專利名稱：三乙烯二胺與乙醇胺的分離方法
三乙烯二胺與乙醇胺的分離方法技術領域
本發(fā)明屬于化工技術領域，具體涉及一種三乙烯二胺與乙醇胺的分離方法。
背景技術：
三乙烯二胺是生產(chǎn)聚氨酯軟、半硬、硬泡沫的發(fā)泡劑，還被用于乙烯聚合催化劑， 涂料與塑料制品等。
目前三乙烯二胺的制備原料主要為N-羥乙基哌嗪、乙二胺、乙醇胺、哌嗪等。以乙醇胺和液氨為原料催化胺化合成乙二胺或哌嗪時，可聯(lián)產(chǎn)三乙烯二胺。由于三乙烯二胺(沸點為174°C)和乙醇胺(沸點為170°C)沸點極為接近，兩者易形成共沸物，采用常規(guī)精餾方法難以將兩者分離，因此，該方法制得的三乙烯二胺粗品為三乙烯二胺和乙醇胺的共沸物。
中國專利申請(申請?zhí)?01110430727. X)公開三乙烯二胺和乙醇胺共沸物的分離方法。該方法采用對二甲苯或乙苯為共沸劑，通過非均相共沸精餾分離三乙烯二胺和乙醇胺的共沸物，共沸劑與共沸物中乙醇胺的質(zhì)量比為7: 1，在共沸精餾塔塔釜得到三乙烯二胺產(chǎn)品，在乙醇胺精制塔塔釜餾分為乙醇胺。該專利采用共沸精餾時，二甲苯或乙苯大量循環(huán)使用，存在共沸劑使用量大的問題。
經(jīng)申請人所作的資料檢索，未檢索到有關萃取精餾分離三乙烯二胺與乙醇胺的方法的資料。發(fā)明內(nèi)容
針對背景技術中存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種萃取劑用量少，萃取精餾分離三乙烯二胺與乙醇胺的方法。
為了實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明采取如下的技術解決方案
一種三乙烯二胺與乙醇胺的分離方法，采用的設備包括萃取塔、精餾塔和換熱器， 其特征在于，按以下步驟操作
I)將三乙烯二胺與乙醇胺共沸物在溫度為60°C的條件下，以一定速率從萃取塔下部進料，萃取劑在溫度20°C 50°C從萃取塔上部進料，二者在裝填有填料的萃取塔中逆向接觸，萃取塔壓力為IOkPa 30kPa，塔頂溫度90°C 110°C，塔釜溫度110°C 130°C，從塔頂采出三乙烯二胺與萃取劑的混合物，經(jīng)冷卻，過濾，收集固體，得到三乙烯二胺純品，其中，萃取劑為N-甲基吡咯烷酮、I，3- 二甲基咪唑啉酮、DMSO, N，N- 二甲基乙酰胺中的一種， 萃取劑與共沸物的質(zhì)量比為O. 5 3 :1 ;
2)萃取塔塔釜的萃取劑與乙醇胺的混合物，經(jīng)調(diào)節(jié)至泡點溫度后，從精餾塔中部進料，乙醇胺與萃取劑混合物在精餾塔中進行精餾分離，精餾塔壓力5kPa 50kPa，塔頂溫度110°C 130°C，塔釜溫度120°C 150°C，從塔頂分離得到乙醇胺，萃取劑從精餾塔塔底流出，一部分循環(huán)至萃取塔，一部分排出。
一種優(yōu)選的三乙烯二胺與乙醇胺的分離方法，包括以下步驟
I)將三乙烯二胺與乙醇胺共沸物在溫度為60°C條件下，保持一定速率從萃取塔下部進料，萃取劑選擇DMS0，在溫度25°C條件下從萃取塔上部進料，二者在裝填有填料的萃取塔中逆向接觸，萃取塔壓力為30kPa，塔頂溫度112. 6°C，塔釜溫度132. 2°C從塔頂采出三乙烯二胺與DMSO的混合物，經(jīng)冷卻，過濾，收集固體，得到三乙烯二胺純品，萃取劑與共沸物的質(zhì)量比為1.97 1 ；
2)萃取塔塔釜的DMSO與乙醇胺的混合物，經(jīng)調(diào)節(jié)泡點溫度后，從精餾塔中部進料，在精餾塔中進行精餾分離，精餾塔壓力30kPa，塔頂溫度139. 47 V，塔釜溫度153. 42 °C, 從塔頂分離得到乙醇胺，萃取劑流股從精餾塔塔底流出，一部分循環(huán)至萃取塔，一部分排出。
本發(fā)明的三乙烯二胺與乙醇胺的分離方法的優(yōu)點在于，使用環(huán)狀烷酮或酰胺類化合物作為萃取劑，破壞三乙烯二胺與乙醇胺的共沸體系，分離出三乙烯二胺純度高達99.9%，且環(huán)狀烷酮或酰胺類化合物萃取劑不必大量循環(huán)，與共沸精餾相比，降低了能耗，步驟簡單。


