專利名稱：乙烯胺粗產(chǎn)品萃取脫水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及乙烯胺粗產(chǎn)品的提純方法。
背景技術(shù)：
乙烯胺又名乙撐胺，是指乙二胺的多聚體類產(chǎn)品，主要有乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)、四乙烯五胺(TEPA)、五乙烯六胺(PEHA)、哌嗪(PIP)、N-氨基乙基哌嗪(AEP)以及羥乙基哌嗪(HEP)等產(chǎn)品。乙烯胺是一種重要的化工原料和精細(xì)化工中間體，可應(yīng)用于造紙、印染、醫(yī)藥、農(nóng)藥和石化等諸多行業(yè)和領(lǐng)域。近年來(lái)隨著社會(huì)的發(fā)展，乙烯胺產(chǎn)品在中國(guó)乃至世界市場(chǎng)的消費(fèi)需求迅速增長(zhǎng)，乙烯胺粗產(chǎn)品提純方法的探索對(duì)整個(gè)乙烯胺產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著重要的作用。工業(yè)上無(wú)論使用二氯乙烷(EDC)法還是單乙醇胺(MEA)法胺化生產(chǎn)得到的乙烯胺 都是含水的乙烯胺粗產(chǎn)品。由于乙烯胺是極具親水性的，而且水與乙二胺能夠形成最高共沸物，常壓下共沸物含有80. 7%的乙二胺，因而乙烯胺產(chǎn)品的脫水是生產(chǎn)過(guò)程中的難點(diǎn)。專利EP0367312中，使用了正丙醇等醇類作為萃取劑進(jìn)行含鹽乙烯胺溶液的分離，由于此類醇與水部分互溶，因此在分層后的萃取相中仍然含有部分水，萃余相中也含有部分萃取溶劑，后續(xù)分離工作非常復(fù)雜，需要有專門(mén)的溶劑回收工藝。US3454645采用了萃取精餾方法，將含水乙二胺在萃取塔塔底汽化后與塔頂加入的濃度為30°/Γ50%的氫氧化鈉溶液接觸，經(jīng)萃取處理后塔頂分離出濃度為84%左右的乙二胺粗品。該方法的不足之處是進(jìn)入塔后乙二胺水溶液需要先汽化，能耗非常高，而且與堿液是汽液相接觸過(guò)程，傳質(zhì)效果差，萃取后得到的乙烯胺溶液濃度只比共沸濃度稍高。CN200910250469. X采用了二乙二醇單甲醚等縮醇醚作萃取劑萃取60. 0% 92. 0%的乙二胺溶液。將萃取劑加熱至70°C 90°C，含水乙二胺與萃取劑的質(zhì)量比為1:1飛，萃取塔塔底分離出乙二胺和萃取劑的混合物，該混合物再經(jīng)精餾得到乙二胺。該方法的不足在于有機(jī)萃取劑的消耗量較大，而且引入一種新的有機(jī)物，還需增加一個(gè)精餾塔來(lái)回收縮醇醚萃取劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種乙烯胺粗產(chǎn)品萃取脫水的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。本發(fā)明的方法，包括如下步驟將堿性物質(zhì)溶液與含水乙烯胺在萃取塔中，液相逆流接觸，進(jìn)行萃取，然后分別收集萃取相和萃余相，將萃取相送往后序的精制工段；優(yōu)選的，堿性物質(zhì)溶液由萃取塔頂進(jìn)入萃取塔，含水乙烯胺由萃取塔底進(jìn)入萃取塔，逆流接觸，進(jìn)行萃取，然后分別收集塔頂?shù)妮腿∠嗪退椎妮陀嘞?，將萃取相送往后序精制工段?所述的堿性物質(zhì)選自氫氧化鈉或氫氧化鉀；
所述的堿性物質(zhì)溶液的重量濃度為30°/Γ80%，優(yōu)選的重量濃度為50°/Γ75% ；所述含水乙烯胺的重量濃度為59Γ70%，二氯乙烷法和乙醇胺法得到的反應(yīng)液中和除鹽后都可直接用于萃取，不需要進(jìn)一步提濃處理；含水乙烯胺與堿性物質(zhì)溶液的重量比為1:1. 2 1:8，優(yōu)選1:1. 5^1:4 ；萃取溫度為40°C 75°C ;萃取過(guò)程中，物料在萃取塔中的停留時(shí)間為15 45min，優(yōu)選時(shí)間為25 40min ；停留時(shí)間的定義如下停留時(shí)間一般用于連續(xù)操作設(shè)備，指流體微粒從設(shè)備入口到出口所用的時(shí)間；所述的萃取塔可以是脈沖塔、轉(zhuǎn)盤(pán)塔、篩板塔、填料塔或類似設(shè)備，優(yōu)選填料萃取 塔或轉(zhuǎn)盤(pán)式萃取塔，進(jìn)入萃取塔的乙烯胺粗產(chǎn)品質(zhì)量濃度在。