Способ получения триэтилентетрамина
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
.М 1.:1 АА ЕНИЯ "рл р -,;ЯЛЪ1 Й мЬвмафекаяц;." т СССР78 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ.(71) Уфимский нефтяной институ(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИЭТИЛЕНТЕТРАМИНА взаимодействием 1,2-дихлорэтана с аминосоединением в водной среде при нагревании, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюинтенсификации и удешевления процесса, в качестве аминосоединения используют хлоргидраты полиаминов,содержащих этнлендиамин, при нагреваонии до 80-90 С и давлении 0,8-4,8 атв присутствии катализатора СцС 1 вколичестве 1110 - 110 Х от массысырья, при молярном соотношении 1,2-дихлорэтан:аммиак 1:(2-6) и времениконтактирования 15-20 мин,1 1162Изобретение относится к химическойпромышленности, в частности к усовершенствованному способу получения триэтилентетрамина ТЭТА), который находит применение при получении поверхностно-активных веществ, эпоксидныхсмол, в текстильной, бумажной, кожевенной промышленности, а также в фармацевтической промышленности.Известен способ получения триэтилентетрамина из 1,2-дихлорэтана (ДХЭ 1и аммиака (ЮН 5) с выходом 12-18 вес.%согласно которому триэтилентетраминполучают взаимодействием водногораствора аммиака концентрации 28-60% 15с ДХЭ в присутствии диэтилентриамина(ДЗТА), подаваемых в молярном соотношении ВН.ДХЭ:ДЗТА - (5-5):1:(0,050,5) при 188-250 С и давлении 140 атм,Получают триэтилентетрамин с выходом щ30 вес.7 при молярном соотношенииБН 3.ДХЭ:ДЗТА = 5,7:1:0,485 и12 вес.% без применения ДЭТА Я .Недостатками способа являются низкий выход и селективность по триэтилентетрамину, использование дефицитного сырья (ДЭТА), образование значительного количества побочных продуктов, а также использование высокогодавления - 140 атм, что усложняетпроизводство,Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ получения триэтилентетрамина, согласно которому 1,2-дихлорэтан подвергают взаимодействиюс этилендиамином в водной среде примолярном соотношении исходных реагентов, равном 1:4, при 100-130 С.,Выходоот теории на взятый этилендиамин44,93 вес,%. Селективность по 1,2-дихлорэтану 82-89 вес.7. 23,Недостатками известного способаявляются использование дорогостоящего сырья - этилендиамина, длительноевремя протекания синтеза - свыше5 ч, периодичность процесса из-задлительного времени контактированияи неполный выход триэтилентетраминана взятый этилендиамин - 44,93 вес.7.Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта навзятый этилендиамин, интенсификацияи удешевление процесса.Поставленная цель достигаетсяпредлагаемым способом получения 55триэтилентетрамина, заключающимсяво взаимодействии 1,2-дихлорэтана сводным растворомхлоргидратов полиаминов, содержащих этилендиамин, прионагревании до 80-90 С и давлении 0,8-4,8 атм в присутствии катализатора СцС 1 в количестве 1 ф 10 -31 ф 10 7 от массы сырья, при молярном соотношении 1,2-дихлорэтан:аммиак 1;(2-6) и времени контактирования 5-20 мин,В процессе осуществления способа используют водный раствор хлоргидратов полиаминов, содержащих 98- 99 вес.7 хлоргидрата этилендиамина и 1-2 вес.7 хлоргидратов высших полнаминов.Это позволяет использовать, например, хлоргидраты полиаминов производства этилендиамина без предварительной отгонки несвязанного акчиака, что упрощает процесс и исключает целую стадию производства (табл. 1),Общая методика синтеза триэтилентетрамина,Реакцию взаимодействия 1,2-дихлорэтана, хлоргидратов полиаминови аммиака проводят в реакторе емкостью 250 мл из стали Х 18 Н 10 Т, Реактор представляет собой цилиндрический сосуд с внутренним диаметром 70 мм и высотой 88 мм, имеющий обогревательную рубашку. Обогрев реактора осуществляют подачей термостатированней жидкости в рубашку реактораИспользуют,термостат марки Ч, Давление в реакторе контролируют с помощью манометра, установленного на крышке реактора, Крьппка и корпус реактора соединяются с помощью фланца. Кроме того, на крьппке реактора имеется карман для контактного термометра иприспособление для отбора пробы.