[发明专利]一种离子液体萃取精馏分离三乙烯二胺与乙醇胺的方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化学品的分离提纯技术领域，涉及一种离子液体萃取精馏分离三乙烯二胺与乙醇胺的方法。

背景技术

三乙烯二胺是生产聚氨酯软、半硬、硬泡沫的发泡剂，还被用于乙烯聚合催化剂，涂料与塑料制品等。

目前三乙烯二胺的制备原料主要为N-羟乙基哌嗪、乙二胺、乙醇胺、哌嗪等。以乙醇胺和液氨为原料催化胺化合成乙二胺或哌嗪时，可联产三乙烯二胺。由于三乙烯二胺（沸点为174℃）和乙醇胺（沸点为170℃）沸点极为接近，两者易形成共沸物，采用常规精馏方法难以将两者分离，因此，该方法制得的三乙烯二胺粗品为三乙烯二胺和乙醇胺的共沸物。

离子液体是一种新型绿色溶剂，由有机阳离子和无机阴离子构成，是在室温下呈液体状态的盐类。离子液体作为一种电解质产生“盐效应”能改变液体组分间的相对挥发度，破坏共沸现象，提高精馏效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种操作简单，并且能够改变三乙烯二胺与乙醇胺体系中组分的相对挥发度的分离方法。

为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种离子液体萃取精馏分离三乙烯二胺与乙醇胺的方法，该方法按照以下步骤进行：

（1）将三乙烯二胺与乙醇胺共沸物按照一定的流动速率，在泡点温度下，从萃取塔底部进料，萃取剂在温度为20℃～50℃的条件下从萃取塔顶部进料，二者在装填有填料的萃取塔中逆向接触,萃取塔压力为10kPa～30kPa，塔顶温度为90℃～115℃，塔釜温度为100℃～140℃，萃取塔塔顶采出三乙烯二胺，经冷却，收集固体，得到三乙烯二胺纯品，萃取剂与共沸物的质量比为0.4～2：1；。

（2）萃取塔塔釜采出物为萃取剂与乙醇胺的混合物，从精馏塔中部进料，乙醇胺与萃取剂在精馏塔中进行精馏分离,精馏塔压力5kPa～30kPa，塔顶温度为100℃～130℃，塔釜温度为110℃～150℃，精馏塔塔顶馏分为乙醇胺,塔底馏分为萃取剂，萃取剂循环至萃取塔。

所述的萃取剂是离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[bimm]BF₄、1-丁基3-甲基咪唑溴化盐[bimm]Br和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[bimm]PF₆中的一种；或者是上述离子液体与六甲基磷酰亚胺的混合物。

本发明所优选的技术方案如下所示：

如上所述的离子液体萃取精馏分离三乙烯二胺与乙醇胺的方法，该方法按照以下步骤进行：

（1）将三乙烯二胺与乙醇胺共沸物按照一定的流动速率速率，在泡点温度下，从萃取塔底部进料，萃取剂1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[bimm]PF₆在温度25℃的条件下从萃取塔顶部进料，二者在装填有填料的萃取塔中逆向接触,萃取塔压力为15kPa，塔顶温度为99.2℃，塔釜温度为122.3℃，其中萃取塔塔顶采出三乙烯二胺，经冷却，收集固体为三乙烯二胺纯品，萃取剂与共沸物的质量比为1：0.89；。

（2）萃取塔塔釜采出物为萃取剂1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[bimm]PF₆与乙醇胺的混合物，从精馏塔中部进料，乙醇胺与1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[bimm]PF₆混合物在精馏塔中进行精馏分离,精馏塔压力为10kPa，塔顶温度为118.6℃，塔釜温度为138.7℃，精馏塔塔顶馏分为乙醇胺,塔底馏分为萃取剂1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[bimm]PF₆，萃取剂循环至萃取精馏塔。

本发明所使用的离子液体按照通常的制备方法制备，首先采用N-甲基咪唑和溴丁烷在乙腈溶剂中反应合成，然后再与四氟硼酸钠反应合成1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[bimm]BF₄，或1-丁基3-甲基咪唑溴化盐[bimm]Br与六氟磷酸钠反应合成1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[bimm]PF₆。

本发明的优点在于使用离子液体作为萃取剂，进行萃取精馏分离三乙烯二胺与乙醇胺的方法，利用其作为一种电解质产生的“盐效应”，能改变三乙烯二胺与乙醇胺液体组分间的相对挥发度，破坏三乙烯二胺与乙醇胺的共沸体系，提高了精馏效率，分离出的三乙烯二胺纯度高达99.9%，且操作步骤简单。

附图说明

图1是离子液体萃取精馏分离三乙烯二胺与乙醇胺的工艺流程示意图。