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)高濃度的堿性物質(zhì)溶液，與乙烯胺的溶解度很小，因此，可以作為萃取劑，萃取乙烯胺水溶液中的水分，采用上述方法，萃取相中，乙烯胺濃度可達(dá)90%以上，單級(jí)萃取塔底堿溶液中所含乙烯胺濃度低至2%，并可以通過(guò)濃縮后返回至萃取塔再次萃取。由于本發(fā)明米用的是液液萃取，相對(duì)于US3454645專利披露的技術(shù),不僅能耗大幅度降低，而且與堿液是液液相接觸，傳質(zhì)效果也大幅度提高。根據(jù)計(jì)算采用US3454645專利披露的技術(shù)，將重量濃度為10%含水乙烯胺汽化需要的熱量為2400kJ/kg，而本發(fā)明由于不需要汽化，采用的液液萃取，因此，能夠顯著節(jié)省能耗。使用本發(fā)明的方法可以處理的乙烯胺粗產(chǎn)品濃度范圍更廣，最低到5%左右，滿足反應(yīng)工藝得到的乙烯胺稀溶液的要求，大大提高了乙烯胺的萃取效率和收率，縮短了生產(chǎn)周期，增大了處理量，能有效地提高產(chǎn)能。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I設(shè)備采用填料式萃取塔，塔高2. 3m，塔徑80cm，填料為拉西環(huán)，填料高度為I. 5m。參照實(shí)際生產(chǎn)中的反應(yīng)液組成，乙烯胺各組分的重量配比為乙二胺59. 8%、二乙烯三胺17. 3%、三乙烯四胺8. 5%、四乙烯五胺4. 2%、五乙烯六胺3. 9%、哌嗪2. 8%、N-氨基乙基哌嗪
3.5%。工藝條件如下將重量濃度為75%的氫氧化鈉溶液加入萃取塔的塔頂，將重量濃度為6%含水乙烯胺粗產(chǎn)品用泵從萃取塔下部進(jìn)入萃取塔，二者在轉(zhuǎn)盤(pán)萃取塔中逆向接觸，含水乙烯胺與堿溶液的重量比為1:2. 5，萃取塔溫度保持在75°C，物料在萃取塔中的停留時(shí)間為30min，經(jīng)萃取處理后萃取塔塔頂?shù)玫揭蚁┌樊a(chǎn)品。在此操作條件下，由氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)得乙烯胺的重量濃度為91. 4%，乙烯胺中各組分的重量配比為乙二胺56. 6%、二乙烯三胺16. 9%、三乙烯四胺9. 3%、四乙烯五胺5. 2%、五乙烯六胺4. 8%、哌嗪3. 6%、N-氨基乙基哌嗪
4.6%。萃取塔底堿溶液中所含乙烯胺的重量濃度為2. 54%，乙烯胺中各組分的配比為乙二胺62. 1%、二乙烯三胺18. 9%、三乙烯四胺7. 7%、四乙烯五胺3. 8%、五乙烯六胺3. 1%、哌嗪
2.0%、N-氛基乙基喊嚷2. 4%。實(shí)施例2采用與實(shí)施例I相同的裝置和乙烯胺各組分配比。工藝條件如下將重量濃度為60%的氫氧化鈉溶液加入萃取塔的塔頂，重量濃度為10%含水乙烯胺粗產(chǎn)品用泵從萃取塔下部進(jìn)入萃取塔，二者在轉(zhuǎn)盤(pán)萃取塔中逆向接觸，含水乙烯胺與堿溶液的重量比為1:2，萃取塔溫度保持在70°C，物料在萃取塔中的停留時(shí)間為35min，經(jīng)萃取處理后萃取塔塔頂?shù)玫揭蚁┌樊a(chǎn)品。在此操作條件下，由氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)得乙烯胺重量濃度為89. 2%，乙烯胺中各組分的配比為乙二胺55. 1%、二乙烯三胺16. 1%、三乙烯四胺9. 7%、四乙烯五胺5. 6%、五乙烯六胺4. 9%、哌嗪4. 1%、N-氨基乙基哌嗪4. 5%。萃取塔底堿溶液中所含乙烯胺重量濃度為3. 42%，乙烯胺中各組分的配比為乙二胺63. 8%、二乙烯三胺17. 9%、三乙烯四胺7. 2%、四乙烯五胺3. 3%、五乙烯六胺2. 9%、哌嗪
2.2%、N-氛基乙基喊嚷2. 7%。實(shí)施例3采用與實(shí)施例I相同的裝置和乙烯胺各組分配比。工藝條件如下將重量濃度為55%的氫氧化鈉溶液加入萃取塔的塔頂，重量濃度為50%含水乙烯胺粗產(chǎn)品用泵從萃取塔下部進(jìn)入萃取塔，二者在轉(zhuǎn)盤(pán)萃取塔中逆向接觸， 含水乙烯胺與堿溶液的重量比為1:2. 2，萃取塔溫度保持在6 5 °C，物料在萃取塔中的停留時(shí)間為35min，經(jīng)萃取處理后萃取塔塔頂?shù)玫揭蚁┌樊a(chǎn)品。在此操作條件下，由氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)得乙烯胺重量濃度為93. 0%，乙烯胺中各組分的配比為乙二胺58. 1%、二乙烯三胺17. 1%、三乙烯四胺8. 9%、四乙烯五胺4. 7%、五乙烯六胺4. 3%、哌嗪3. 