本发明专利技术公开了一种连续生产乙烯胺的方法，包括如下步骤：将氨水与二氯乙烷送入静态混合器中混合均匀，然后通过预热段，预热至温度为100~140℃，预热后的混合物料进入管式反应器；出管式反应器的预反应液，由塔顶进入塔式反应器继续反应；塔式反应器塔底出料的反应液进入闪蒸罐，闪蒸罐中，压力差为4~6MPa，闪蒸出氨气，收集液相，即为产品。采用上述的方法，二氯乙烷的单程转化率大于97%，乙二胺的选择率为40%~50%，二乙烯三胺的选择率为20%~25%，三乙烯四胺的选择率为10%~15%，哌嗪的选择率为6%~10%。本发明专利技术兼顾了反应速度，又提高了设备的处理能力，能有效提高经济效益性和生产灵活。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生产乙烯胺的工艺。
技术介绍
乙烯胺又名乙撑胺，是指乙二胺的无环多聚体类产品，分子通式为H2N(C2H4NH)nH。主要产品有乙二胺(EDA)，二乙烯三胺(DETA)，三乙烯四胺(TETA)，四乙烯五胺(TEPA)，五乙烯六胺(PEHA)，更高胺(HAS)，哌嗪(PIP)以及N-氨基乙基哌嗪(AEP)等。作为重要的精细化工中间体，在有机合成、医药、染料、农药、化学助剂、橡胶塑料助剂、有机溶剂和环氧树脂固化剂等领域有着广泛的应用，是我国亟待发展的精细石油化工中间体之一。工业上生产乙烯胺的方法主要是二氯乙烷法(EDC)和乙醇胺法(MEA)。现在世界上乙烯胺的生产装置中，约61%为EDC路线，二氯乙烷法的优势在于原料二氯乙烷易得且成本低，反应过程不使用催化剂，而且可以得到乙醇胺法不能产生的三乙烯四胺以上的多胺，产品灵活性较大，从目前市场需求趋势来看，已从乙二胺为中心转向多胺，因此二氯乙烷法的产品分布非常有利。二氯乙烷法主要反应如下C1CH2CH2C1+2NH3 — NH2CH2CH2NH2 · 2HC1C1CH2CH2C1+NH2CH2CH2NH2 · 2HC1+2NH3 —NH4C1+NH2CH2CH2NHCH2CH2NH2 · 3HC1通式nClCH2CH2Cl+(n+1) NH3 — NH2 (CH2CH2NH) nH · 2nHClUS2113640披露了一种采用管式反应器，在EDC中加入油酸做乳化剂，使其与氨水能充分混合，乳化后再进入反应器，此方法的缺点就是引入了一种新的物质，造成后续分离的困难。US12587350指出，氨化反应可采用管式反应器或活塞流反应器，为了提高多胺的转化率，专利中提出氨化反应产物再进入一个氨基转移工艺段，使用铼和镍附载在Al2O3-SiO2载体上做催化剂，可采用固定床、流化床或浆态床反应器，需要在反应器中通入少量氢气，以保持催化剂的活性，此方法虽然有效的提高了多乙烯多胺的选择性，但工艺路线变得十分复杂，固定资产投资大幅上升。US2805254与US2760979都介绍了采用反应精馏塔进行氨化反应的方法，但由于塔式反应器停留时间的限制和反应物浓度分布的影响，抑制了进一步氨化，造成了二氯乙烷的转化率不高，反应产物中主要为乙二胺，多胺收率较低。中国专利CN200910115213首次在二氯乙烷法合成乙烯胺工艺中引入催化剂，详细介绍了该催化剂的制作配比及催化条件，但是，其提供的技术，仅仅适应于实验室，难以工业化生产。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种以二氯乙烷为原料，采用两种型式反应器相结合，以增加设备处理量，提高多乙烯多胺类产品的收率。本专利技术的方法，包括如下步骤将质量浓度为30 65%，优选45 60%的氨水与二氯乙烷送入静态混合器中混合均 匀，然后通过预热段，预热至温度为io(Ti4(rc，预热后的混合物料进入管式反应器；氨与二氯乙烷的氨烷摩尔比为8: f 30:1，优选12: f 16:1，氨烷比即为进料氨与二氯乙烷的摩尔比；管式反应器中，反应温度为12(Tl80°C，优选14(Tl60°C，反应压力为2 8MPa，优选4 6MPa，在管式反应器内，物料的停留时间为riOmin，优选5 Smin ;所述物料为氨水和二氯乙烷；出管式反应器的预反应液，由塔顶进入塔式反应器继续反应，反应温度为14(Tl90°C，优选15(Tl70°C，压力为4 6MPa，物料在塔式反应器内的停留时间为l(T25min，优选15 20min ； 塔式反应器塔底出料的反应液进入闪蒸罐，闪蒸罐中，压力差为4 6MPa，靠压力的变化，闪蒸出氨气，液相送入反应液储槽，送往后序的工段，氨气送入氨气压缩机回收氨；采用上述的方法，二氯乙烷的单程转化率大于97%，乙二胺的选择率为40°/Γ50%，二乙烯三胺的选择率为20% 25%’三乙烯四胺的选择率为10°/Γ15%，哌嗪的选择率为6% 10%。