Интенсивное перемешивание реагентов осуществляется магнитной мешалкой типа М 2, Постоянную температуру в реакторе поддерживают подачейтермостатированной жидкости в рубашку реактора и электрической плиткой которая совмещена с магнитной мешалкой. Температуру плитки регулируют с помощью цепи контактный термометр- реле-электроплитка-сеть. При таких условиях регулирования температура в реакторе колеблется в пределах+ С от заданной.оРеактор загружают расчетным количеством реагентов, добавляют однохлористую медь, герметизируют с помощью фланцевого соединения и включают5где а - количество 0 1 н.раствора азотнокислой ртути,ушедшей на титрование,мл 1К - поправочный коэффициент 0 к нормальности азотнокислой ртути0,00665 - количество аминохлоргидратов, соответствукнцее1 мл 0,1 н.раствора аэотнокислой ртути;Р - вес отобранной. пробы, г.Определение содержания аммиака.Определение содержания аммиака висходном водном растворе аминохлоргидратов проводят следующим образом.Берут по 1 г навески исходногораствора и помещают в мерную колбуемкостью 250 мл. Содержимое колбыдоводят до метки. Затем отбирают10 мл пробы и добавляют несколькокапель смешанного индикатора и титруют 0,5 н.раствором серной кислоты.Содержание аммиака рассчитывают поформуле 3 1162 систему обогрева и перемешивания. Об окончании реакции, т.е. о полном расходе 1,2-дихлорэтана, судят по увеличению содержания хлор-ионов в смеси. Для этого через каждые 5 мин берут пробы с помощью медицинского шприца емкостью 1 мл и определяют хлор-ионы по описанной методике. При достижении количеством хлор-ионов величины, равной сумме в исходном растворе, 1 во взятом 1,2-дихлорзтане и однохлористой меди, реакцию прекращают. Реактор охлаждают до комнатной температуры. После этого приступают к выделению полученных полиаминов. 1Содержимое реактора выгружают в термостойкую колбу и подвергают нейтрализации кристаллическим едкий натром. Продукты нейтрализации центрифугируют, Отделяют кристалличес кий хлористый натрий, Остальную частьпереливают в делительную во рокку, отделяют слой полиаминов от воды и подвергают анализу. Далее полученные таким способом полиамины 2 подвергают вакуумной разгонке с целью получения фракции триэтилентетрамина. 786 фа К 0 006652501000 10Методика анализа сырья и продук-, 30 тов реакции.Водный раствор хлоргидратов поли- аминов анализируют на содержание аминохлоргидратов и этилендиамина с последующим пересчетом этилендиамина 5 на хлоргидрат этиленамина и на содержание хлор-ионов.Определение общего содержания аминохлоргидратов,40В мерную колбу емкостью 250 мл помещают до 1 г исследуемой пробы и доводят до метки дистиллированной водой. Раствор тщательно перемешивают. Затем отбирают 10 мл пробы в колбу 45 для титрования, добавляют 2-3 капли бромфенолового синего и нейтрализуют 203-ным раствором азотной кислоты точно до точки перехода индикатора из синей окраски в желтую и прибав 50В ляют избыток 1 мл этой кислоты. Затем в колбу прибавляют 5-7 капель индикатора нитропруссида натрия и титруют на темном фоне раствором аэотнокислой ртути до появления ис 55 чезающей белой мути, Содержание амико" хлоргидратов рассчитывают по следующей формуле: 085 250О 10 где а - количеатво 0,5 н.сернойкислоты, ушедшей на титрование;К - фактор поправки к нормальности серной кислоты;0,0085 - количество г аммиака,соответствующее 1 мл0,5 н.серной кислоты,0 - вес отобранной пробы, г.Таким образом обнаруживают 0,140 вес.