0%、N-氨基乙基哌嗪3. 9%。萃取塔底堿溶液中所含乙烯胺重量濃度為5. 35，乙烯胺中各組分的配比為乙二胺61. 3%、二乙烯三胺17. 6%、三乙烯四胺7. 9%、四乙烯五胺3. 9%、五乙烯六胺3. 4%、哌嗪2. 8%、N-氨基乙基哌嗪3. 1%。實(shí)施例4采用與實(shí)施例I相同的方法，其中以重量濃度為75%氫氧化鉀溶液代替氫氧化鈉溶液，其它工藝條件不變。在此操作條件下，由氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)得乙烯胺重量濃度為89. 7%，乙烯胺中各組分的配比為乙二胺57. 2%、二乙烯三胺17. 3%、三乙烯四胺8. 7%、四乙烯五胺5. 1%、五乙烯六胺4. 3%、哌嗪3. 4%、N-氨基乙基哌嗪4. 0%。萃取塔底堿溶液中所含乙烯胺重量濃度為3. 3%，乙烯胺中各組分的配比為乙二胺61. 9%、二乙烯三胺18. 5%、三乙烯四胺7. 5%、四乙烯五胺3. 7%、五乙烯六胺3. 2%、哌嗪2. 5%、N-氨基乙基哌嗪2. 7%。
權(quán)利要求
1.乙烯胺粗產(chǎn)品萃取脫水的方法，其特征在于，包括如下步驟將堿性物質(zhì)溶液與含水乙烯胺在萃取塔中，逆流接觸，進(jìn)行萃取，然后分別收集萃取相和萃余相，將萃取相送往后序的精制工段；所述的堿性物質(zhì)溶液的重量濃度為30°/Γ80%，所述的堿性物質(zhì)選自氫氧化鈉或氫氧化鉀。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的堿性物質(zhì)溶液的重量濃度為509^75%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述含水乙烯胺的重量濃度為59Γ70%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，含水乙烯胺與堿性物質(zhì)溶液的重量比為1:1. 2 1:8。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，萃取溫度為40°C^75°C，萃取過(guò)程中，物料在萃取塔中的停留時(shí)間為15 45min。
6.乙烯胺粗產(chǎn)品萃取脫水的方法，其特征在于，包括如下步驟堿性物質(zhì)溶液由萃取塔頂進(jìn)入萃取塔，含水乙烯胺由萃取塔底進(jìn)入萃取塔，逆流接觸，進(jìn)行萃取，然后分別收集塔頂?shù)妮腿∠嗪退椎妮陀嘞?，將萃取相送往后序精制工段，所述的堿性物質(zhì)溶液的重量濃度為30°/Γ80%，所述的堿性物質(zhì)選自氫氧化鈉或氫氧化鉀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的堿性物質(zhì)溶液的重量濃度為509^75%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，含水乙烯胺與堿性物質(zhì)溶液的重量比為1:1. 2 1:8。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，萃取溫度為40°C^75°C，萃取過(guò)程中，物料在萃取塔中的停留時(shí)間為15 45min。
10.根據(jù)權(quán)利要求I 9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的萃取塔是脈沖塔、轉(zhuǎn)盤(pán)塔、篩板塔、填料塔或類似設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種乙烯胺粗產(chǎn)品萃取脫水的方法，包括如下步驟將堿性物質(zhì)溶液與含水乙烯胺在萃取塔中，逆流接觸，進(jìn)行萃取，然后分別收集萃取相和萃余相，將萃取相送往后序的精制工段；所述的堿性物質(zhì)溶液的重量濃度為30%~80%，所述的堿性物質(zhì)選自氫氧化鈉或氫氧化鉀。使用本發(fā)明的方法可以處理的乙烯胺粗產(chǎn)品濃度范圍更廣，最低到5%左右，滿足反應(yīng)工藝得到的乙烯胺稀溶液的要求，大大提高了乙烯胺的萃取效率和收率，縮短了生產(chǎn)周期，增大了處理量，能有效地提高產(chǎn)能。
文檔編號(hào)C07D295/13GK102807464SQ20121029957
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者崔巍, 曹松, 魯?shù)? 袁茂全, 張鈞鈞, 袁向前 申請(qǐng)人:上海氯堿化工股份有限公司, 華東理工大學(xué)