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1、(10)申请公布号 CN 104230724 A (43)申请公布日 2014.12.24 CN 104230724 A (21)申请号 201410441218.0 (22)申请日 2014.09.02 C07C 215/12(2006.01) C07C 213/04(2006.01) (71)申请人 南京红宝丽醇胺化学有限公司 地址 210047 江苏省南京市南京化学工业园 区 1-C18-1 地号 (72)发明人 汪少平 张书 杭建荣 李国华 (74)专利代理机构 南京天翼专利代理有限责任 公司 32112 代理人 游富英 (54) 发明名称 一种二乙醇单异丙醇胺的制备方法 (57) 摘。
2、要 本发明涉及一种二乙醇单异丙醇胺的制备方 法， 包括如下步骤 ：（1） 往反应釜内通入惰性气体 置换反应釜内的空气 ；（2） 将环氧丙烷与二乙醇 胺进行预混合， 然后加入到反应釜内， 通入惰性气 体维持反应釜内的压力为 0.10.5Mpa， 对物料进 行搅拌混合， 然后升温， 保温反应， 得到二乙醇单 异丙醇胺产品。本发明利用二乙醇胺及环氧丙烷 为原料， 摒弃常规的以水为溶剂， 经过物料的预混 合， 降低了反应物料的粘度及凝固点， 同时两种物 料在反应器中分散均匀， 有利于反应的快速进行 ； 另外在低烷胺比的条件下， 有利于提高环氧丙烷 的利用率， 降低副反应发生的概率， 整个生产流程 具有。
3、能耗低、 物料转化率高， 产品纯度高， 品质稳 定， 无废弃物产生的优点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 104230724 A CN 104230724 A 1/1 页 2 1. 一种二乙醇单异丙醇胺的制备方法， 其特征在于包括如下步骤 ： （1） 往反应釜内通入惰性气体置换反应釜内的空气 ； （2） 将环氧丙烷与二乙醇胺进行预混合， 然后加入到反应釜内， 通入惰性气体维持反应 釜内的压力为 0.10.5Mpa， 对物料进行搅拌混合， 然后升温至 4。
4、0100， 保温反应 26 小 时， 得到二乙醇单异丙醇胺产品 ； 步骤 （2） 中环氧丙烷与二乙醇胺的摩尔比为 0.41:1。 2. 根据权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于步骤 （2） 中环氧丙烷预混合前的温度 为 -88， 二乙醇胺预混合前的温度为 3040。 3. 根据权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于步骤 （2） 中对物料进行搅拌时控制物 料温度为 1020， 搅拌混合 0.51 小时。 4. 根据权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于步骤 （2） 中环氧丙烷与二乙醇胺的摩 尔比为 0.40.7:1。 5. 根据权利要求 4 所述的制备方法， 其特征在于将步骤 （2。
5、） 得到的二乙醇单异丙醇胺 产品进行减压精馏， 得到高纯度的二乙醇单异丙醇胺。 6. 根据权利要求 5 所述的制备方法， 其特征在于步骤 （3）中减压精馏时的真空度 为 -0.097-0.099Mpa。 7. 根据权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于步骤 （2） 中环氧丙烷与二乙醇胺的摩 尔比为 0.931:1。 8. 根据权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于所述惰性气体为氮气。 9. 根据权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于步骤 （2） 中升温至 40100采用如下 方法进行升温 ： 先将混合后的物料加热至 3040， 然后停止加热， 由反应放热进行升温， 并通过冷凝水控制。
