем  существовани  капель очень мало и процесс проходит практически в гомогенной среде. Это способствует селективному получению этилендиамина, так как ДХЭ реагирует только в, фазе водного аммиака,Затем реакционна  смесь передаетс  в реактор вытеснени  4. Температура в обоих реакторах может быть от 80 до 150°С, давление до 9, (100 ат Врем  пребывани  в каждом реакторе определено из физико-химических свойс системы и кинетических характерист-ик химических реакций и  вл етс  конкретHbjM дл  каждой температуры и мольного отношени  реагентов. Причем врем  пребывани  в аппарате смешени  равно времени пребывани  в аппарате вытеснени . Например, при и соотношении 40 молей HH.J, на 1 моль ДХЭ врем  пребывани  в каждом аппарате равно 8-9 мин. Отклонение по времени снижает либо выход этилендиамина, либо селективность процесса. Тепловой эффект реакции используетс  дл  нагрева реакционной смеси до температуры реакции.

Кроме того, применение комбинации двух типов реакторов делает узел синтеза универсальным. В случае необходимости получени  высших полиаминов - диэтилентриамина, триэтиленте:трамина и тетраэтиленпентамина, спрос на которые стремительно растет, реактор может быть использован дл  их синтеза. Дл  этой цели в предлагаемом способе предусмотрена возможность введени  дополнительного количества дихлорэтана во второй реактор При этом ЭДА, полученный в первом р€ акторе, вступает во взаимодействие с дополнительно введенным ДХЭ, что приводит к , получению высших полиэ минов .

Пример 1. Нагретый до водный 77%-ный раствор аммиака смешивают с дихлорэтаном (мольное отношение ДХЭ равно 40) в струйном смесителе, полученную эмульсию передают в емкостной аппарат через сопло обеспечивающее удельную мощность пермей№ вани  О , 8±0 , 2 квт/м и создаюЕцее эмульсию размером 2-5-10-м. Врем  пребывани  в этом аппарате 8-9 мин. Раствор затем передают в аппарат вытеснени , представл ющий собой вертикальную трубу. Врем  пребывани  во втором аппарате 8-9 IVQIH . Температуру в зоне реакции в обоих аппарата поддерживают 110-130°С, давление 8,82-9, (90-100 ат) .

В табл.1 приведены составы реакционных смесей, полученных в данном примере, в сравнении с составами известного способа (из приведенных составов исключены вода, как инертное вещество, и амглиак, присутствующий в большом избытке).

Пример 2. Процесс провод т аналогично за исключением того, что во второй реактор вводитс  добавочное количество дихлорэтана, равное вводимому в первый реактор.

Данные по составу реакционной смеси представлены в табл.2 ( в сравнении с составом, полученным по примеру 1).

Пример 3. Нагретый до 70 С 25%-ный водный раствор аммиака смешивают с дихлорэтаном в мол рном отношении 5:1. Полученную эмульсию передают на стадию синтеза, оформленную так же, как в примере 1. Во второй реактор дополнительно подают дихлорэтан в количестве 1 мо на 1 моль поданного аммиака (общее мольное отношение аммиак:дихлорэтан равно 2,5:1). Врем  пребывани  реакционной смеси в каждом аппарате 5--7 мин.

Температура в зоне реакции 150 С давление 1,96-10 кПа (20 ат) .

В табл.3 представлены составы реакционных смесей, полученных по данному примеру. Использование схемы обеспечивает р д преимуществ в осуществлении стсщии синтеза процесса получени  этушендиамина и полиэтиленполиаминов: увеличение селективности процесса за счет подавлени  побочных процессов, протекаюгдих в фазе дихлорэтана; увеличение скорости образовани  этилендиамина за счет сн ти  диффузионного торможени  путем проведени  процесса в гомогенной среде; универсальность установки -- возможность получени  либо ЭДА, либо ПЭПА.

Составы реакционной смеси, выход щей с узла синтеза

Т а б л и

Ц а

По примеримечание , Данные, представленные в прототипе,

7,0

3,0

дл  удобства сравнени  пересчитаны: состав аминов этилендиамина 60%; диэтилентриамина 16%; триэтилентетрамина 15%; высших ПЭПА 9% - пересчитан на состав их хлоргидратов.

Та б ц а

Таблица

5,0

28.0

30,0

37,0

Claims (1)

1. Способ получени  этилендиамина и полиэтиленполиаминов взаимодействием дихлорэтана с избытком водного раствора аммиака при повышенных температуре и давлении в реакторе смешени ., отличающийс  тем, что:/ с целью пйвышени  селективности процесса, предварительно приготовленную эмульсию дихлорэтан - водный аммиак подают в реактор смешени  через сопло, обеспечивающее удельную .. мощность перемешивани  0,8±0,2 квт/м и получение эмульсии размером 2-5-10 с,последующей подачей реакционной сйеси в реактор вытеснени , причем в случае преимущественного получени  полиэтиленполиаминов, дополнительно подают дихлорэтан в реактор вытеснени .

2,Способ по п,1, отличающийс  тем, что процесс провод т при мольном соотношении дихлорэтан:

.аммиак равном соответственно 1:2,550 .

3,Способ по пп, 1 и 2, о т л и чающийс 

тем, что процесс провод т при температуре 80-150 С

эовод т при давлении 10-100 ат.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертезе

1. Авторское свидетельство СССР № 106844, кл„С 07 С 87/20,24.09.56.

2 о Zeszczynski Z. Реакторный процесс получени  этилендиамина и его производных из дихлорэтана и водного аммиака,-Przemyst Chemczny; 1967, № 4, г.46, с. 210-213 (прототип).

Г1У Х-.

л Вода