Х свободного аммиака.В исходной смеси водного раствора аминохлоргидратов также определяют содержание хлоргидратов зтилендиамина и ионов хлора.Определение содержания этилендиамина.Берут навеску до 1 г исходной смеси и помещают; в колбу для титрования, добавляют 20 30 мл дистиллированной воды, затем 1-2 капли индикатора бромфенолового синего и титруют раствором серной кислоты до исчезновения синей окраски.Содержание этилендиамина вычисляют по Формуле где 7 133,10Х 60 10 вес ) где Х - содержание этилендиамина в30водном растворе аминохлоргидратов, вес,7.,Определение ионов хлора.Содержание ионов хлора определяют титрованием. В колбу для титрования берут навеску смеси около 0,5 г с точностью до 0,01 г, приливают 15- 20 мл дистиллированной воды, добавляют 2-3 капли индикатора бромфенолового синего и нейтрализуют 0,5 н. раствором азотной кислоты до перехода окраски раствора до желтого цвета, добавляют 5-7 капель индикатора нитропруссида натрия и титруют на темном фоне раствором азотнокис 43 лой ртути до появления неисчезающей белой мути. Содержание хлор-ионов определяют по Формуле. (А17) К О 003550 1003, 0 где О, 17 - поправка, вводимая прититровании 0,1 н.раствораазотнокислой ртути;Р - навеска пробы, г; 55А - объем 0,1 н.раствора азотнокислой ртуТи, ушедшейна титрование, мл;, - объем 0,5 н.серной кислоты, израсходованной натитрование, мл;10К - поправочный коэффициент0,5 н.раствора сернойкислоты;0,015 - количество этилендиамина,соответствующее 1 мл точно 0,5 н,раствора сернойкислоты;М - навеска, г.После определения процентного содержания этилендиамина последнее 20 пересчитывают на хлоргидрат этилендиамина, который содержит две молекулы хлористого водорода, по следующей формуле:г, 25 К - поправочный коэффициент0,1 н.раствора азотнокислой ртути по хлор-иону,г/мл.Хроматографический анализ полиаминов,Анализ проводят на хроматографеЛХМ, Условия анализа: колонку длиной 3 м и внутренним диаметром 4 ммзаполняют Фторопластом 4, пропитаннымсиликоновым каучуком. Температуру термостата поддерживают на уровне 180 С.оГазом-носителем служит гелий, скоростьподачи которого 30 мл/мин, Продолжительность анализа 20 мин,П р и м е р 1. В реактор загру".жают 24,10 г 1,2-дихлорэтана, 210 гводного раствора хлоргидратов полиаминов, состоящего иэ 67,83 г хлоргидратов полиаминов, содержащих этилендиамин, 17,64 г аммиака и 124,53 г воды,Модярное соотношение 1,2-ДХЭ:хг ЭДА:ННр 1:2;1:4,3. В реактор добавляют10,0047 г однохлористой меди, герметизируют с помощью фланцевого соединения и включают систему обогрева иперемешивания. Об окончании реакции,т.е. о полном расходе 1,2-дихлорэтана)судят по прибавлению хлор-ионов всмеси. Для этого через каждые 5 минберут пробы в количестве 0,01 мл спомощью медицинского шприца емкостьюмл и определяют хлор-ионы по описанной методике, При достижении количеством ионов хлора величины, равной сумме их в исходном растворе (30,799 г)во взятом 1,2-дихлорэтане (17,268 г)и однохлористой меди (0,001 г) реакцию прекращают, Реактор охлаждаютдо 30-40 С, после чего приступают квыделению полученных полиаминов.Содержимое реактора выгружают втермостойкую колбу и подвергают нейтрализации 62 г кристаллического едкого натра. Продукты нейтрализации центрифугируют и отделяют кристаллический хлористый натрий. Остальную частьпереливают в делительную воронку иотделяют слой полиаминов. На установке четкой ректификации отгоняютот аминного слоя воду, Отгонка осу 11 11ществляется под азотным дыханиемопри температуре в кубе 100-105 С.Обезвоженные полиамины подвергаютанализу; суммарный вес полиаминов,равный 36,49 г, определяют взвешиванием по известной методике нааналитических весах; процентный162786 8новным показателям и обладаетследующими физико-химическими свойствами: внешний вид- желтоватаяжидакость; пределы кипения 156-160 С приостаточном давлении 8-10 мм рт,ст.1апоказатель преломления .