本发明专利技术涉及一种从双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐中制取无水乙二胺的方法，属精细化工技术领域。本发明专利技术采用双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐和氧化钙粉末在乙二胺溶剂存在的情况下，在80~115℃搅拌中和反应，反应完成后直接蒸馏得到水分含量2%~3%的含水乙二胺，再将含水乙二胺在催化剂作用下加入氧化钙粉末在100~115℃搅拌脱水反应后蒸馏，得到水分含量小于0.2%无水乙二胺。本发明专利技术设备工艺简单，原料便宜易得，安全环保，产品高，产品水分含量低，能直接作为原料使用，提高了经济效益，适合工业化生产。
A method for preparing anhydrous ethylenediamine from ethylenediamine hydrochloride, a by-product of diaminosilane
【技术实现步骤摘要】
一种从双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐中制取无水乙二胺的方法
本专利技术涉及一种从双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐中制取无水乙二胺的方法，属精细化工
技术介绍
双胺基硅烷是一种重要的工业添加剂，它可以用来偶联有机高聚物和无机物，用作玻璃纤维整理剂、用来做硅橡胶和硅树脂的交联剂和固化剂、用作纺织物整理剂、涂料添加剂、还可以做成氨基改性硅油等等，全球年产量超过20万吨，其代表产品有N-(β-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷（KH-792）和N-(β-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷（KH-602），这两种产品占了双胺基硅烷总产量的90%以上。双胺基硅烷的工业合成方法全部是采用乙二胺与氯烃基硅烷通过胺解反应、分层、蒸馏制得，副产物为乙二胺盐酸盐，而且副产物与双胺基硅烷产物是按摩尔比1：1定量生成的。根据理论计算，以年产量20万吨双胺基硅烷计算，约有8.5万吨的副产物为乙二胺盐酸盐生成。在中国这部分乙二胺盐酸盐大多用氢氧化钠处理成70%的含水乙二胺作其它工业用途，70%的含水乙二胺市场价格约为6000元/吨，而无水乙二胺市场价格为2万-4万，价格差别巨大，含水乙二胺经济价值极低使双胺基硅烷生产成本增加而且不环保。国内还没有完整的无水乙二胺生产技术，被国外几个大公司垄断，巴斯夫、拜尔等，国内近些年才在江苏、山东引进国外技术合资生产。将双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐中的乙二胺制取出来，作为原料生产双胺基硅烷，不仅可以解决日益严峻的环保形势，还可以降低生产成本。目前处理副产物乙二胺盐酸盐的工业方法有两种：一种是将副产物乙二胺盐酸盐用液（固）碱中和反应后过滤蒸馏得到含水乙二胺，该方法的优点是工艺和设备简单，缺点是经济价值低，能耗高，还有副产的氯化钠盐需要处理。第二种方法是用液体（固体）甲醇钠中和过滤精馏，得到无水乙二胺和无水甲醇，该方法的优点是工艺简单且有一定的经济效益，缺点是需要一套分离甲醇和乙二胺的精馏装置，设备成本高，而且同样副产氯化钠盐需要处理。也有资料提及采用氧化钙、分子筛、氢氧化钠、树脂等处理乙二胺盐酸盐和含水乙二胺的，但都是从理论上进行分析，未对处理后情况作描述，特别是对最终乙二胺产品的水分含量进行说明。随着双胺基硅烷产能的扩大，副产物乙二胺盐酸盐产量也越来越大，而环保及能耗的要求越来越严格，解决双胺基硅烷生产的副产物乙二胺盐酸盐的问题迫在眉睫。乙二胺作为生产双胺基硅烷的原料之一，其最重要的指标就是含水量，工业生产的无水乙二胺水分含量小于0.2%,只有水分含量小于0.3%的乙二胺才能作为双胺基硅烷的生产原料，水分含量高的乙二胺会使生产的双胺基硅烷产品水解，收率下降成本增加，严重时双胺基硅烷产品水解聚合，产品报废。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种工艺设备简单，原料便宜易得，解决了现有双胺基硅烷的副产物问题，具有安全环保的特点，且制取的无水乙二胺可直接用于双胺基硅烷的生产，减少了原料消耗，从而提高经济效益的从双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐中制取无水乙二胺的方法。本专利技术的技术方案是：一种从双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐中制取无水乙二胺的方法，其特征在于：它包括以下步骤：1）、将双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐与氧化钙粉末、乙二胺按2.3~2.5：1:2的重量投料比，投入到带搅拌的反应釜中，在釜温70~80℃搅拌下中和反应2小时，搅拌转速为40转/分；2）、中和反应2小时后，将釜温升到110~115℃继续保温反应6小时；3）、保温反应6小时后，在蒸馏温度为160℃、-0.09~0.1MPa条件下真空下蒸馏，得，水分含量为2%~3%的含水乙二胺；4）、将水分含量2%~3%的含水乙二胺投入到带搅拌的反应釜中，加入乙二胺重量5%的氧化钙粉末，0.1%的催化剂，在100~115℃保温搅拌脱水反应4小时，搅拌转速90转/分；5）、保温反应完成后，在-0.09~0.1MPa真空条件下蒸馏，得到水分含量为0.2%的无水乙二胺，蒸馏温度为130℃。