通过蒸馏连续分离包含吗啉(MO)、单氨基二甘醇(ADG)、氨、水和甲氧基乙醇(MOE)的混合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种连续蒸馏分离通过使二甘醇(DEG)与氨的反应获得的包含吗啉(MO)、单氨基二甘醇(ADG)、氨、水和甲氧基乙醇(MOE)的混合物的方法，其特征在于通过蒸馏分离氨、水、ADG和DEG，将含有所得MO和MOE的流供入蒸馏塔K40，在该塔中在20‑2000毫巴的顶部压力下，将MO、MOE和沸点≥128℃(1.013巴)的有机产物在底部分离，将沸点≤128℃的有机产物在顶部移除，并将MO通过侧取料口分离，其中K40装备有用于加热底部产物且供有压力为1‑10巴的加热蒸气的蒸发器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过蒸馏连续分离包含吗啉(MO)、单氨基二甘醇(ADG)、氨、水和甲氧基乙醇(MOE)的混合物的方法描述本专利技术涉及一种连续蒸馏分离通过式的二甘醇(DEG)与氨的反应获得的包含吗啉(MO)、单氨基二甘醇(ADG)、氨、水和甲氧基乙醇[＝2-甲氧基乙醇＝甲基乙二醇](MOE)的混合物的方法。氨基二甘醇(ADG)[＝2-(2-氨基乙氧基)乙醇＝2,2'-氨基乙氧基乙醇，式]和吗啉尤其用作溶剂、稳定剂、用于合成螯合剂、合成树脂、药物、抑制剂和界面活性物质。N-乙基吗啉(EMO)尤其用作制备聚氨酯泡沫的催化剂。文献中描述了许多制备ADG和吗啉的方法。Ullmann'sEncyclopediaofIndustrialChemistry，第6版，2000年电子版，Wiley-VCHVerlag，“脂族胺”章节中的标题为“环状胺”描述了通过在氢气压力下和在钴或镍催化剂(引文：EP-A-696572(BASFAG)、DE-A-1049864)或其他催化剂(引文：DE-A-3002342、DE-A-3125662(BASFAG)、US3155657)存在下胺化DEG合成ADG和MO。09/30/05的较早德国专利申请No.102005047458.6和02/06/06的较早欧洲后续专利申请No.06101339.7(BASFAG)涉及一种通过使DEG与氨在特定铜、镍和钴非均相催化剂存在下反应以及通常通过多阶段蒸馏后处理而制备ADG和吗啉的方法。两个专利申请WO2008/037589A1和WO2008/037590A1(均为BASFAG)涉及一种连续蒸馏分离通过使二甘醇(DEG)与氨的反应获得的包含吗啉(MO)、单氨基二甘醇(ADG)、氨和水的混合物的方法。WO2008/037587A1(BASFAG)也涉及一种连续蒸馏分离通过使二甘醇(DEG)与氨的反应获得的包含吗啉(MO)、单氨基二甘醇(ADG)、氨和水的混合物的方法。具体地，公开了在2.2巴绝对的压力下蒸馏粗吗啉。WO2008/037659A1涉及一种制备电子级ADG的方法。CN102002019A描述了一种由吗啉移除甲氧基乙醇的蒸馏方法。为此，将水蒸气供入相关的蒸馏塔中。这利用了甲氧基乙醇与水形成共沸物的事实。CN104262173A和CN104262177A均描述了一种使DEG与氨反应的方法。CN104262177A进一步描述了一种后处理所得混合物的方法。吗啉和单氨基二甘醇的合成的特点在于形成许多次级组分。未反应的原料、有价值的产物以及副产物的移除通过蒸馏进行，这导致在设备和能量方面的显著成本。由于它们的沸点一起接近的事实，特别困难地分离吗啉和甲氧基乙醇。近年来，对吗啉纯度的要求不断提高，这一事实使情况复杂。本专利技术的目的为在克服现有技术的一个或多个缺点的同时，发现一种分离包含吗啉(MO)、单氨基二甘醇(ADG)、氨、水和甲氧基乙醇以及任选地N-乙基吗啉(EMO)和任选地1,2-乙二胺(EDA)和任选地沸点>224.8℃(1.013巴)的有机产物的混合物的改进经济，尤其是能量有效的方法。在此各有机组分(胺)，尤其是MO和ADG以及任选地EMO应以高纯度和质量(例如颜色质量)获得。相应地，发现一种连续蒸馏分离通过使二甘醇(DEG)与氨的反应获得的包含吗啉(MO)、单氨基二甘醇(ADG)、氨、水和甲氧基乙醇(MOE)的混合物的方法，其特征在于通过蒸馏移除氨、水、ADG和DEG，将所得的包含MO和MOE的料流供应至蒸馏塔K40，在该塔中在20-2000毫巴的顶部压力下，将MO、MOE和沸点≥128℃(1.013巴)的有机产物经由底部移除，将沸点≤128℃的有机产物由塔顶移除，并将MO经由侧取料口移除，其中K40装备有用于加热底部产物且供有压力为1-10巴的加热蒸气的蒸发器。