圖I是三乙烯二胺與乙醇胺萃取精餾分離工藝流程示意圖。
圖中的附圖標記分別表示1、萃取塔；2、精餾塔，3、4、5、均為換熱器；6、7、8、9、 10、11、12、13、14 均為管線。
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
具體實施方式
如圖I所示，按照本發(fā)明的技術方案，三乙烯二胺與乙醇胺的分離方法，采用的設備包括萃取塔I、精餾塔2和換熱器(3、4、5)，通過管線相互連接，萃取劑選擇強極性非質(zhì)子性溶劑，它們是N-甲基吡咯烷酮、I，3-二甲基咪唑啉酮、I-乙基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、1，5_ 二甲基吡咯烷酮，也可以是DMS0、或其他環(huán)狀烷酮或酰胺類化合物。
以萃取劑為N-甲基吡咯烷酮為例進行說明
三乙烯二胺與乙醇胺的共沸物經(jīng)管線6經(jīng)加熱器3加熱至泡點溫度后，進入萃取塔I的下部，來自管線12的新鮮N-甲基吡咯烷酮與來自精餾塔的循環(huán)管線10的萃取劑 N-甲基吡咯烷酮流股混合后，流經(jīng)管線7經(jīng)換熱器5換熱后進入萃取塔上部，二者在裝填有填料的萃取塔I中逆向接觸，萃取塔壓力為IOkPa 30kPa，萃取塔的塔頂溫度90°C 110°C，萃取塔的塔釜溫度110°C 130°C，萃取塔的塔頂為三乙烯二胺產(chǎn)品，經(jīng)管線9采出， 萃取塔I塔釜內(nèi)的乙醇胺與N-甲基吡咯烷酮混合物經(jīng)管線14排出，其經(jīng)換熱器4調(diào)節(jié)至泡點溫度后，經(jīng)管線8進入精餾塔2中部，乙醇胺與N-甲基吡咯烷酮混合物在精餾塔中進行精餾，精餾塔2的壓力5kPa 50kPa，塔頂溫度110°C 130°C，塔釜溫度120°C 150°C， 精餾塔2塔頂分離得到乙醇胺，其經(jīng)管線11采出，塔釜采出萃取劑流股N-甲基吡咯烷酮從精餾塔2塔底經(jīng)管線10流出，一部分循環(huán)至萃取塔I，一部分經(jīng)管線13排出。
以下是發(fā)明人給出的實施例，這些實施例是較優(yōu)的例子，主要用于解釋和進一步理解本發(fā)明的技術方案，本發(fā)明不限于這些實施例。
實施例I :
三乙烯二胺與乙醇胺的共沸物(質(zhì)量百分含量為三乙烯二胺70%，乙醇胺30%)以100kg/h流速，溫度為90°C從萃取塔下部進料，新鮮萃取劑DMSO以197. 95kg/h流速與來自精餾塔的循環(huán)萃取劑流股混合后，在溫度為25°C從萃取塔上部加入，二者在裝填有填料的萃取塔中逆向接觸，萃取塔壓力為30kPa，塔頂溫度112.6°C，塔釜溫度132. 2°C，塔釜內(nèi)的物料為DMSO與乙醇胺的混合物，其中DMSO與乙醇胺的混合物質(zhì)量百分含量乙醇胺9%， DMS091%,該混合物以712. 87kg/h進入精餾塔；塔頂采出三乙烯二胺與DMSO的混合物，采出速率為150. 77kg/h，其中，三乙烯二胺與DMSO的混合物質(zhì)量百分含量為三乙烯二胺46%， DMS054%,混合物經(jīng)冷卻，過濾，收集固體，得到三乙烯二胺，純度為99. 9%。
來自萃取塔的DMSO與乙醇胺混合物經(jīng)換熱器調(diào)節(jié)至142. 5°C，從精餾塔中部進料，乙醇胺與DMSO混合物在精餾塔中進行精餾，精餾塔壓力30kPa，塔頂溫度139. 47°C, 塔釜溫度153. 42°C，精餾塔塔頂分離得到乙醇胺，以23kg/h采出；塔釜采出萃取劑流股的質(zhì)量百分含量為DMS094%,乙醇胺6%, —部分以565. 7kg/h循環(huán)至萃取塔，一部分以 124. 18kg/h排出。實施例2:
三乙烯二胺與乙醇胺的共沸物(質(zhì)量百分含量為三乙烯二胺68%，乙醇胺32%) 以100kg/h流速，溫度為60°C從萃取塔下部進料，新鮮萃取劑1，3_ 二甲基咪唑啉酮以 57. 99kg/h流速與來自精餾塔的循環(huán)萃取劑流股混合后，在溫度25°C從萃取塔上部加入， 二者在裝填有填料的萃取塔中逆向接觸，萃取塔壓力為20kPa，塔頂溫度103. 2°C，塔釜溫度126. 2°C，塔釜內(nèi)的物料為1，3_ 二甲基咪唑啉酮與乙醇胺的混合物，其中混合物質(zhì)量百分含量為乙醇胺21%，1，3_ 二甲基咪唑啉酮79%，該混合物以299. 64kg/h進入精餾塔； 塔頂采出三乙烯二胺與1，3-二甲基咪唑啉酮的混合物，采出速率為83. 56kg/h，其中混合物質(zhì)量百分含量為三乙烯二胺81%，1，3- 二甲基咪唑啉酮19%，混合物經(jīng)冷卻，過濾，收集固體，得到三乙烯二胺，純度為99. 9%。
來自萃取塔的1，3_ 二甲基咪唑啉酮與乙醇胺混合物經(jīng)換熱器調(diào)節(jié)至136.6°C，從精餾塔中部進料，乙醇胺與1，3_ 二甲基咪唑啉酮混合物在精餾塔中進行精餾，精餾塔壓力 70kPa，塔頂溫度159. 08°C，塔釜溫度189. 02°C，精餾塔塔頂分離得到乙醇胺，以25kg/h采出；塔釜采出萃取劑流股的質(zhì)量百分含量為1，3_ 二甲基咪唑啉酮86%，乙醇胺14%，一部分以225. 2kg/h循環(huán)至萃取塔，一部分以49. 43kg/h排出。
實施例3
三乙烯二胺與乙醇胺的共沸物(質(zhì)量百分含量為三乙烯二胺70%，乙醇胺 30%)以100kg/h流速，溫度為60°C從萃取塔下部進料，新鮮萃取劑N-甲基吡咯烷酮以 176. 45kg/h流速與來自精餾塔的循環(huán)萃取劑流股混合后，在25°C條件下從萃取塔I上部加入，二者在裝填有填料的萃取塔中逆向接觸，萃取塔壓力為15kPa，塔頂溫度97.2°C，塔釜溫度118. 13°C，塔釜內(nèi)的物料為N-甲基吡咯烷酮與乙醇胺的混合物，其中混合物的質(zhì)量百分含量為乙醇胺9%，N-甲基吡咯烷酮91%，該混合物以612. 18kg/h進入精餾塔；塔頂采出三乙烯二胺與N-甲基吡咯烷酮的混合物，采出速率為145. 76kg/h，其中混合物質(zhì)量百分含量為三乙烯二胺48%，N-甲基吡咯烷酮52%，混合物經(jīng)冷卻，過濾，收集固體，得到三乙烯二胺，純度為99. 9%。
來自萃取塔的N-甲基吡咯烷酮與乙醇胺混合物經(jīng)換熱器調(diào)節(jié)至128. 3°C，從精餾塔中部進料，乙醇胺與N-甲基吡咯烷酮混合物在精餾塔中進行精餾，精餾塔壓力20kPa，塔頂溫度141. 52°C，塔釜溫度146. 85°C，精餾塔塔頂分離得到乙醇胺純度為99. 0%，以25kg/h采出；塔釜采出萃取劑流股的質(zhì)量百分含量為N-甲基吡咯烷酮95%，乙醇胺5%，一部分以 481. 49kg/h循環(huán)至萃取塔，一部分以105. 69kg/h排出。
實施例4
三乙烯二胺與乙醇胺的共沸物(質(zhì)量百分含量為三乙烯二胺65%，乙醇胺35%) 以100kg/h流速，溫度為90°C從萃取塔下部進料，新鮮萃取劑N，N- 二甲基乙酰胺以100.18kg/h流速與來自精餾塔的循環(huán)萃取劑流股混合后，在溫度25°C從萃取塔上部加入， 二者在裝填有填料的萃取塔中逆向接觸，萃取塔壓力為30kPa，塔頂溫度112. 6°C，塔釜溫度132. 2°C，萃取塔塔釜物料為N，N-二甲基乙酰胺與乙醇胺的混合物，其中混合物質(zhì)量百分含量乙醇胺20%，N，N- 二甲基乙酰胺80%，該混合物以368. 62kg/h進入精餾塔；塔頂采出三乙烯二胺與N，N-二甲基乙酰胺的混合物，采出速率為106. 46kg/h，其中三乙烯二胺與N， N- 二甲基乙酰胺的混合物質(zhì)量百分含量為三乙烯二胺60%，N, N- 二甲基乙酰胺40%，混合物經(jīng)冷卻，過濾，收集固體，得到三乙烯二胺，純度為99. 9%。
