Способ получения триалканоламинов

Союз СоветскихСоциалистическмк Республик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 791738(22) Заявлено 22 . 11. 78 (21) 2687852/23-04с присоединением заявки Йо(51)М. Кд. С 07 С 91/04 С 07 С 91/10 С 07 С 89/02 Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй н. открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИАЛКАНОЛАМИНОВ Изобретение относится к усовершенствованному способу получениятриалканоламинов, которые находятширокое применение в народном хозяйстве, особенно, в качестве полупродуктов органического синтеза.В патентной литературе широкоописаны способы получения триалканоламинов,Известен способ получения алканоламинов оксиалкилированием аммиакав водной среде при 50-100 оС. Приэтом обычно получается смесь моно-,ди- и триалканоламинов. Соотношениемоно-, ди- и триалканоламинов зависит, главным образом, от количестваокиси алкилена и аммиака, взятыхв реакцию, и от температуры процесса.Описано также получение моно- и,триэтаноламинов реакцией окиси этилена с водным аммиаком в присутствиидиэтаноламина. ПроЦесс проводитсяпри температуре 60-150 С и давленииО20-120 атм. Полученную смесь этаноламинов фракционируют и диэтаноламин 25возвращают в процесс.Получают смесь, содержащую 74моно- и 26 триэтаноламинов.Основным недостатком известныхспособов является низкий выход три- ЭО алканоламинов, многостадийность. Кроме того, во всех этих процессах, проводимых в водной среде, образуются гликоли, температуры кипения.которых близки к температурам кипения алканоламинов. Эти примеси загрязняют целевые продукты, ухудшают их термостабильность и поэтому их необходимо отделять.С целЬю предотвращения образования гликолей известно проведение процесса оксиалкилирования в безводной среде.Укаэанный способ получения триэтаноламина заключается в том, что моно- или диэтаноламин, либо их безводные смеси обрабатывают окисью этилена при температуре не выше 50 и давлении 0,5 атм. Процесс проводится в реакторе из нержавеющей стали с рубашкой и перемешивающим устройством.Известен способ получения триэтаноламина реакцией окиси этилена в моно-. и диэтаноламинами в отсутствии воды и аммиака. Реакцию проводят в втечение менее 2-х часов при 110-180 С.Недостатком данных способов является то, что в качестве сырья используется моно- и/или диэтаноламины, что приводит к многостадийности процесса и снижению выхода целевого продукта в пересчете на окись этилена и аммиак.Известен также наиболее близкий к описываемому способ, который заключается в том, например, что этаноламины получают из окиси этилена и водного раствора аммиака и процесс ведут при температуре не выше 35 СО в автоклаве, Затем под вакуумом, постепенно повышающимся, отгоняют сначала аммиак и воду, затем моно-, ди- и триэтаноламины, Недостатком этого способа является невысокий выход триэтаноламина и необходимость фракционирования смеси этаноламинов.Цель изобретения - упрощение процесса и увеличение выхода целевого продукта.Данная цель достигается тем,что триалканоламин получают из окиси алкилена и безводного аммиака и процесс проводят в присутствии катионита как катализатора при температуре 20-60 С и давлении 0,5 о10 атм, минуя стадию выделения моно- и диалканоламина.При этом активность катализатора не падает при многохратном использовании,П р и м е р 1, МеталлическУюампулу из нержавеющей стали емкостью100 мл, снабженную монометром, терМопарой и дозирующим устройством,охлаждают до минус 40 С, заливаютО8,5 г жидкого аммиака, добавляют0,8 г свежеактивированного катионита КУ-8 (СОЕ = 4,8 ед,), затем привстряхивании при температуре 40 Содозируют равномерно окись пропиленав течение 30 мин в количестве 87 г.Скорость дозирования регулируюттаким образом, чтобы давление непревышало 0,5 атм. Подачу окиси пропилена прекращают и встряхиваниепродолжают в течение 5 мин. По окончании реакции испаряют избыток окисипропилена, отделяют катализатор.