令人惊奇地，已经发现在根据本专利技术的压力范围内，可显著改进MOE的移除。假定在根据本专利技术的蒸馏条件下，MOE和MO形成低沸点共沸物，其可经由贮槽取出。因此，例如可省去向K40中额外供入水蒸气，以作为水/MOE共沸物移除MOE。此外，已发现K40可以在仅具有1-10巴的低压的加热蒸气下操作。该压力优选为1-8巴，特别优选1-6巴，非常特别优选2-5巴或甚至2-3巴。此外，已发现如下所述的该加热蒸气可通过由加热蒸气在热交换器中的冷凝而产生的冷凝物的闪蒸获得，其中加热蒸气在其在热交换器中冷凝之前具有2-50巴的压力(见下文)。除非另有说明，否则各蒸馏塔和蒸发器中的压力以及加热蒸气的压力的数值均涉及绝对压力。除非另有说明，否则以下与各蒸馏塔中的压力有关的数值均涉及顶部压力。DEG与氨的反应通常在反应器C1中进行，其中DEG和氨在进入C1之前通过热交换器W2加热，在热交换器中供有压力为2-50巴，优选3-45巴，特别优选4-40巴的加热蒸气。DEG与氨的反应通常在氢气和非均相氢化催化剂(下文也称为催化剂)存在下进行。在这种情况下，氢气优选经由高压分离器作为循环气体再循环至反应器中。在DEG和氨的反应中，特别优选实施方案(A)和(B)。在下文中，首先描述实施方案(A)，然后描述实施方案(B)。在优选的实施方案(A)中，基于DEG的转化率优选为40-90％(例如40-75％)，优选50-80％，特别优选50-75％或甚至50-70％。二甘醇(DEG)与氨的反应优选在氢气和非均相氢化催化剂存在下进行，其中-基于DEG的转化率为40-90％(例如40-75％)，优选50-80％，特别优选50-75％或甚至50-70％，-反应在100-300巴的压力和170-220℃的温度下进行，-氨与DEG的摩尔比为4-10，和-催化剂时空速度为每升催化剂(床体积)和每小时0.05-5kg，优选0.1-2kg二甘醇(DEG)。前述段落中提及的非均相氢化催化剂优选包含Cu、Ni和铝氧化物作为载体。在一个特别优选的非均相氢化催化剂中，在用氢气处理之前，催化剂的催化活性组合物包含铝、铜、镍和钴的含氧化合物和0.2-5.0重量％以SnO计的锡的含氧化合物。该类型的催化剂例如在WO2011/067199A1(BASFSE)中描述。特别地，所用催化剂的催化活性组合物在用氢气还原其之前包含15-80重量％的铝的含氧化合物，以Al2O3计，1-20重量％的铜的含氧化合物，以CuO计，5-35重量％的镍的含氧化合物，以NiO计，5-35重量％的钴的含氧化合物，以CoO计，和0.2-5.0重量％的锡的含氧化合物，以SnO计。根据本专利技术的方法中使用的混合物特别优选根据WO2011/067199A1(BASFSE)制备。在至多75％的转化率下，实施方案(A)对应于ADG导向的操作模式。即相应地形成的ADG比吗啉(MO)多。在其他优选实施方案(B)中，使用尤其如在EP-A-70397(BASFAG)中所述包含处于作为载体的氧化铝上的Cu和Ni本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续蒸馏分离通过使二甘醇(DEG)与氨的反应获得的包含吗啉(MO)、单氨基二甘醇(ADG)、氨、水和甲氧基乙醇(MOE)的混合物的方法，其中通过蒸馏移除氨、水、ADG和DEG，将所得的包含MO和MOE的料流供应至蒸馏塔K40，在该塔中在20-2000毫巴的顶部压力下，将MO、MOE和沸点≥128℃(1.013巴)的有机产物经由底部移除，将沸点≤128℃的有机产物由塔顶移除，并将MO经由侧取料口移除，其中K40装备有用于加热底部产物且供有压力为1-10巴的加热蒸气的蒸发器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180222 EP 18158097.8;20180227 EP 18158951.61.一种连续蒸馏分离通过使二甘醇(DEG)与氨的反应获得的包含吗啉(MO)、单氨基二甘醇(ADG)、氨、水和甲氧基乙醇(MOE)的混合物的方法，其中通过蒸馏移除氨、水、ADG和DEG，将所得的包含MO和MOE的料流供应至蒸馏塔K40，在该塔中在20-2000毫巴的顶部压力下，将MO、MOE和沸点≥128℃(1.013巴)的有机产物经由底部移除，将沸点≤128℃的有机产物由塔顶移除，并将MO经由侧取料口移除，其中K40装备有用于加热底部产物且供有压力为1-10巴的加热蒸气的蒸发器。


