Способ получения триалканоламинов

Способ получения триалканоламинов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских Социалистическмк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п791738 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22 ° 11. 78 (21) 2687852/23-04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 301280. Бюллетень ЙЮ 48

Дата опубликования описания 30 . 12 . 80 (51)М, Кл.

С 07 С 91/04

С 07 С 91/10

С 07 С 89/02

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 547.233..07 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Е. Антипанова, В.Д. Симонов, С.Я. Скляр

С.А. Маннанова и Ф.А. Юхно (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИАЛКАНОЛАМИНОВ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения триалканоламинов, которые находят широкое применение в народном хозяйстве, особенно, в качестве полупродуктов органического синтеза.

В патентной литературе широко описаны способы получения триалканоламинов.

Известен способ получения алканол- 0 аминов оксиалкилированием аммиака в водной среде при 50-100 С. При этом обычно получается смесь моно-, ди- и триалканоламинов. Соотношение моно-, ди- и триалканоламинов зави- 35 сит, главным образом, от количества окиси алкилена и аммиака, взятых в реакцию, и от температуры процесса.

Описано также получение моно- и, триэтаноламинов реакцией окиси эти- 20 лена с водным аммиаком в присутствии диэтаноламина. Процесс проводится при температуре 60-150 С и давлении

О

20-120 атм. Полученную смесь этаноламинов фракционируют и диэтаноламин возвращают в процесс.

Получают смесь, содержащую 74% моно- и 26% триэтаноламинов.

Основным недостатком известных способов является низкий выход три- 30 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 течение менее 2-х часов при 110-180 С.

Недостатком данных способов является то, что в качестве сырья ис791738 пользуется 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 С

0 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 фракциониравания 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 0,5о

10 атм, минуя стадию выделения монои диалканоламина.

При этом активность катализатора не падает при многохратном использовании.

Пример 1. Металлическую ампулу из нержавеющей стали емкостью

100 мл, снабженную монометром, терМопарой и дозирующим устройством, охлаждают до минус 40 С, заливают

О

8,5 г жидкого аммиака, добавляют

0,8 г свежеактивированного катионита КУ-2-8 (СОВ = 4,8 ед.), затем при встряхивании при температуре 40 С о дозируют равномерно окись пропилена в течение 30 мин в количестве 87 г.

Скорость дозирования регулируют таким образом, чтобы давление не превышало 0,5 атм. Подачу окиси пропилена прекращают и встряхивание продолжают в течение 5 мин. По окончании реакции испаряют избыток окиси пропилена, отделяют катализатор.

Получают 90 г технического триизопропаноламина, который по результатам хроматографического анализа содержит 96Ъ основного вещества.

Пример 2. В автоклав из нержавеющей стали емкостью 1 л, снабженный перемешивающим устройст.вом, охлажденный до минус 40 С и о продутый азотом, загружают 116 r охлажденной окиси пропилена и 3,4 r катионита КУ-2-8 и 34,0 r жидкого аммиака. Содержимое автоклава нагревают до 40ОС, перемешивают в течение 15 мин, при этом давление повышается до 10 атм. Затем испаряют избыток аммиака, который рециркулируется. Реакционную массу охлаждают и проводят хроматографический анализ, который показал, что реакционная масса содержит 75,6Ъ моноизопропаноламина, 16,4Ъ диизопропаноламина и 7,9Ъ триизопропаноламиЗатем в реакционную массу дозируют окись пропилена с такой скоростью, чтобы температура в реакторе не превышала 50ОС. Давление составляет 1,5 атм. Реакционную массу периодически.отбирают из реактора и анализируют. Процесс ведут до исчерпывающего оксипропилирования.

Затем небольшой избыток окиси пропилена испаряют, отделяют катализатор, который возвращают в процесс.

Получают 374,8 г технического триизопропаноламина с содержанием основного вещества 98,9Ъ.

Пример 3. В охлажденный автоклав загружают 68 г жидкого

29 аммиака в токе азота, 7 г катионита

Ку-2-8, затем при перемешивании равномерно дозируют окись пропилена в течение 3 ч в количестве 700 г.

Температуру во время дозирования поддерживают 60 С, давление

О

1,5 атм. Реакцию ведут до полного превращения аммиака, избыток окиси пропилена в конце реакции составляет 20Ъ от теоретического. По окончании реакции избыток окиси испаряют, катализатор отфильтровывают. Получают 760 г лродукта с содержанием триизопропаноламина 95,7Ъ, диизопрос паноламина — 3,2Ъ, моноизопропаноламина — 1,1Ъ. Продукт термостабилен до

200 С. При необходимости триизопропаноламин перегоняют.

П р е р В охлажденный автоклав, продутый азотом, загружают

90 г жидкого аммиака, 9 г катиони40 та КУ-2-8. Затем при перемешивании равномерно дозируют окись этилена в количестве 690 г с такой скоростью, чтобы температура не превышала 30 С и давление — 0,7 атм. Д гя более

4 полного превращени амм.-.ака в конце реакции создается 20о-ный избыток окиси этилена. По окончании реакции реакционную массу обрабатывают способом, аналогичным описанно5ц My e предыдущих примерах

Получают 760 r технического триэтаноламина с содержанием основного вещества 98,5Ъ.

Пример 5. В автоклав, охлажденный до минус 40, заливают

О

45 г жидкого аммиака, 8,5 r катионита Ку-2-8. К содержимому автоклава при перемешивании дозируют окись изобутилена в течение 6 ч в количестве 800 г. Во время дозирования

Щ поддерживают температуру 60 и давО ление 10 атм. По окончании реакции отделяют катализатор и избыток окиси изобутилена. Получают 545 r технического триизобутаноламина с содержа65 нием основного вещества 90Ъ.

791738

Формула изобретения

Составитель Н. Анищенко

Редактор Т. Никольская ТехредЕ. ГаврилешкоКорректор О,Ковинская

Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 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 шийся 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 юшийся 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 юшийся тем, что безводный аммиак подвергают оксипропилированию при температуре 20-60 C и давлении

0,5-10 атм.