一种三异丙醇胺裂解制备一异丙醇胺和二异丙醇胺的方法技术

本发明专利技术公开了一种三异丙醇胺裂解制备一异丙醇胺和二异丙醇胺的方法，将无水液氨、TIPA、卤代烷烃在催化剂存在条件下进行反应得到一异丙醇胺和二异丙醇胺。本发明专利技术能够高效催化裂解TIPA，该工艺相比于其他公开的三级醇胺转化为一、二级醇胺的方法，该工艺条件更加温和，且MIPA和DIPA收率高。且MIPA和DIPA收率高。

【技术实现步骤摘要】
一种三异丙醇胺裂解制备一异丙醇胺和二异丙醇胺的方法


[0001]本专利技术属于异丙醇胺生产领域，更具体为一种利用三异丙醇胺裂解制备一异丙醇胺和二异丙醇胺的方法。

技术介绍

[0002]异丙醇胺包括一异丙醇胺(MIPA)、二异丙醇胺(DIPA)和三异丙醇胺(TIPA)。由于此三种异丙醇胺在官能团个数、分子结构等方面具有较大差异，因此，三者具有各自独特的性质，在不同的领域分别具有重要应用。比如MIPA可用做表面活性剂，去垢剂，纺织助剂，香料，染料助剂，医药、农药中间体和分散剂等；DIPA可用做脱硫剂，医药、农药中间体，肥皂洗涤剂、化妆品助剂、塑料助剂、涂料助剂、除草剂、造纸工业和电子清洗等；相比MIPA和DIPA，TIPA应用较为低端且单一，主要应用于水泥助磨剂。受制于应用领域，TIPA的附加值较MIPA和DIPA要低。
[0003]现有技术中，MIPA和DIPA的生产工艺均采用水催化的环氧丙烷氨解法路线，比如专利CN1410416A、CN101265196A、CN101265197A和CN105348118A均采用了该工艺路线制备异丙醇胺的方法。即环氧丙烷在水催化剂的作用下，发生开环，从而与液氨发生亲核加成反应，最终生成异丙醇胺。具体反应方程式为：
[0004][0005]该反应为连串反应，因此产物中不可避免会生成大量的TIPA。通过设备改造优化，可以提高产品中MIPA和DIPA的比例，比如在专利CN1800147A中，便采用了环氧丙烷多点加料、文丘里和静态混合器的强化混合措施来提高一异丙醇胺的得率，但该方法需要2～8段管式反应器串联，增加了设备投资和操作复杂性，而且一异丙醇胺的得率最高也不超过80％。因此，采用环氧丙烷氨解法制备MIPA和DIPA的工艺，无法消除TIPA副产。
[0006]美国专利US2002/0115890A1中公开了一种将三乙醇胺(TEA)转化为一乙醇胺(MEA)和二乙醇胺(DEA)的方法。该方法采用KOH、NaOH等强碱性催化剂，在液氨环境下，经200～250℃高温反应1.3～24h，将TEA裂解为MEA和DEA。但该方法所需的反应条件苛刻，催化剂呈强碱性，且最优实施例中需要250℃反应20h，反应效率较低。
[0007]美国专利US4328370公开了一种利用贵金属加氢催化剂，将低碳数的三烷醇胺与液氨在高温下反应，最终转化为单烷醇胺和双烷醇胺的方法。按照其实施例，TEA在氢气氛围(550～900psig)和高温环境(150～275℃)下，经Pd/C或Pd/A12O3催化，与液氨反应生成MEA和DEA。但该方法MEA和DEA生成的选择性随着转化率的增加而不断下降，在66％的转化率和79.7％的选择性下，MEA和DEA的总收率仅为50％。
[0008]如何创设一种将三异丙醇胺分解制备一异丙醇胺和二异丙醇胺的制备方法，具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0009]针对环氧丙烷氨解法制备MIPA和DIPA会产生大量TIPA副产，且公开的三级醇胺转化为一、二级醇胺的方法中存在反应苛刻，效率低下等缺陷，本专利技术提出了TIPA裂解制备MIPA和DIPA的工艺路线，并合成了一种高效的水滑石负载锌基催化剂，显著提高了反应收率。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0011]一种三异丙醇胺裂解制备一异丙醇胺和二异丙醇胺的方法，
[0012]将无水液氨、TIPA、卤代烷烃在催化剂存在条件下进行反应得到一异丙醇胺和二异丙醇胺。
[0013]过滤分离催化剂和反应液，将得到的反应液经脱氨、脱烷烃处理后，进行精馏分离，便可得到一异丙醇胺和二异丙醇胺。
[0014]本专利技术中，所述的卤代烷烃包括二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、二溴甲烷、三溴甲烷和四溴甲烷中的一种或多种。
[0015]本专利技术中，步骤(1)所述的反应温度为130～180℃，优选140
‑
160℃；反应压力为5～10MPa(表压)，优选7
‑
9MPa；反应时长2～6h，优选4
‑
5h。
[0016]本专利技术中，步骤(1)所述的无水液氨、TIPA和卤代烷烃的投料摩尔比为(4～15):(1～1.5):1，优选(10～14):(1.2～1.4):1。
