专利名称：乙烯胺粗产品萃取脱水的方法
技术领域：
本发明涉及乙烯胺粗产品的提纯方法。
背景技术：
乙烯胺又名乙撑胺，是指乙二胺的多聚体类产品，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)以及羟乙基哌嗪(HEP)等产品。乙烯胺是一种重要的化工原料和精细化工中间体，可应用于造纸、印染、医药、农药和石化等诸多行业和领域。近年来随着社会的发展，乙烯胺产品在中国乃至世界市场的消费需求迅速增长，乙烯胺粗产品提纯方法的探索对整个乙烯胺产业的发展起着重要的作用。工业上无论使用二氯乙烷(EDC)法还是单乙醇胺(MEA)法胺化生产得到的乙烯胺 都是含水的乙烯胺粗产品。由于乙烯胺是极具亲水性的，而且水与乙二胺能够形成最高共沸物，常压下共沸物含有80. 7%的乙二胺，因而乙烯胺产品的脱水是生产过程中的难点。专利EP0367312中，使用了正丙醇等醇类作为萃取剂进行含盐乙烯胺溶液的分离，由于此类醇与水部分互溶，因此在分层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剂，后续分离工作非常复杂，需要有专门的溶剂回收工艺。US3454645采用了萃取精馏方法，将含水乙二胺在萃取塔塔底汽化后与塔顶加入的浓度为30°/Γ50%的氢氧化钠溶液接触，经萃取处理后塔顶分离出浓度为84%左右的乙二胺粗品。该方法的不足之处是进入塔后乙二胺水溶液需要先汽化，能耗非常高，而且与碱液是汽液相接触过程，传质效果差，萃取后得到的乙烯胺溶液浓度只比共沸浓度稍高。CN200910250469. X采用了二乙二醇单甲醚等缩醇醚作萃取剂萃取60. 0% 92. 0%的乙二胺溶液。将萃取剂加热至70°C 90°C，含水乙二胺与萃取剂的质量比为1:1飞，萃取塔塔底分离出乙二胺和萃取剂的混合物，该混合物再经精馏得到乙二胺。该方法的不足在于有机萃取剂的消耗量较大，而且引入一种新的有机物，还需增加一个精馏塔来回收缩醇醚萃取剂。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种乙烯胺粗产品萃取脱水的方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。本发明的方法，包括如下步骤将碱性物质溶液与含水乙烯胺在萃取塔中，液相逆流接触，进行萃取，然后分别收集萃取相和萃余相，将萃取相送往后序的精制工段；优选的，碱性物质溶液由萃取塔顶进入萃取塔，含水乙烯胺由萃取塔底进入萃取塔，逆流接触，进行萃取，然后分别收集塔顶的萃取相和塔底的萃余相，将萃取相送往后序精制工段； 所述的碱性物质选自氢氧化钠或氢氧化钾；
所述的碱性物质溶液的重量浓度为30°/Γ80%，优选的重量浓度为50°/Γ75% ；所述含水乙烯胺的重量浓度为59Γ70%，二氯乙烷法和乙醇胺法得到的反应液中和除盐后都可直接用于萃取，不需要进一步提浓处理；含水乙烯胺与碱性物质溶液的重量比为1:1. 2 1:8，优选1:1. 5^1:4 ；萃取温度为40°C 75°C ;萃取过程中，物料在萃取塔中的停留时间为15 45min，优选时间为25 40min ；停留时间的定义如下停留时间一般用于连续操作设备，指流体微粒从设备入口到出口所用的时间；所述的萃取塔可以是脉冲塔、转盘塔、筛板塔、填料塔或类似设备，优选填料萃取 塔或转盘式萃取塔，进入萃取塔的乙烯胺粗产品质量浓度在。发明人发现高浓度的碱性物质溶液，与乙烯胺的溶解度很小，因此，可以作为萃取剂，萃取乙烯胺水溶液中的水分，采用上述方法，萃取相中，乙烯胺浓度可达90%以上，单级萃取塔底碱溶液中所含乙烯胺浓度低至2%，并可以通过浓缩后返回至萃取塔再次萃取。由于本发明米用的是液液萃取，相对于US3454645专利披露的技术,不仅能耗大幅度降低，而且与碱液是液液相接触，传质效果也大幅度提高。根据计算采用US3454645专利披露的技术，将重量浓度为10%含水乙烯胺汽化需要的热量为2400kJ/kg，而本发明由于不需要汽化，采用的液液萃取，因此，能够显著节省能耗。使用本发明的方法可以处理的乙烯胺粗产品浓度范围更广，最低到5%左右，满足反应工艺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，缩短了生产周期，增大了处理量，能有效地提高产能。
具体实施例方式实施例I设备采用填料式萃取塔，塔高2. 3m，塔径80cm，填料为拉西环，填料高度为I. 5m。参照实际生产中的反应液组成，乙烯胺各组分的重量配比为乙二胺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%。工艺条件如下将重量浓度为75%的氢氧化钠溶液加入萃取塔的塔顶，将重量浓度为6%含水乙烯胺粗产品用泵从萃取塔下部进入萃取塔，二者在转盘萃取塔中逆向接触，含水乙烯胺与碱溶液的重量比为1:2. 5，萃取塔温度保持在75°C，物料在萃取塔中的停留时间为30min，经萃取处理后萃取塔塔顶得到乙烯胺产品。在此操作条件下，由气相色谱-质谱联用测得乙烯胺的重量浓度为91. 4%，乙烯胺中各组分的重量配比为乙二胺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%。萃取塔底碱溶液中所含乙烯胺的重量浓度为2. 54%，乙烯胺中各组分的配比为乙二胺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%。