6、釜内反应温度为 40100。 权 利 要 求 书 CN 104230724 A 2 1/4 页 3 一种二乙醇单异丙醇胺的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及化工领域， 具体涉及一种高纯度二乙醇单异丙醇胺的制备方法。 背景技术 0002 二乙醇胺单异丙醇胺是一种低毒、 对环境友好的醇胺类精细化工产品， 主要用于 表面活性剂， 广泛应用于化工原料， 颜料、 医药、 建筑材料等各领域， 在水泥添加剂、 护肤类 产品及纺织物柔顺剂中应用较多。 0003 目前在水泥助磨剂领域， 其配方大都是醇类、 醇胺类、 醋酸盐类等化工原料单一或 复合的产品， 水泥助磨剂的应用重点已不仅仅关注其助磨作用， 更关。
7、注其对水泥的增强作 用， 因此高助磨性及高强度增强性能的水泥助磨剂的开发与应用越来越受到重视， 与其他 同类水泥添加剂产品相比， 二乙醇单异丙醇胺 （DEIPA） 在提高粉磨效率， 节能降耗及改善 水泥强度方面对比对比其他醇胺类产品有较大优势。US7160384 及 US6048393 公开的水 泥助磨剂专利表明， 二乙醇单异丙醇胺在助磨性能方面能大幅提高水泥的比表面积， 能同 时增强水泥的早期及晚期强度。在柔顺剂应用领域文献 Journal of Sur-factants and Detergents, Vol.4, (October,2001) 表明， 由二乙醇单异丙醇胺制备的二酯季铵盐类。
8、柔 顺剂在生物降解性、 柔顺性及制造成本方面有很大优势。 0004 目前二乙醇单异丙醇胺有多种制备方法， 如 US2649483A 采用二乙醇胺与环氧丙 烷反应制备二乙醇单异丙醇胺， 该方法采用在 1mm 汞柱的绝对压力下进行减压蒸馏的方式 分离反应产物， 真空度高对设备要求较高。 0005 专利 CN10292403A 公布了一种采用水做为溶剂， 以 DEA 及环氧丙烷为原料在阻聚 剂存在的条件下制备二乙醇单异丙醇胺的方法， 该方法的缺陷在于， 蒸馏过程真空度高， 对 生产设备的的要求较高 ； 同时阻聚剂的加入使得反应体系更加复杂， 蒸馏后有釜底物残留， 难以处理。 0006 专利 CN10。
9、3224453A 采用水做为溶剂， 以环氧丙烷及二乙醇胺为原料制备二乙醇 单异丙醇胺， 该方法的缺陷在于， 烷胺比较高， 过量的环氧丙烷难以回收， 同时过量的环氧 丙烷会加速副产物的生成， 另外溶剂水的存在使得环氧丙烷部分水解， 降低了环氧丙烷的 利用率。 0007 以上所述专利文献， 其物料均采用滴加环氧丙烷的进料方式， 该进料方式的缺陷 在于在进料的中后期， 反应体系中二乙醇胺含量逐渐减少， 而二乙醇单异丙醇胺含量不断 增加， 发生副反应的概率也逐渐增大， 因此副产物也较多。 发明内容 0008 本发明的目的在提供一种能耗低， 物料转化率高， 产品纯度适用不同的应用需求， 色度稳定， 生产。
10、过程绿色环保的二乙醇单异丙醇胺的制备方法。 0009 为解决上述问题， 本发明采用的具体技术方案如下 ： 一种二乙醇单异丙醇胺的制备方法， 包括如下步骤 ： 说 明 书 CN 104230724 A 3 2/4 页 4 （1） 往反应釜内通入惰性气体置换反应釜内的空气 ； （2） 将环氧丙烷与二乙醇胺进行预混合， 然后加入到反应釜内， 通入惰性气体维持反应 釜内的压力为 0.10.5Mpa， 对物料进行搅拌混合， 然后升温至 40100， 保温反应 26 小 时， 得到二乙醇单异丙醇胺产品。 0010 步骤 （2） 中环氧丙烷与二乙醇胺的摩尔比为 0.41:1。 0011 本发明中， 二乙醇胺。
