[发明专利]制备亚乙基胺的方法

说明书

本发明涉及一种制备亚乙基胺和/或链烷醇胺的方法，具有以下步骤：1)使MEG与氨在氢气和胺化催化剂的存在下反应；和2)由阶段1的反应输出物分离出氢气和氨。本发明的特征在于在阶段2中进行的氢气和氨的分离具有以下步骤：2‑1)将来自阶段1的反应产物分离为包含氨和氢气的气相和包含亚乙基胺和/或链烷醇胺的液相，2‑2)使来自阶段2‑1)的气相通过一个或多个冷凝器，获得一个或多个其中富含氨的液相和其中富含氢气的气相，和2‑3)使来自阶段2‑2)的气相与MEG接触使得获得包含MEG和氨的液相并获得包含氢气和任选地氨的气相。

描述

本发明涉及一种由单乙二醇开始制备乙醇胺和/或亚乙基胺的方法。

工业规模的乙二胺(EDA)制备通常采用两种方法。

首先，EDA可以通过1,2-二氯乙烷与氨的反应并消除HCl来制备(EDC方法)。另一种工业规模的制备EDA的方法是单乙醇胺(MEA)与氨在胺化催化剂存在下的反应(MEA方法)。

作为已建立方法的替换方法，EDA也可以通过单乙二醇(MEG)与氨的反应制备。

该方法将具有各种优点。一个优点是与MEA相比，MEG的可用性高。

MEA通过环氧乙烷(EO)与氨的反应以工业规模制备。通常形成的反应混合物不仅包含MEA，还包含高级乙醇胺如二乙醇胺(DEOA)和三乙醇胺(TEOA)。这些副产物必须通过单独的蒸馏步骤与MEA分离。环氧乙烷是一种高度易燃的气体，其可与空气形成爆炸性混合物。EO的处理相应地是复杂的。因此，MEA的制备需要具有下游纯化蒸馏的技术上复杂的EO装置。

相比之下，MEG可以基于石化原料或基于可再生原料生产。通过石化方法，MEG同样由EO通过与水的反应制备。以与EO与氨的反应相同的方式，不可能在EO与水的反应中防止已形成的MEG与EO反应而得到副产物如二甘醇和三甘醇。MEG的选择性为约90％，然而因此明显高于MEA的选择性(其通常为70-80％)。Shell omega方法再次明显提高了MEG的选择性-达到约99％。在omega方法中，使EO与CO₂反应而得到碳酸亚乙酯，其在第二步中选择性水解为MEG。

MEG也可以通过合成气路线制备，例如通过甲醇的氧化羰基化得到草酸二甲酯并将其随后氢化。因此，另一制备MEG的可能石化原料也是天然气或煤。

作为替换，MEG也可以由可再生原料如玉米或甘蔗通过发酵成乙醇，然后脱水成乙烯，随后与氧气反应而得到环氧乙烷来制备。

由于存在许多生产变体，MEG的利用率通常很高，这通常对原材料成本具有积极影响。

现有技术公开了MEG与氨反应而得到EDA可以在液相或气相中进行。

在气相中的MEG胺化公开于两个中国申请CN 102 190 588和CN 102 233 272中。

例如，CN 102 190 588描述了MEG和氨在Cu催化剂存在下的单阶段转化。根据描述，反应压力在3-30巴的范围内。反应温度在150-350℃的范围内。

申请CN 102 233 272公开了MEG与氨在气相中在包含作为主要组分的Cu和Ni以及作为次级组分的Zr、Zn、Al、Ti、Mn和Ce的催化剂上的反应。然而，没有公开所得反应混合物的组成。

作为气相中的转化的一个替换方案，MEG与氨和氢气的反应也可以在液相中进行。然而，催化剂在气相和液相中的反应特性通常存在显著差异，因此通常不允许将由气相中的MEG的反应特性得出的结论应用于液相中的MEG的反应特性。