來自萃取塔的N，N- 二甲基乙酰胺與乙醇胺混合物經(jīng)換熱器調(diào)節(jié)至138. 68°C，從精餾塔中部進料，乙醇胺與N，N-二甲基乙酰胺混合物在精餾塔中進行精餾，精餾塔壓力 20kPa，塔頂溫度139. 63°C，塔釜溫度164. 21°C，精餾塔塔頂分離得到乙醇胺，以25kg/h采出；塔釜采出萃取劑流股的質(zhì)量百分含量為N，N-二甲基乙酰胺85%，乙醇胺15%，一部分以 274. 89kg/h循環(huán)至萃取塔，一部分以68. 92kg/h排出。
權利要求
1.一種三乙烯二胺與乙醇胺的分離方法，采用的設備包括萃取塔、精餾塔和換熱器，其特征在于，按以下步驟操作1)將三乙烯二胺與乙醇胺共沸物在溫度為60°C的條件下，以一定速率從萃取塔下部進料，萃取劑在溫度20°C 50°C從萃取塔上部進料，二者在裝填有填料的萃取塔中逆向接觸，萃取塔壓力為IOkPa 30kPa，塔頂溫度90°C 110°C，塔釜溫度11 (TC 130°C，從塔頂采出三乙烯二胺與萃取劑的混合物，經(jīng)冷卻，過濾，收集固體，得到三乙烯二胺純品，其中， 萃取劑為N-甲基吡咯烷酮、I，3- 二甲基咪唑啉酮、DMSO, N, N- 二甲基乙酰胺中的一種，萃取劑與共沸物的質(zhì)量比為O. 5 3 :1 ;2)萃取塔塔釜的萃取劑與乙醇胺的混合物，經(jīng)調(diào)節(jié)至泡點溫度后，從精餾塔中部進料，乙醇胺與萃取劑混合物在精餾塔中進行精餾分離，精餾塔壓力5kPa 50kPa，塔頂溫度 110°C 130°C，塔釜溫度120°C 150°C，從塔頂分離得到乙醇胺，萃取劑從精餾塔塔底流出，一部分循環(huán)至萃取塔，一部分排出。
2.—種三乙烯二胺與乙醇胺的分離方法，采用的設備包括萃取塔、精餾塔和換熱器，其特征在于，按以下步驟操作1)將三乙烯二胺與乙醇胺共沸物在溫度為60°C條件下，保持一定速率從萃取塔下部進料，萃取劑選擇DMSO在溫度25 °C條件下從萃取塔上部進料，二者在裝填有填料的萃取塔中逆向接觸，萃取塔壓力為30kPa，塔頂溫度112. 6°C，塔釜溫度132. 2°C從塔頂采出三乙烯二胺與DMSO的混合物，經(jīng)冷卻，過濾，收集固體，得到三乙烯二胺純品，萃取劑與共沸物的質(zhì)量比為1.97 1 ；2)萃取塔塔釜的DMSO與乙醇胺的混合物，經(jīng)調(diào)節(jié)泡點溫度后，從精餾塔中部進料，在精餾塔中進行精餾分離，精餾塔壓力30kPa，塔頂溫度139. 47°C，塔釜溫度153. 42°C，從塔頂分離得到乙醇胺，萃取劑流股從精餾塔塔底流出，一部分循環(huán)至萃取塔，一部分排出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三乙烯二胺與乙醇胺的分離方法，采用的設備包括萃取塔、精餾塔和換熱器，將三乙烯二胺與乙醇胺共沸物從萃取塔下部進料，萃取劑從萃取塔上部進料，二者在裝填有填料的萃取塔中逆向接觸，萃取塔塔頂采出三乙烯二胺與萃取劑的混合物，經(jīng)冷卻，過濾，收集固體，得到三乙烯二胺純品，其中萃取劑為N-甲基吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑啉酮、DMSO、N，N-二甲基乙酰胺中的一種；塔釜的萃取劑與乙醇胺的混合物經(jīng)調(diào)節(jié)至泡點溫度后，從精餾塔中部進料，在精餾塔中進行精餾分離，精餾塔塔頂分離得到乙醇胺，萃取劑流股從精餾塔塔底流出，一部分循環(huán)至萃取塔，一部分排出。
文檔編號C07D487/08GK102977108SQ20121047647
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權日2012年11月21日
發(fā)明者楊建明, 呂劍, 梅蘇寧, 王偉, 余秦偉, 王為強, 趙鋒偉, 劉亞妮, 馬賀 申請人:西安近代化學研究所