所述的双胺基硅烷结构式为NH2CH2CH2NHC3H6Si（OCH3）3、NH2CH2CH2NHC3H6Si（OC2H5）3、NH2CH2CH2NHC3H6（CH3）Si（OCH3）2。所述的双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐的主要成分为：乙二胺重量比30%~40%，乙二胺盐酸盐重量比60%~70%。所述的催化剂为正丁基锂和叔丁醇钾按1：1的重量比制得的混合物。所述的无水乙二胺水分含量小于0.3%，可直接作为双胺基硅烷的原料。本专利技术的优点在于：本专利技术只需要采用两套带搅拌的简单反应蒸馏装置，设备工艺简单，产品水分含量低，可直接返回作为双胺基硅烷的生产原料，减少了原料消耗，进而降低了生产成本；副产物为氧化钙、氢氧化钙、氯化钙的固体混合物粉末，可用作建筑材料，方法安全环保。具体实施方式催化剂的配制：将正丁基锂和叔丁醇钾按1：1重量比混合后摇匀，得，催化剂，备用。实施例1：在3吨耙式反应器内，先抽入1吨双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐，0.8吨乙二胺溶剂，打开搅拌，搅拌转速为40转/分，再加入0.4吨氧化钙粉末。料投完后，将耙式反应器先升温到70℃，搅拌转速为40转/分条件下中和反应2小时，然后将釜温升到115℃继续保温反应6小时。反应完成后将中和反应装置改为普通蒸馏装置，在-0.09MPa真空下蒸馏，蒸馏温度最高160℃，得到含水乙二胺1.48吨，检测水分含量为2.4%,产品收率95.2%。放出钙盐粉末混合物718公斤。将蒸馏出的1.48吨含水量2.4%的乙二胺抽入带搅拌的反应釜，搅拌下加入74公斤氧化钙粉末和1.48公斤配制好的催化剂，搅拌转速90转/分。然后将釜温升到100℃保温搅拌脱水反应4小时。保温反应完成后将反应装置改为普通蒸馏装置，在-0.1MPa真空下蒸馏，蒸馏温度最高130℃，得到无水乙二胺1.44吨，检测水分含量为0.14%,两步综合产品收率92.6%。放出钙盐粉末混合物114公斤。将得到的水分含量0.14%乙二胺用于合成N-(β-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷（KH-792），产品质量和收率正常。钙盐粉末混合物用作建筑材料。实施例2.在3吨耙式反应器内，先抽入0.92吨双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐，0.8吨乙二胺溶剂，打开搅拌，搅拌转速为40转/分，再加入0.4吨氧化钙粉末。料投完后，将耙式反应器先升温到80℃，搅拌转速为40转/分条件下中和反应2小时，然后将釜温升到110℃继续保温反应6小时。反应完成后将中和反应装置改为普通蒸馏装置，在-0.1MPa真空下蒸馏，蒸馏温度最高160℃，得到含水乙二胺1.40吨，检测水分含量为2.1%,产品收率93.8%。放出钙盐粉末混合物712公斤。将蒸馏出的1.4吨含水量2.1%的乙二胺抽入带搅拌的反应釜，搅拌下加入70公斤氧化钙粉末和1.4公斤配制好的催化剂，搅拌转速90转/分。然后将将釜温升到115℃保温搅拌脱水反应4小时。保温反应完成后将反应装置改为普通蒸馏装置，在-0.09MPa真空下蒸馏，蒸馏温度最高130℃，得到无水乙二胺1.371吨，检测水分含量为0.12%,两步综合产品收率91.8%。放出钙盐粉末混合物98公斤。将得到的水分含量0.12%乙二胺用于合成N-(β-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷（KH-602），本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐中制取无水乙二胺的方法，其特征在于：它包括以下步骤：1）、将双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐与氧化钙粉末、乙二胺按2.3~2.5：1:2的重量投料比，投入到带搅拌的反应釜中，在釜温70~80℃搅拌下中和反应2小时，搅拌转速为40转/分；2）、中和反应2小时后，将釜温升到110~115℃继续保温反应6小时； 3）、保温反应6小时后，在蒸馏温度为160℃、‑0.09~0.1MPa条件下真空下蒸馏，得，水分含量为2%~3%的含水乙二胺； 4）、将水分含量2%~3%的含水乙二胺投入到带搅拌的反应釜中，加入乙二胺重量5%的氧化钙粉末，0.1%的催化剂，在100~115℃保温搅拌脱水反应4小时，搅拌转速90转/分； 5）、保温反应完成后， 在‑0.09~0.1MPa真空条件下蒸馏，得到水分含量为0.2%的无水乙二胺，蒸馏温度为130℃。
【技术特征摘要】
1.一种从双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐中制取无水乙二胺的方法，其特征在于：它包括以下步骤：1）、将双胺基硅烷副产物乙二胺盐酸盐与氧化钙粉末、乙二胺按2.3~2.5：1:2的重量投料比，投入到带搅拌的反应釜中，在釜温70~80℃搅拌下中和反应2小时，搅拌转速为40转/分；2）、中和反应2小时后，将釜温升到110~115℃继续保温反应6小时；3）、保温反应6小时后，在蒸馏温度为160℃、-0.09~0.1MPa条件下真空下蒸馏，得，水分含量为2%~3%的含水乙二胺；4）、将水分含量2%~3%的含水乙二胺投入到带搅拌的反应釜中，加入乙二胺重量5%的氧化钙粉末...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡江华，罗晗晗，甘俊，甘书官，陈圣云，
申请(专利权)人：荆州市江汉精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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