[0017]所述催化剂为水滑石负载锌基催化剂。
[0018]本专利技术中，所述的水滑石负载锌基催化剂添加量以活性组分锌计，其添加量为TIPA质量的1.5～8％，优选3
‑
7％。
[0019]本专利技术中，所述的水滑石负载锌基催化剂，包含活性组分和载体，其中，
[0020]活性组分为锌，含量为3
‑
15wt％，优选5
‑
10wt％；载体为BaMgAl水滑石和/或CaMgAl水滑石，水滑石中的各元素摩尔量之比Ba/Ca：Mg：Al＝(0.1～0.2)：
[0021](1.5～4):1。
[0022]所述水滑石负载锌基催化剂采用浸渍法进行制备，制备方法可以为：将卤化锌溶于去离子水中形成锌盐，然后加入水滑石，在50～80℃下搅拌4～20h，将溶液过滤后在100～150℃下真空干燥5～10h得到水滑石负载锌基催化剂。
[0023]优选的，所述卤化锌的加入量与水滑石的加入量的质量比为6
‑
40：60
‑
94。
[0024]所述水滑石可采用共沉淀法制备。
[0025]BaMgAl水滑石的制备：采用本领域常规的共沉淀法制备，按比例分别称取一定量的可溶性钡盐、镁盐和铝盐溶于去离子水中配制成金属盐混合溶液；之后在30～50℃水浴下剧烈搅拌，同时将金属盐混合溶液和沉淀剂(例如是碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸铵或氢氧化钠溶液中的一种或多种)滴加至五口圆底烧瓶中，维持反应液的pH值在9.5～10.5范围内；滴加完毕后，水浴升温至65～80℃老化12～24h；老化完成后，冷却至室温并用去离子水洗涤至中性，过滤，100～150℃下真空干燥8～10h，研磨得到BaMgAl水滑石。
[0026]本专利技术中，采用减压蒸馏对反应液进行脱氨处理，其压力为12～15kPa(绝压)，温度为45～65℃。
[0027]本专利技术中，采用减压蒸馏对反应液进行脱烷烃处理，其压力为9～11kPa(绝压)，温度为50～85℃。
[0028]本专利技术中，所述的精馏分离采用减压精馏，其压力为1～5kPa(绝压)，温度为90～150℃，
[0029]本专利技术中，所述的精馏分离采用的精馏柱理论塔板数为10
‑
30块，回流比为0.1
‑
5:1。
[0030]本专利技术具有如下的有益效果：
[0031](1)提供了利用卤代烷烃将TIPA的C
‑
N键转化为亚胺离子C＝N键，进而裂解制备MIPA和DIPA的工艺路线，彻底杜绝了环氧丙烷氨解法制备MIPA和DIPA的常规工艺路线下产生的大量TIPA副产问题，提高了T本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三异丙醇胺裂解制备一异丙醇胺和二异丙醇胺的方法，其特征在于，将无水液氨、TIPA、卤代烷烃在催化剂存在条件下进行反应得到一异丙醇胺和二异丙醇胺。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应完成后过滤分离催化剂和反应液，将得到的反应液经脱氨、脱烷烃处理后，进行精馏分离，得到一异丙醇胺和二异丙醇胺。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的卤代烷烃包括二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、二溴甲烷、三溴甲烷和四溴甲烷中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的反应温度为130～180℃，优选140
‑
160℃；反应压力为5～10MPa(表压)，优选7
‑
9MPa；反应时长为2～6h，优选4
‑
5h。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的无水液氨、TIPA和卤代烷烃的投料摩尔比为(4～15):(1～1.5):1，优选(10～14):(1.2～1.4):1。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂为水滑石负载锌基催化剂；优选的，所述的水滑石负载锌基催化剂的添加量以活性组分锌计，其添加量为TIPA质量的1.5～8％，优选3
‑
7％。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的水滑石负载锌基催化剂，包含活性组分和载体，其中，活性组分为...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹彦锴，张聪颖，邓祯，刘志鹏，王宁宁，丁皓，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：