一种制备一乙醇胺并联产二甘醇的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于制备一乙醇胺并联产二甘醇的方法，其包括：将环氧乙烷和氨水在催化剂存在下进行反应，其中，所述催化剂包括含铝ZSM

【技术实现步骤摘要】
一种制备一乙醇胺并联产二甘醇的方法


[0001]本专利技术属于乙醇胺制备领域，具体涉及一种制备一乙醇胺并联产二甘醇的方法。

技术介绍

[0002]乙醇胺是一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)的总称。目前，乙醇胺的工业生产都是通过环氧乙烷(EO)与氨反应，合成并分离得到三种产品。乙醇胺有着广泛的用途，其中一乙醇胺主要用作洗涤剂，纺织印染增白剂，乳化剂，二氧化碳吸收剂，油墨助剂，石油添加剂，农药和医药中间体，还可用作吸收天然气中酸性气体的溶剂。近期，由于在木材处理和电子领域的需求增加，一乙醇胺的需求增长速度超过二乙醇胺和三乙醇胺。二甘醇是无色、无臭、透明的粘稠液体，其结构中含有醚键和羟基两种官能团，具有独特的物理和化学性能，化学性质与乙二醇类似。二甘醇直接利用主要可用作各种用途的溶剂、天然气脱水干燥剂、芳烃分离萃取剂、纺织品润滑剂、软化剂、整理剂等，也可用作刹车液、压缩机润滑油中的防冻剂组分，还可用于配制清洗剂等，在石油化工、橡胶、塑料、涂料等行业具有十分广泛的用途。
[0003]乙醇胺的工业生产常采用环氧乙烷氨解法。早在1986年，Vamling等(Industrial&Engineering Chemistry Fundamentals，1986，25，424
‑
430)人采用强酸性离子交换树脂为催化剂，以液氨为原料，在高空速下，一乙醇胺产率达到了70％以上。但由于乙醇氨解是强放热反应，离子交换树脂热稳定性不高，因此其在环氧乙烷氨化制乙醇胺应用上受到很大的限制。Nippon Shokubai公司(US6169207；EP0652207；US5880058；EP0941986；US6559342；US6455016)以La改性的沸石为催化剂，以液氨为原料，在100
‑
120℃，压力为12
‑
15MPa条件下，实现了一乙醇胺的高选择性制备。CN102746167A公开了一种生产一乙醇胺和二乙醇胺的方法。以SiO2/Al2O3摩尔比为10
‑
500的ZSM
‑
5沸石分子筛为催化剂，以液氨为原料，在10
‑
15MPa压力条件下，实现了单乙醇胺和二乙醇胺高选择性制备。上述催化液氨法常在液相高压或超临界条件下进行，但由于液氨临界温度较低，在常用80
‑
120℃反应温度下，系统压强非常高，这对反应器的耐压要求高，是一个重大危险源。同时，环氧乙烷氨化是一个强放热反应，以液氨为原料反应，需严格调控反应体系的温度，温度过高导致分解结焦，污染设备，造成产品收率低，影响工艺经济性。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术中存在的反应温度高、系统压强高及一乙醇胺选择性低等问题，提供了一种制备一乙醇胺并联产二甘醇的方法。本专利技术以环氧乙烷和氨水为原料，采用富铝ZSM
‑
5分子筛为催化剂，反应活性高，反应条件温和，能够实现从环氧乙烷出发，高选择性制备一乙醇胺，并可联产得到附加值高的二甘醇。本专利技术方法可以根据产品市场需求情况，通过改变反应条件调整产品的组成，适合工业化大规模生产。
[0005]为此，本专利技术第一方面提供了一种用于制备一乙醇胺并联产二甘醇的方法，其包括：将环氧乙烷和氨水在催化剂存在下进行反应，其中，所述催化剂包括含铝ZSM
‑
5分子筛，
所述含铝ZSM
‑
5分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为6
‑
9。
[0006]根据本专利技术的一些实施方式，所述含铝ZSM
‑
5分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为6
‑
8。
[0007]根据本专利技术的一些实施方式，所述含铝ZSM
‑
5分子筛中骨架铝占铝总量的95％以上。
[0008]根据本专利技术的一些实施方式，所述含铝ZSM
‑
5分子筛中骨架铝占铝总量的98％以上。
[0009]根据本专利技术的一些实施方式，所述含铝ZSM
‑
5分子筛的酸含量大于450μmol
·
g
‑1。
[0010]根据本专利技术，所述骨架铝指位于ZSM
‑
5分子筛骨架上的铝。