11、采用环氧丙烷替代水作为溶剂， 其目的在于排除环氧丙烷发 生水解的可能性， 提高环氧丙烷的利用率， 从而提高物料的转化率。 0012 环氧丙烷与二乙醇胺反应时， 反应压力低的话环氧丙烷部分挥发， 不利反应充分 进行 ； 因此控制反应釜内的压力为 0.10.5Mpa。 0013 步骤 （2） 中环氧丙烷预混合前的温度为 -88， 优选 5； 二乙醇胺预混合前的温 度为 3040， 优选为 35。将环氧丙烷与二乙醇胺进行预混合， 其目的在于利用两种物质的 相溶特性降低混合物料的粘度及凝固点， 同时反应物料在反应体系中均匀分散有利于合成 反应的快速进行， 降低副反应发生的可能性。 0014 步骤 （2。
12、） 中对物料进行搅拌时控制物料温度为 1020， 搅拌混合 0.51 小时。 0015 当烷胺比过高时， 有利于醇醚副产物的生成， 同时过高烷胺比也可能造成二乙醇 单异丙醇胺产品色度加深 ； 当烷胺比较低时， 副反应较少。本发明根据不同应用需求采用 不同的投料比。在日化应用领域采用环氧丙烷与二乙醇胺的摩尔比为 0.40.7:1， 优选为 0.5:1 ； 在建材应用领域采用环氧丙烷与二乙醇胺的摩尔比为0.931:1， 优选为0.98:1。 可 生产不同纯度的二乙醇单异丙醇胺产品， 以满足不同应用领域的需求。 0016 当环氧丙烷与二乙醇胺的摩尔比为 0.931:1 时， 可以将制得的二乙醇单异丙。
13、醇 胺产品直接出料灌装。 0017 当环氧丙烷与二乙醇胺的摩尔比为 0.40.7:1 时， 可以将得到的二乙醇单异丙醇 胺产品送入到精馏塔进行减压精馏处理。 0018 减压精馏真空度为 -0.097-0.099Mpa， 在真空度 -0.099MPa 下分离出粗产品中的 二乙醇胺原料， 分离出的二乙醇胺可做为反应物循环利用。精馏后的塔釜液即为二乙醇胺 单异丙醇胺。 所述惰性气体采用本领域内的常规惰性气体均可， 优选为氮气 ； 本发明通过往 反应釜内通入惰性气体置换反应釜内的空气， 其目的是排除反应器内的空气， 防止环氧丙 烷在高温下爆炸。 0019 步骤 （2）中升温至 40100采用如下方法进。
14、行升温 ： 先将混合后的物料加热 至 3040， 然后停止加热， 由反应放热进行升温， 并通过冷凝水控制釜内反应温度为 40100。所述反应温度的控制， 充分利用反应的放热， 生产过程中基本上无需加热。反应 温度过低， 反应速度慢 ； 反应温度高， 反应副产物较多 ； 反应温度的控制范围为 40100， 优选为 6080。 0020 本发明利用二乙醇胺及环氧丙烷为原料， 摒弃常规的以水为溶剂的方法， 创新性 的采用环氧丙烷原料为溶剂， 经过物料的预混合， 降低了反应物料的粘度及凝固点， 同时两 种物料在反应器中分散均匀， 有利于反应的快速进行 ； 另外在低烷胺比的条件下， 有利于提 高环氧丙烷。
15、的利用率， 降低副反应发生的概率， 整个生产流程具有能耗低、 物料转化率高， 产品纯度高， 品质稳定， 无废弃物产生的优点。 说 明 书 CN 104230724 A 4 3/4 页 5 具体实施方式 0021 以下结合具体实施例进一步说明本发明。 0022 实施例 1 高压反应釜预先用氮气置换反应釜内的空气， 将 2.1 吨二乙醇胺， 1.14 吨环氧丙烷经 预混合器送入高压反应釜， 并将反应釜升压至 0.4MPa， 开启搅拌装置， 开启冷凝水控制釜内 温度 10-20， 搅拌混合 1 小时后， 停冷凝水， 将物料加热至 30， 停止加热， 利用反应热进 行升温， 控制反应温度为 80， 搅。
16、拌反应 6 小时， 得到二乙醇单异丙醇胺产品， 经气相色谱 分析产品纯度为 96.51%。 0023 实施例 2 高压反应釜预先用氮气置换反应釜内的空气， 将 2.1 吨二乙醇胺， 1.16 吨环氧丙烷经 预混合器送入高压反应釜， 并将反应釜升压至 0.4MPa， 开启搅拌装置， 开启冷凝水控制釜内 温度 10-20， 搅拌混合 0.8 小时后， 停冷凝水， 将物料加热至 35， 停止加热， 利用反应热 进行升温， 控制反应温度为 90， 搅拌反应 6 小时， 得到二乙醇单异丙醇胺产品， 经气相色 谱分析产品纯度为 95.63%。 0024 实施例 3 高压反应釜预先用氮气置换反应釜内的空气，。
17、 将 2.1 吨二乙醇胺， 0.464 吨环氧丙烷经 预混合器送入高压反应釜， 并将反应釜升压至 0.2MPa， 开启搅拌装置， 开启冷凝水控制釜内 温度 10-20， 搅拌混合 0.5 小时后， 停冷凝水， 将物料加热至 40， 停止加热， 利用反应热 进行升温， 控制反应温度为 100， 搅拌反应 4 小时， 得到二乙醇单异丙醇胺粗产品， 将粗产 品升温后通入连续精馏装置， 在 -0.099MPa 真空度条件下， 分离出粗产品中的二乙醇胺原 料， 塔釜物料即为所需的二乙醇单异丙醇胺产品， 经气相色谱分析产品纯度为 98.31%。 0025 实施例 4 高压反应釜预先用氮气置换反应釜内的空气。
18、， 将 2.1 吨二乙醇胺， 0.58 吨环氧丙烷经 预混合器送入高压反应釜， 并将反应釜升压至 0.2MPa， 开启搅拌装置， 开启冷凝水控制釜内 温度 10-20， 搅拌混合 1 小时后， 停冷凝水， 将物料加热至 35， 停止加热， 利用反应热进 行升温， 控制反应温度为 60， 搅拌反应 6 小时， 得二乙醇单异丙醇胺粗产品， 将粗产品升 温后通入连续精馏装置， 在 -0.097MPa 真空度条件下， 分离出粗产品中的二乙醇胺原料， 塔 釜物料即为所需的二乙醇单异丙醇胺产品， 经气相色谱分析产品纯度为 99.42%。 0026 实施例 5 高压反应釜预先用氮气置换反应釜内的空气， 将 。
19、2.1 吨二乙醇胺， 0.464 吨环氧丙烷经 预混合器送入高压反应釜， 并将反应釜升压至 0.4MPa， 开启搅拌装置， 开启冷凝水控制釜内 温度 10-20， 搅拌混合 1 小时后， 停冷凝水， 将物料加热至 40， 停止加热， 利用反应热进 行升温， 控制反应温度为 90， 搅拌反应 6 小时， 得二乙醇单异丙醇胺粗产品， 将粗产品升 温后通入连续精馏装置， 在 -0.099MPa 真空度条件下， 分离出粗产品中的二乙醇胺原料， 塔 釜物料即为所需的二乙醇单异丙醇胺产品， 经气相色谱分析产品纯度为 98.13%。 0027 对比例 1 高压反应釜预先用氮气置换反应釜内的空气， 将 2.1。
20、 吨二乙醇胺， 1.14 吨环氧丙烷及 0.4 吨水经预混合器送入高压反应釜， 并将反应釜升压至 0.4MPa， 开启搅拌装置， 开启冷凝 水控制釜内温度 10-20， 搅拌混合 1 小时后， 停冷凝水， 将物料加热至 30， 停止加热， 利 说 明 书 CN 104230724 A 5 4/4 页 6 用反应热进行升温， 控制反应温度为 80， 搅拌反应 6 小时， 得二乙醇单异丙醇胺产品， 经 气相色谱分析产品纯度为 93.70%。 0028 对比例 2 高压反应釜预先用氮气置换反应釜内的空气， 将 2.1 吨二乙醇胺送入高压反应釜， 二 乙醇胺物料温度为 50， 开启环丙泵将 1.14 吨环氧丙烷缓慢通入反应釜内， 同时开启冷凝 控制釜内反应温度 80， 环氧丙烷进料时间控制在 1 小时以内， 进料完毕， 将釜内压力升至 0.4MPa， 反应过程中以 1 小时为间隔取样进行气相色谱分析， 搅拌反应 6 小时， 得二乙醇单 异丙醇胺产品， 经气相色谱分析产品纯度为 94.43%。 说 明 书 CN 104230724 A 6 。