при 20 С -1,500,1 О 15 20 Таблица 1 Способ получения ТЭТА Предлагаемый Известный Состав и молярное соотношение реагентов 12-дихлорэтан:этилендиамин 1:4 2 ЮН+СНС 1-СНС 1 -+ИН-СН-СН-БН - -2 НС 1 + избыток БН 5 + прочие хлоргидраты полиаминов нейтрализация хлорида ЭДА с образованием БаС 1 состав аминов определяется хроматографическк по описанной методике, Состав полиаминов, вес. .: ЭДА 5,90; ДЭТА 4,27; ТЭТА - 86,17; прочие (высшие полиамины) 3,66.Селективность образования ТЭТА составляет 88,30 . по ДХЭ. Выход ТЭТА от теории на взятый хлоргидрат этилендиамина 88,30 вес.%, на 1,2- ДХЭ - 88,30 вес. .В условиях примера 1 (табл. 2) нарабатывают 180 г полиаминов и подвергают их вакуумной ректификации с целью выделения фракции триэтилентетрамина. Ректификацию проводят при остаточном давлении 10 мм рт.ст, Отбирают фракцию с пределами кипения 156-160 С в колио честве 170,64 г, содержащую 98,35 вес.триэтилентетрамина,Фракция триэтилентетрамина соответствует ТУ-02-1099-77 по осСтадии известного промышленного сппсоба получения сырья этилендиамина,необходимого для синтеза тризтилентетрамина: отгонка избытка аммиака фильтрация от выделившегося кристаллического хлористого натрия выделение ЭДА ректификациейТемпература реакции 100-130 СДавление атмосферное Результаты опытов сведены в табл. 2.Осуществление предлагаемого способа дает увеличение выхода ТЭТА на взятый 1,2-дихлорэтан с 44,93 до 69,81 -88,30 вес.Кроме того, используется более дешевое сырье " водный раствор хлоргидратов полиаминов вместо этилендиамина, снижается температура процесса с 100-130 до 80- 90 С, уменьшается время контактироования с 5 ч 10 мин до 15-20 мин и становится возможным оформление процесса по непрерывной схеме. Состав.и молярное соотношение реагентов 1,2-дихлорэтан:хлоргидраты полиаминов последние содержат 98-99 вес. Йхлоргидрата этилендиамина 7 1:2;4 Получение хлоргидратов полиаминов,необходимых для синтеза триэтилентетрамина: 2 ЮН +СН С 1-СН С 1 - ф МН -СН-СН- -БН 2 НС 1 + избыток КНз + прочие хлоргидраты полиаминов Температура реакции 80-90 С Максимальное давление, достигаемоев опытах, С,8-4,8 атм;10 1162786 Продолжение табл.1 Способ получения ТЭТА Предлагаемый Известный Время реакции 15-20 мин Время реакции 5 ч 10 мин Селективность образования ТЭТА, рас- Селективность образования ТЭТА, рассчитанная по 1,2 ДХЭ, 89,82 вес.% считанная по 1,2-ДХЭ, 69,81-88,30 вес.Х Выход от теории".на взятый этилендиамин 44,93 вес.7 Выход от теории на взятый хлоргидратэтилендиамина 69,81-88,30 вес.Ео Вщ ЩФ Ол В ил ф Юцаа Обо 1 Оое 31 О ИЗЮМА о 5 5о 1и с-а 11 О 16. О В 1 ц ва 1 юэ аа 1 Др о О В фл Ое ОМ ф о 4 В 1, М ф О В В л л О О о о ф о о й еОВ ю л ф ф о о о О л О 8Во Ю О В м О
СмотретьЗаявка
3502567, 20.10.1982
УФИМСКИЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ
ПОТАПОВ АНАТОЛИЙ МИХАЙЛОВИЧ, САДЫКОВ НУРГАЛИ БАСЫРОВИЧ, МОРОЗОВ ЮРИЙ ДМИТРИЕВИЧ, ВАЛИТОВ РАИЛЬ БАКИРОВИЧ, РЫСАЕВ УРАЛ ШАКИРОВИЧ, ЛАЩЕВ АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ, СКОРИН ВАСИЛИЙ ПАВЛОВИЧ, ВАСИЛЬЕВ ВЯЧЕСЛАВ ПЕТРОВИЧ, ДЕНИСОВ ЕВГЕНИЙ НИКОЛАЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: C07C 87/20
Метки: триэтилентетрамина
Опубликовано: 23.06.1985
Код ссылки
<a href="https://patents.su/7-1162786-sposob-polucheniya-triehtilentetramina.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения триэтилентетрамина</a>
Предыдущий патент: Способ выделения метилолеата из смеси метиловых эфиров жирных кислот оливкового масла
Следующий патент: Соли триаллиламмония в качестве стабилизаторов эмульсий ароматических углеводородов
Случайный патент: Цифровая магнитовариационная станция