[0011]根据本专利技术的一些实施方式，所述含铝ZSM
‑
5分子筛与所述环氧乙烷的质量比为(0.05
‑
2):1，优选为(0.1
‑
1):1。在一些实施例中，所述催化剂中含铝ZSM
‑
5分子筛与所述环氧乙烷的质量比为0.2。在另一些实施例中，所述催化剂中含铝ZSM
‑
5分子筛与所述环氧乙烷的质量比为0.5。
[0012]根据本专利技术的一些实施方式，所述氨水与环氧乙烷的摩尔比以NH3/环氧乙烷计为4
‑
20:1，优选为5
‑
10:1。在一些实施例中，所述氨水与环氧乙烷的摩尔比为8:1。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，所述氨水的浓度为20wt％
‑
90wt％，优选为30
‑
60wt％，更优选为35
‑
45wt％。在一些实施例中，所述氨水的浓度为40wt％。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述反应的温度为40
‑
120℃，优选为50
‑
90℃。在一些实施例中，所述反应的温度为70℃。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述反应的时间为0.5
‑
6h，优选为1
‑
4h，更优选为2
‑
4h。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述反应的压力为常压。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述含铝ZSM
‑
5分子筛的制备方法包括：在晶化条件下，使碱源、水、铝源、硅源、ZSM
‑
5晶种及有机模板剂接触，制得含铝ZSM
‑
5分子筛。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述ZSM
‑
5晶种的SiO2/Al2O3摩尔比为25
‑
80，优选为25
‑
50。
[0019]根据本专利技术的一些优选的实施方式，所述含铝ZSM
‑
5分子筛的制备方法包括以下步骤：
[0020]1)将碱源、铝源与水进行第一混合，得到第一混合物；
[0021]2)向第一混合物中加入有机模板剂，进行第二混合，得到第二混合物；
[0022]3)向第二混合物中加入硅源和ZSM
‑
晶种，进行第三混合，然后进行水热晶化，得到所述含铝ZSM
‑
5分子筛。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述晶化的温度为140
‑
190℃，优选为170
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备一乙醇胺并联产二甘醇的方法，其特征在于，将环氧乙烷和氨水在催化剂存在下进行反应，所述催化剂包括含铝ZSM
‑
5分子筛，所述含铝ZSM
‑
5分子筛的SiO2/Al2O3摩尔比为6
‑
9，优选为6
‑
8。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含铝ZSM
‑
5分子筛中骨架铝占铝总量的95％以上，优选为98％以上，优选地，所述含铝ZSM
‑
5分子筛的酸含量大于450μmol
·
g
‑1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含铝ZSM
‑
5分子筛与环氧乙烷的质量比为(0.05
‑
2):1，优选为(0.1
‑
1):1。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其特征在于，所述氨水与环氧乙烷的摩尔比以NH3/环氧乙烷计为(4
‑
20):1，优选为(5
‑
10):1，优选地，所述氨水的浓度为20wt％
‑
90wt％，优选为30
‑
60wt％，更优选为35
‑
45wt％。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为40
‑
120℃，优选为50
‑
90℃；和/或所述反应时间为0.5
‑
6h，优选为1
‑
4h，更优选为2
‑
4h；和/或所述反应的压力为常压。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李相呈，王振东，尚大伟，刘闯，何文军，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：