2.根据权利要求1的方法，其中为了蒸馏移除氨、水、ADG和DEG，将氨在第一蒸馏塔K10中由塔顶移除，
将来自K10的底部产物输出物供应至第二蒸馏塔K20，在其中将水和有机产物在45-198℃的顶部温度和0.1-15巴的顶部压力下由塔顶移除，
将来自K20的底部产物输出物供应至第三蒸馏塔K30，在其中将MO、MOE和沸点<140℃(1.013巴)的有机产物(包含MO和MOE的料流)由塔顶或经由侧取料口移除且将ADG、DEG和沸点>190℃(1.013巴)的有机产物经由底部移除。


3.根据前述权利要求中任一项的方法，其中二甘醇(DEG)与氨的反应在氢气和非均相氢化催化剂存在下进行，其中
-基于DEG的转化率为40-75重量％，
-反应在100-300巴的压力和170-220℃的温度下进行，
-氨与DEG的摩尔比为4-10，并且
-催化剂的时空速度为每升催化剂(床体积)和每小时0.05-5kg二甘醇(DEG)。


4.根据前述权利要求的方法，其中将在塔K20的塔顶移除的包含水和有机产物的料流部分再循环至塔K10的进料或底部中。


5.根据权利要求2-4中任一项的方法，其中将在塔K20的塔顶移除的包含水和有机产物的料流供应至蒸馏塔K50，在其中将N-乙基吗啉水溶液(EMO水溶液)经由塔顶或经由液体侧取料口移除且将水经由底部移除。


6.根据权利要求2-5中任一项的方法，其中将来自K30的底部产物输出物供应至蒸馏塔K60，在其中将ADG在侧取料口移除，将沸点≤224.8℃(1.013巴)的有机产物由塔顶移除，并将沸点>255℃(1.013巴)的有机产物经由底部移除。

【专利技术属性】
技术研发人员：O·巴斯曼，E·科赫，M·海利希，J·普法芬格，J·帕斯特尔，JP·梅尔德，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE