一种合成二乙基甲苯二胺的方法

文档序号:10713443
一种合成二乙基甲苯二胺的方法
【专利摘要】本发明公开了一种合成二乙基甲苯二胺的方法,在一定条件下与二氨基甲苯形成“芳胺?铝”催化剂体系,然后在高压釜中与乙烯进行烷基化反应,反应结束后直接进入蒸馏釜中蒸馏,截取的前馏分及剩余的催化体系直接返回高压釜中,再投入原料二氨基甲苯,直接与乙烯进行烷基化反应,通过一次制取“芳胺?铝”催化体系后,可以重复使用。同时采用直接蒸馏技术,省去了有机溶剂的使用,使得产品的纯度更高,生产过程更环保。该合成方法,催化剂体系多次重复利用,且工艺中无溶剂、中和、水洗过程,节约了生产成本和提高了生产效率,工艺过程更加简明、安全和环保。
【专利说明】
-种合成二乙基甲苯二胺的方法
技术领域
[0001] 本发明设及芳胺的烷基化反应领域,具体设及一种合成二乙基甲苯二胺的方法。
【背景技术】
[0002] 二乙基甲苯二胺,英文缩写为DETDA,产品名称为化hacureORlOO,简称E100,是一 种快速胺类扩链剂,主要应用于聚氨醋和环氧树脂固化剂,也可W作为油品化学中间体的 抗氧剂使用,近年来随着高铁技术推广使用,聚氨醋中的反应注射成型和喷涂聚脈发展迅 猛,二乙基甲苯二胺作为喷涂聚脈上十分理想的原材料得到广泛应用。
[0003] 现有的二乙基甲苯二胺合成方法反应溫度、压力较高;不使用催化剂或催化体系 有毒易燃;有些过程使用有机溶剂、有的存在碱洗水洗环节,加入碱液破坏催化体系。同时, 催化剂没有得到重复利用,既增加成本又提高了环境保护的压力。

【发明内容】

[0004] 本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种合成二乙基 甲苯二胺的方法,催化剂体系多次重复利用;采用直接蒸馈技术,工艺中无溶剂、中和、水洗 过程。节约了生产成本和提高了生产效率,工艺过程更加简明、安全和环保。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
[0006] -种合成二乙基甲苯二胺的方法,包括W下步骤:
[0007] ①向反应蓋中加入二氨基甲苯和催化剂,反应蓋升溫至100~200°C,揽拌反应1~ 2h,形成"芳胺-侣"催化剂体系;
[000引②反应蓋升溫至200~350°C,通入乙締,充气压力为1.0~5.OMPa,充气时间为2.0 ~5.Oh;
[0009] ③合成反应结束后,降溫至140~160°C,卸压至0.1~0.5M化,利用自身压力将步 骤②合成物质压入蒸馈蓋中蒸馈,得到主馈分、前馈分和剩余的"芳胺-侣"催化剂体系;
[0010] ④用干燥氮气将步骤③中蒸馈后剩余的"芳胺-侣"催化剂体系和前馈分压入反应 蓋,加入二氨基甲苯重复上述步骤②和③;
[001。⑤多次重复上述步骤④,直到所述"芳胺-铅'催化剂体系失活,得催化剂残渣。
[0012] 作为一种优选的方案,所述催化剂为侣粉、锋粉、Ξ氯化侣和烷基侣。
[0013] 作为一种优选的方案,所述催化剂的用量按照占二氨基甲苯的百分比为:侣粉 1.0%~2.0%,锋粉0.5%~1.0%,Ξ氯化侣2%~3%,烷基侣0%~0.05%。
[0014] 作为一种优选的方案,所述烷基侣为二乙基氯化侣或Ξ乙基氯化侣或两者混合 物。
[0015] 作为一种优选的方案,所述催化剂残渣经极性溶剂洗涂后分离得到有机相和固体 成分,所述有机相为多胺,所述有机相可用作环氧树脂固化剂,也可用作PU跑道底层料的固 化剂;所述固体成分蒸干得锋、侣的氨氧化物,所述锋、侣的氨氧化物可用作水处理剂,也可 作耐火材料使用。
[0016] 由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
[0017] 本发明所设及的合成二乙基甲苯二胺的方法,在一定条件下与二氨基甲苯(TDA) 形成"芳胺-侣"催化剂体系,然后在高压蓋中与乙締进行烷基化反应,反应结束后直接进入 蒸馈蓋中蒸馈,截取的前馈分及剩余的催化体系直接返回高压蓋中,再投入原料二氨基甲 苯(TDA),直接与乙締进行烷基化反应,视具体情况可W采用催化体系一次套用、二次套用、 Ξ次套用等多次套用。通过一次制取"芳胺-侣"催化体系后,可W重复使用,在制取"芳胺- 侣"催化体系时,有一定量的氨气逸出,在生产上存在一定的安全隐患,本发明可W减少制 备催化体系的次数,降低安全隐患;同时节约生产成本。
[0018] 该方法采用直接蒸馈技术,省去了有机溶剂的使用,使得产品的纯度更高,实现了 从原料到产品的循环化生产,大大节约了操作步骤,提高了生产效率。同时,合成反应后,物 料的本身的热量对蒸馈可W节约部分能量,残存的乙締未被污染,可W回收利用,降低了乙 締排放造成的安全隐患。
[0019] 本发明最终套用催化体系残渣,经过极性溶剂洗涂后分离,有机相为多胺,可W用 在环氧树脂固化剂上,用在P邮&道的底层料中作为固化剂使用,固体成分经过蒸干得到锋、 侣的氨氧化物可W用作水处理剂,或者经过高溫般烧后可W得到锋、侣的氧化物,用作耐火 材料使用,使整个工艺过程不产生废水、废固。
[0020] 综上所述,该合成二乙基甲苯二胺的方法,催化剂体系多次重复利用,且工艺中无 溶剂、中和、水洗过程,节约了生产成本和提高了生产效率,工艺过程更加简明、安全和环 保。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合实施例,进一步阐述本发明。应理解,运些实施例仅用于说明本发明而不 用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可 W对本发明作各种改动或修改,运些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范 围。
[0022] 实例 1
[0023] ①向化反应蓋中加入二氨基甲苯1500g和催化剂(侣粉30g、锋粉14g、无水Ξ氯化 侣45g、二乙基氯化侣0.5g),用干燥氮气保护,缓慢升溫至180°C并维持在180-200°C反应, 反应1.5小时。
[0024] ②用乙締赶去蓋内的氨气及氮气并充压至1.0M化,升溫至267°C时,压力开始下 降,烷基化反应开始,通过减压阀及流量计控制乙締压力在4.OMPa,反应溫度控制在270~ 290°C之间,反应4.6小时后,溫度稳定略有下降,乙締压力不再下降,视为反应结束。
[0025] ③卸压后放入蒸馈瓶中进行蒸馈,截取10%左右的前馈分后,蒸出主馈分1200g, 二胺含量99.5 %,前馈分及蒸馈瓶底物合并重新返回高压蓋中。
[0026] ④向化高压蓋内投入步骤③得到的前馈分及蒸馈底物的催化体系,加入原料二氨 基甲苯(TDA)750g,用乙締置换3次,充压至1.5MPa,升溫至260°C时,乙締压力开始下降,烧 基化反应开始,通过减压阀及流量计控制乙締压力在4.0M化,反应溫度控制在270~290 °C 之间,反应4.3小时结束,按步骤③同样方法得主馈得份1198g,二胺含量99.7%,前馈分及 蒸馈底物返回套用。
[0027]⑤向化高压蓋内投入步骤④中的前馈分及蒸馈底物的催化体系,加入二氨基甲苯 (TDA)900g,用乙締置换3次,充压至2. OMPa,升溫至270°C时,乙締压力下降,开始烷基化反 应,通过减压阀及流量计控制乙締压力在4.0M化,反应溫度控制在275~290°C之间,反应 5.0小时结束,蒸馈得主馈分1738g,二胺含量99.5%,前馈分及蒸馈底物不再套用,计算总 收率情况如下:
[002引
[0029] 实例2
[0030] ①向50化蓋中投入250KG原料二氨基甲苯(TDA),加入侣粉5.0KG、锋粉1.50KG、无 水Ξ氯化侣7.5KG,在114~200°C反应2.5小时。
[0031] ②用干燥氮气压入50化高压反应蓋中,用乙締置换3次后充压至1.0M化,开始升 溫,26rC时高压蓋内压力开始下降,开始烷基化反应,调节乙締流量控制反应蓋内压力为 4.OMPa,反应溫度在265~275°C,反应3.5小时后压力不再下降并保持0.5小时,溫度稳定略 微下降,烷基化反应结束。
