专利名称：乙醇胺生产方法的改进的制作方法
技术领域：
本发明属于有机化学的合成技术领域，具体来说，涉及一种以液
氨(AWO和环氧乙烷(E0)在少量催化剂存在下生产乙醇胺的新工艺。
背景技术：
目前，大规模连续化生产乙醇胺的方法可分为两种类型
一种是将液氨配置成重量百分浓度为30%-50%左右的氨水，然 后与液态环氧乙垸一起，经静态混合器混合后进入活塞流动管道反应 器中进行反应，最后得到预定产品比例的三种乙醇胺产物。其中，一 乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺三种乙醇胺的比例由投入的氨与环氧乙 垸(A7/3/EO)摩尔比所决定。流程图见图1。
另一种是将液氨与环氧乙烷在大约2-10wtW水作为催化剂(基于 液氨重量)的条件下，在管道反应器中高压反应生产三种乙醇胺产物。 三种乙醇胺的比例同样由投入液氨与环氧乙垸(Mf3/EO)的摩尔比 所决定。流程图见图2。
在通常的乙醇胺生产方法中，是将反应所得的三种产物经分离 后，再将一乙醇胺或二乙醇胺循环回到反应器中，以提高二乙醇胺和 三乙醇胺两种产物的比例。此外，在通常的乙醇胺生产方法中，亦有 采用一乙醇胺与环氧乙烷反应，生成二乙醇胺与三乙醇胺，然后进入 分离系统，以提高二乙醇胺和三乙醇胺两种产物的比例。
同时，也有文献报道，为了提高一乙醇胺产物的比例，在氨与环氧乙垸反应时，选择无机酸作为催化剂， 一乙醇胺产物比例可达
70-89%,甚至更高。此外，为了提高二乙醇胺产物比例，在氨与环 氧乙垸反应时，也可选择其他催化剂，使二乙醇胺产物比例达到90% 以上。而通常生产高比例三乙醇胺的方法，是将气态环氧乙垸通入定 量的氨水中来生产，但此法只能采用较小的7VZ/3/EO摩尔比，且多为 间断法生产，副产物多。
在已知的乙醇胺生产方法中，还未见报道利用混合反应器来制造 乙醇胺的方法，也未曾公开采用混合反应器来制造乙醇胺的工艺及相 应调整的工艺参数。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种乙醇胺的制造方法，该方法可 以保证液氨与环氧乙烷在液相条件下反应，环氧乙垸完全转化，在一 套装置上实现了三种乙醇胺产物比例的大范围调整。
本发明的乙醇胺生产工艺，包括以液氨和环氧乙烷为原料，投料 的液氨与环氧乙烷摩尔比为3-20: 1，更优选3-15: 1，加入液氨重 量2-10y。wt的水作为催化剂，更优选的是液氨重量的6%wt,在管道 式混合反应器中反应，反应压力范围5.0-8.0Mpa，反应温度范围 80-175°C，反应在液相中进行。
其中，液氨和环氧乙垸先经常温下预混合，然后进入反应器。
进一步地，管道式混合反应器分成若干组，以串联方式焊接，水 催化剂分次加入。
进一步地，预混合的液氨和环氧乙烷进入管道式混合反应器，在催化剂存在下反应，使得环氧乙烷完全反应。
进一步地，环氧乙烷和循环的一乙醇胺、二乙醇胺采用分段交替 方式加入反应器中以调整一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的产物比 例。
具体来说，液氨以液氨计量泵P-102输入反应器。在其入口管道 上安装预混合器MX-101，与环氧乙垸计量泵P-101泵出的环氧乙垸 在此进行预混合，然后进入反应器R-101。 R-101为(套管)管道混 合反应器，反应器的总长度足以保证环氧乙垸能完全转化。在反应器 内充满散装填料，以使分次加入的催化剂、环氧乙垸和循环的一乙醇 胺或二乙醇胺能混合均匀，避免副产物的生成。夹套内通入温水，它 既能除去反应放出的热量，又能维持一定的反应温度。反应产物送至 脱氨、脱水单元和精馏单元，最后获得纯品。反应流程图见图3。
本发明采用的反应器为(夹套)管道式混合反应器，它能经受 10.Mpa压力。内装散装填料，液体在管道内呈无规则流动， 一方面 起到混合作用， 一方面可起到传递反应热的效果。外部为夹套管，在 夹套中通入温水，以除去反应热和预热反应起始段。温水通入方式可 以根据反应温度控制要求，采用串联或并联，通常采用并联。在混合 反应器的末端，连接有不带夹套和不装散装填料的保险反应段。管道 式混合反应器结构见图4。
与现有技术相比，本发明的工艺过程具有如下特点 1 )液氨与环氧乙垸在常温下进行预混合，由于没有催化剂存在， 预混合过程时间较短，不会产生激烈反应，安全可靠。2) 作为催化剂的水是分次加入，其加入总量相当于投入液氨总重 量的2-10%左右，从而保证反应平稳进行。反应过程控制压力 5.0-8.0Mpa，反应温度80-175。C，保证氨与环氧乙垸在液相中进行反 应。
3) 环氧乙垸和循环的一乙醇胺或二乙醇胺采用分段、交替加入的 方法， 一方面利于反应温度的控制， 一方面可以准确调整三种产物的 比例。
4) 本发明有两种调整三种产物的手段， 一种是改变投料时 7W/3/EO的摩尔比，实现本发明的工厂的7W/3/EO比可在3-20/1的广 泛范围内调节；另一种是分段交替加入循环的一乙醇胺或二乙醇胺和 环氧乙烷，可使二乙醇胺产物比例提高到80%以上。