Получают 90 г техническоготриизопропаноламина, который порезультатам хроматографического анализа содержит 96 основного вещества.П р и м е р 2. В автоклав изнержавеющей стали емкостью 1 л,снабженный перемешивающим устройст.вом, охлажденный до минус 40 С иопродутый азотом, загружают 116 г охлажденной окиси пропилена и 3,4 гкатионита КУ-8 и 34,0 г жидкогоаммиака. Содержимое автоклава нагревают до 40 С, перемешивают в течение 15 мин, при этом давление повышается до 10 атм. Затем испаряютизбыток аммиака, который рециркулируется. Реакционную массу охлаждают и проводят хроматографическийанализ, который показал, что реакционная масса содержит 75,6 моноизопропаноламина, 16,4 диизопропаноламина и 7,9 триизопропаноламиЗатем в реакционную массу дозируют окись пропилена с такой скоростью, чтобы температура в реакторене превышала 50 оС. Давление составляет 1,5 атм. Реакционную массу периодически,отбирают из реактора ианализируют. Процесс ведут до исчерпывающего оксипропилирования.Затем небольшой избыток окиси пропилена испаряют, отделяют катализатор,который возвращают в процесс,Получают 374,8 г техническоготриизопропаноламина с содержаниемосновного вещества 98,9,П р и м е р 3. В охлажденныйавтоклав загружают 68 г жидкого20 аммиака в токе азота, 7 г катионитаКУ-8, затем при перемешиванииравномерно дозируют окись пропиленав течение 3 ч в количестве 700 г.Температуру во время дозированияподдерживают 60 С, давлениеО1,5 атм. Реакцию ведут до полногопревращения аммиака, избыток окисипропилена в конце реакции составляет 20 от теоретического. По окончании реакции избыток окиси испаряют,катализатор отфильтровывают. Получают 760 г лродукта с содержаниемтриизопропаноламина 95,7, диизопроспаноламина - 3,2, моноизопропаноламина - 1,1. Продукт термостабилен до200 С. При необходимости триизопропаноламин перегоняют.П р и м е р 4, Б охлажденный автоклав, продутый азотом, загружают90 г жидкого аммиака, 9 г катиони 40 та Ку-8. Затем при перемешиванииравномерно дозируют окись этилена вколичестве 690 г с такой скоростьу,чтобы температура не превышала 30 Си давление - 0,7 атм. Д гя болееполного превращения амм.ака в конце реакции создается 20-ный избыток окиси этилена. По окончанииреакции реакционную массу обрабатывают способом, аналогичным описанному в предыдущих примерах.Получают 760 г техническоготриэтаноламина с содержанием основного вещества 98,5.П р и м е р 5. В автоклав, охлажденный до минус 40 , заливают045 г жидкогоаммиака, 8,5 г катионита Ку-8. К содержимому автоклавапри перемешивании дозируют окисьизобутилена в течение 6 ч в количестве 800 г. Во время дозирования60 поддерживают температуру 60 и давОление 10 атм. По окончании реакцииотделяют катализатор и избыток окисиизобутилена. Получают 545 г технического триизобутаноламина с содержанием основного вещества 90.791738 Формула изобретения Составитель Н. АнищенкоРедактор Т. Никольская ТехредЕ. ГаврилешкоКорректор О,Ковинская Тираж 495 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 9393/23 филиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная,4 Таким образом, данный способ получения триалканоламннов позволяет увеличить выход целевого продукта до 98, минуя стадию фракционирования. 1. Способ получения триалканоламинов оксиалкилированием аммиака при нагревании и давлении, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и увеличения выхода целевого продукта, оксиалкилированию подвергают безводный аммиак и процесс ведут в присутствии катионита как катализатора.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что безводный аммиак и окись алкилена берут в мольном соотношении 1:3-5.3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что безводный аммиак подвергают оксипропилированию при температуре 20-60 ОС и давлении 0,5-10 атм.