实施例2采用与实施例I相同的装置和乙烯胺各组分配比。工艺条件如下将重量浓度为60%的氢氧化钠溶液加入萃取塔的塔顶，重量浓度为10%含水乙烯胺粗产品用泵从萃取塔下部进入萃取塔，二者在转盘萃取塔中逆向接触，含水乙烯胺与碱溶液的重量比为1:2，萃取塔温度保持在70°C，物料在萃取塔中的停留时间为35min，经萃取处理后萃取塔塔顶得到乙烯胺产品。在此操作条件下，由气相色谱-质谱联用测得乙烯胺重量浓度为89. 2%，乙烯胺中各组分的配比为乙二胺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%。萃取塔底碱溶液中所含乙烯胺重量浓度为3. 42%，乙烯胺中各组分的配比为乙二胺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%。实施例3采用与实施例I相同的装置和乙烯胺各组分配比。工艺条件如下将重量浓度为55%的氢氧化钠溶液加入萃取塔的塔顶，重量浓度为50%含水乙烯胺粗产品用泵从萃取塔下部进入萃取塔，二者在转盘萃取塔中逆向接触， 含水乙烯胺与碱溶液的重量比为1:2. 2，萃取塔温度保持在6 5 °C，物料在萃取塔中的停留时间为35min，经萃取处理后萃取塔塔顶得到乙烯胺产品。在此操作条件下，由气相色谱-质谱联用测得乙烯胺重量浓度为93. 0%，乙烯胺中各组分的配比为乙二胺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%。萃取塔底碱溶液中所含乙烯胺重量浓度为5. 35，乙烯胺中各组分的配比为乙二胺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%。实施例4采用与实施例I相同的方法，其中以重量浓度为75%氢氧化钾溶液代替氢氧化钠溶液，其它工艺条件不变。在此操作条件下，由气相色谱-质谱联用测得乙烯胺重量浓度为89. 7%，乙烯胺中各组分的配比为乙二胺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%。萃取塔底碱溶液中所含乙烯胺重量浓度为3. 3%，乙烯胺中各组分的配比为乙二胺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%。
权利要求
1.乙烯胺粗产品萃取脱水的方法，其特征在于，包括如下步骤将碱性物质溶液与含水乙烯胺在萃取塔中，逆流接触，进行萃取，然后分别收集萃取相和萃余相，将萃取相送往后序的精制工段；所述的碱性物质溶液的重量浓度为30°/Γ80%，所述的碱性物质选自氢氧化钠或氢氧化钾。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的碱性物质溶液的重量浓度为509^75%。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述含水乙烯胺的重量浓度为59Γ70%。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，含水乙烯胺与碱性物质溶液的重量比为1:1. 2 1:8。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，萃取温度为40°C^75°C，萃取过程中，物料在萃取塔中的停留时间为15 45min。
6.乙烯胺粗产品萃取脱水的方法，其特征在于，包括如下步骤碱性物质溶液由萃取塔顶进入萃取塔，含水乙烯胺由萃取塔底进入萃取塔，逆流接触，进行萃取，然后分别收集塔顶的萃取相和塔底的萃余相，将萃取相送往后序精制工段，所述的碱性物质溶液的重量浓度为30°/Γ80%，所述的碱性物质选自氢氧化钠或氢氧化钾。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的碱性物质溶液的重量浓度为509^75%。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，含水乙烯胺与碱性物质溶液的重量比为1:1. 2 1:8。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，萃取温度为40°C^75°C，萃取过程中，物料在萃取塔中的停留时间为15 45min。
10.根据权利要求I 9任一项所述的方法，其特征在于，所述的萃取塔是脉冲塔、转盘塔、筛板塔、填料塔或类似设备。
全文摘要
本发明公开了一种乙烯胺粗产品萃取脱水的方法，包括如下步骤将碱性物质溶液与含水乙烯胺在萃取塔中，逆流接触，进行萃取，然后分别收集萃取相和萃余相，将萃取相送往后序的精制工段；所述的碱性物质溶液的重量浓度为30%~80%，所述的碱性物质选自氢氧化钠或氢氧化钾。使用本发明的方法可以处理的乙烯胺粗产品浓度范围更广，最低到5%左右，满足反应工艺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，缩短了生产周期，增大了处理量，能有效地提高产能。
文档编号C07D295/13GK102807464SQ20121029957
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者崔巍, 曹松, 鲁迪, 袁茂全, 张钧钧, 袁向前 申请人:上海氯碱化工股份有限公司, 华东理工大学