图1为氨水法生产乙醇胺工艺流程(湿法)； 图2为液氨法生产乙醇胺工艺流程(干法)； 图3为应用于本发明工艺流程图中P-101——环氧乙垸计量泵；P-102——液氨计量泵； MX-101——预混合器；R-101——管道混合反应器； 图4为应用于实现本发明的反应器结构图中1——孔板；2——散装填料；3——反应液进料口； 4—— 催化剂、循环的一乙醇胺、二乙醇胺进口； 5——反应液出口。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明进行详细说明，但该实施例仅仅是示例的目的，并非旨在限制本发明的保护范围。 实施例l
在应用于本发明工艺的50kt/a生产装置上，A^VEO10: 1摩尔 比投料，水催化剂为氨重量的6%，反应压力5.0Mpa。反应温度IO(TC， 不循环一乙醇胺、二乙醇胺和二次环氧乙烷时所得产物比例为 一乙
醇胺二乙醇胺三乙醇胺=56%: 32%: 12%。 实施例2
在应用于本发明工艺的50kt/a生产装置上，iVi/3/EO=10: l摩尔 比投料，水催化剂为氨重量的8%，反应压力6.0Mpa。反应温度ll(TC, 一乙醇胺一次循环1760kg/h, 二次环氧乙烷890kg/h，三次环氧乙垸
890kg/h时，所得产物比例为 一乙醇胺二乙醇胺三乙醇胺=29.5%:
52%: 18.5%。 实施例3
在应用于本发明工艺的50kt/a生产装置上，iW/3/EO=20: 1摩尔 比投料，水催化剂为氨重量的10%，反应压力8.0Mpa。反应温度120°C， 一乙醇胺一次循环1600kg/h, 二次环氧乙烷712kg/h，三次环氧乙垸 12461^/11时，所得产物比例为一乙醇胺二乙醇胺:三乙醇胺=29.3%: 48.7%: 22%。 实施例4
在应用于本发明工艺的50kt/a生产装置上，A^VEO=5: 1摩尔 比投料，水催化剂为氨重量的6%，反应压力5.0Mpa。反应温度150°C,
生成一乙醇胺全回流时，所得产物比例为 一乙醇胺二乙醇胺三乙醇胺=0%: 66%: 34%。 实施例5
在应用于本发明工艺的50kt/a生产装置上，7V//3/EO=10: l摩尔 比投料，水催化剂为氨重量的6%，反应压力8.0Mpa。反应温度165°C, 一乙醇胺一次循环2000kg/h，环氧乙烷360kg/h，二次循环一乙醇胺 1500kg/h,环氧乙烷360kg/h时，所得产物比例为二乙醇胺三乙醇 胺=77%: 23%。 实施例6
在应用于本发明工艺的50kt/a生产装置上，7Wf3/EO=3: 1摩尔 比投料，水催化剂为氨重量的8%，反应压力8.0Mpa。反应温度175°C, 一次循环二乙醇胺1600kg/h, 二次环氧乙垸1335kg/h，三次环氧乙垸
1335kg/h时，所得产物比例为 一乙醇胺二乙醇胺三乙醇胺=25%:
16%: 59%。
尽管上文对本发明的具体实施方式
给予了详细描述和说明，但是 应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种 等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖 的精神时，均应在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种乙醇胺生产工艺，以液氨和环氧乙烷为原料，投料的液氨与环氧乙烷摩尔比为3-20∶1，加入液氨重量2-10％的水作为催化剂，其特征在于在管道式混合反应器中反应，反应压力范围5.0-8.0Mpa，反应温度范围80-175℃，反应在液相中进行。
2、 根据权利要求1所述的工艺，其中液氨和环氧乙烷先经常温下预 混合，然后进入反应器。
3、 根据权利要去2所述的工艺，其中预混合的液氨-环氧乙垸进入管 道式混合反应器，分次加入水催化剂，在催化剂存在下进行反应，使 得环氧乙垸完全反应。
4、 根据权利要求1所述的工艺，其中环氧乙垸和循环的一乙醇胺或 二乙醇胺采用分段交替加入反应器以调整一乙醇胺、二乙醇胺和三乙 醇胺的产物比例。
5、 根据权利要求1所述工艺，其中管道式混合反应器分成若干组， 以串联方式焊接成一整体反应器。
全文摘要
本发明提供了一种以液氨(NH<sub>3</sub>)和环氧乙烷(EO)在少量催化剂存在下生产乙醇胺的新工艺，液氨和部分环氧乙烷在常温下先于管道中直接进行预混合；混合后的氨-环氧乙烷溶液进入高压管道混合反应器，分次加入水作为催化剂，使之反应生产一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺；分段交替加入预定量的环氧乙烷或一乙醇胺、二乙醇胺调节一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺三种产物的比例。
文档编号C07C215/00GK101613290SQ200910098498
公开日2009年12月30日 申请日期2009年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者孙立平 申请人:嘉兴金燕化工有限公司