由于二氯乙烷的氨化反应为近似一级反应，在反应前段速度非常快，宜采用平推流反应器，防止返混造成反应推动力降低，后段反应速度相对较慢，宜采用处理量大停留时间相对长的反应器，所以本专利技术采用两段法，反应前段使用管式反应器，后段使用塔式反应器，即兼顾了反应速度，又提高了设备的处理能力，大大缩短了管式反应器长度，而且多乙烯多胺的选择率比传统的单一型式反应器高，更适于市场发展的趋势，能有效提高经济效益性和生产灵活。附图说明图I为工艺流程图。具体实施例方式参见图1，实现本专利技术方法的装置，包括静态混合器I、预热段2、管式反应器3、顶部设有冷凝器401的塔式反应器4和闪蒸罐5 ;所述静态混合器I的出口通过管线与所述的预热段2的入口连接，所述预热段2的出口通过管线与设置在塔式反应器4顶部的液相入口 402相连接，塔式反应器4顶部的气相出口与所述的冷凝器401的入口相连接，塔式反应器4下部的反应液出口 403通过管线与闪蒸罐5顶部液相入口 501相连接，闪蒸罐5下部设有液相出口 502，闪蒸罐5顶部设有气相出口 503 ；进一步，所述塔式反应器4内的下部，设有气体分散器404，所述气体分散器404与设置在塔式反应器4的下部氮气或氨气入口 405相连接；进一步，塔式反应器4下部的反应液出口 403通过设有背压阀406与闪蒸罐5顶部液相入口 501相连接；进一步，所述塔式反应器4的上部设有回流入口 407，所述回流入口 407通过管线与所述的冷凝器401的冷凝液出口相连接；所述的塔式反应器4可以采用鼓泡塔或者板式塔，如泡罩塔、筛板塔、浮阀塔等；参见图1，本专利技术的方法，包括如下步骤将质量浓度为30 65%，优选45 60%的氨水与二氯乙烷送入静态混合器I中混合，然后通过预热段2，预热至温度为10(Tl4(rC，预热后的混合物料进入管式反应器3 ；氨与二氯乙烷的氨烷摩尔比为8: f 30:1，优选12: f 16:1，氨烷比即为进料氨与二氯乙烷的摩尔比；管式反应器3中，反应温度为12(Tl80°C，优选14(Tl60°C，反应压力为2 8MPa，优选4 6MPa，在管式反应器内，物料的停留时间为riOmin，优选5 Smin ;所述物料为氨水和二氯乙烷；出管式反应器3的预反应液，由塔顶进入塔式反应器10继续反应，反应温度为14(Tl90°C，优选15(Tl70°C，压力为4 6MPa，物料在塔式反应器4内的停留时间为 10 25min,优选 15 20min ；优选的，将氮气或氨气通入塔式反应器4塔底部，作用是使反应液混合更均匀，力口快反应速度，通入氨气的另一个作用是其可以参与反应，使反应向生成多乙烯多胺的方向推进，气液两相逆流接触，反应液由塔式反应器4塔底排出；优选的，为保持塔式反应器4塔内压力和液面稳定，多余气体及蒸发的物料，通过塔顶冷凝器401冷凝，液相完全回流进入塔内，气相送入氨气压缩机回收氨；塔式反应器4塔底出料的反应液进入闪蒸罐5，闪蒸罐5中，压力差为4 6MPa，靠压力的变化，闪蒸出氨气，液相送入反应液储槽，送往后序的工段，氨气送入氨气压缩机回收氨；氨气压缩机回收得到的液氨进入液氨储罐重复利用，不凝性气体送往尾气处理工段；实施例I采用图I所示的流程生产乙烯胺，主要设备的结构参数如下管式反应器3管道本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：崔巍，鲁迪，邢磊磊，袁茂全，张钧钧，袁向前，陈斌武，胡妹华，
申请(专利权)人：上海氯碱化工股份有限公司，华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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