[0032] ③卸压回收乙締,至蓋内压力降至0.4M化开始压物料进入蒸馈蓋进行蒸馈,蒸出 主馈分202KG,二胺含量99.7%,蒸馈前馈分及蒸馈底物催化体系返回高压蓋内。
[0033] ④向50化的高压反应蓋内加入步骤③得到的前馈分及蒸馈底物的催化体系,加入 二氨基甲苯(TDA)204KG,揽拌混合后,用乙締置换3次,乙締充压至1.5MPa,开始升溫,溫度 266°C时乙締压力下降,开始烷基化反应,调节乙締流量控制反应蓋内压力为4.0M化,反应 溫度在270~280°C,反应3.0小时后压力不再下降并保持0.5小时,溫度稳定略微下降,烷基 化反应结束,卸压至0.4MPa后直接压入蒸馈蓋内蒸馈,蒸出主馈分320KG,二胺含量99.6 %, 蒸馈出的前馈分及蒸馈底物催化体系返回高压蓋内。
[0034] ⑤向50化的高压反应蓋内加入步骤④中的前馈分及蒸馈底物的催化体系,加入二 氨基甲苯(TDA) 199KG,揽拌混合后,用乙締置换3次,乙締充压至2. OMPa,开始升溫,溫度264 °(:时乙締压力下降,开始烷基化反应,调节乙締流量控制反应蓋内压力为4.OMPa,反应溫度 在275~285°C,反应4.5小时后压力不再下降并保持0.5小时,溫度稳定略微下降,烷基化反 应结束,卸压至0.4M化后直接压入蒸馈蓋内蒸馈,蒸出主馈分342KG,二胺含量99.5 %,底物 催化剂不再套用,计算套用后总收率如下:
[0035]
[0036] 实施例3
[0037] 将实施例1和实施例2最终套用产生的催化体系残渣,经过极性溶剂洗涂后分离, 有机相为多胺,用在P邮&道的底层料中作为固化剂使用。
[003引 实施例4
[0039]将实施例3中的催化体系残渣的固体成分经过高溫般烧后可W得到锋、侣的氧化 物,用作耐火材料使用。
【主权项】
1. 一种合成二乙基甲苯二胺的方法,其特征在于,包括以下步骤: ① 向反应釜中加入二氨基甲苯和催化剂,升温至100~200 °C,搅拌反应1~2h,形成"芳 胺-铝"催化剂体系; ② 继续升温至200~350°C,通入乙烯,充气压力为1.0~5. OMPa,烷基化反应开始,反应 时间为2.0~5. Oh; ③ 烷基化反应结束后,降温至140~160°C,卸压至0.1~0.5MPa,利用自身压力将步骤 ②合成物质压入蒸馏釜中蒸馏,得到主馏分二乙基甲苯二胺、前馏分和剩余的"芳胺-铝"催 化剂体系; ④ 用干燥氮气将步骤③中蒸馏后剩余的"芳胺-铝"催化剂体系和前馏分压入反应釜, 加入二氨基甲苯重复上述步骤②和③; ⑤ 多次重复上述步骤④,直到所述"芳胺-铝"催化剂体系失活,成为催化剂残渣。2. 如权利要求1所述的一种合成二乙基甲苯二胺的方法,其特征在于,所述催化剂为铝 粉、梓粉、二氣化错和烷基错。3. 如权利要求2所述的一种合成二乙基甲苯二胺的方法,其特征在于,所述催化剂的加 入量按照占二氨基甲苯的质量百分比为:铝粉1. 〇%~2.0%,锌粉0.5%~1.0%,三氯化铝 2%~3%,烷基铝0%~0.05%。4. 如权利要求2所述的一种合成二乙基甲苯二胺的方法,其特征在于,所述烷基铝为二 乙基氯化铝或三乙基氯化铝或两者混合物。5. 如权利要求1所述的一种合成二乙基甲苯二胺的方法,其特征在于,所述催化剂残渣 经极性溶剂洗涤后分离得到有机相和固体成分,所述有机相为多胺;所述固体成分蒸干得 锌、铝的氢氧化物。
【文档编号】C07C211/51GK106083605SQ201610395447
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月3日 公开号201610395447.2, CN 106083605 A, CN 106083605A, CN 201610395447, CN-A-106083605, CN106083605 A, CN106083605A, CN201610395447, CN201610395447.2
【发明人】杨申, 钟文清, 陈南超, 李金木
【申请人】山东崇舜化工有限公司
再多了解一些
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1