CN1800147A - 一种改善异丙醇胺合成效果的方法 - Google Patents

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张书
芮益民
邢益斌
杭建荣
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Abstract

本发明涉及一种异丙醇胺合成效果的方法。属于化工工艺技术领域。(1)原料液氨在与去离子水按一定比例充分混合后进入反应器，而环氧丙烷从原料罐区出来先进入环氧丙烷中间罐，再通过环氧丙烷泵输送到各段反应器中以补充反应过程中所需的环氧丙烷；(2)在环氧丙烷和氨水进入反应器之前，将两股物料输送到一高效混合分布器中使其达到充分地接触；本发明具有如下的优点：1.能很好提高二种反应物料混合的均匀程度；2.提高主产品的生成比例；3.抑制副反应进行，减少或消除杂质产生；4.降低产品色度，提高外观指标。

Description

一种改善异丙醇胺合成效果的方法
技术领域
本发明涉及一种化工合成的方法，更准确地说本发明涉及一种异丙醇胺合成效果的方法。属于化工工艺技术领域。
背景技术：
异丙醇胺产品的生产，是以环氧丙烷和高浓度的氨水合成。传统工艺只是简单的釜式反应。专利号为02138587.4提出的在超临界状态下管式反应(2002年已获得专利)使得异丙醇胺产品的合成效果大大提高。虽然在反应器反应的过程中温度、压力等是重要的影响因素，但是在进反应器之前原料的投入也会直接影响到合成的效果。之前是环氧丙烷和氨水两股物料直接加到一起反应，结果是异丙醇胺混合物中二异丙醇胺、三异丙醇胺的比例大大超过指标，而一异丙醇胺比例达不到指定标准，同时还伴有高分子量杂质产生。
发明目的：
本发明的目的是提供一种使合成异丙醇胺的原料在反应初期混合均匀，提高异丙醇胺主产品的得率，加快异丙醇胺合成的速度，改善异丙醇胺产品的分布及合成效果的方法。
本发明是采取以下的技术方案来实现的：
一种改善异丙醇胺合成效果的方法，其步骤如下：
(1)原料液氨在与去离子水按一定比例充分混合后进入反应器，而环氧丙烷用泵输送到各段反应器中以补充反应过程中所需的环氧丙烷；
(2)在环氧丙烷和氨水进入反应器之前，将两股物料输送到一高效混合器中使其达到充分地接触；本公司所采用的高效混合器有两种：一种是对撞混合器；另一种是文丘里和静态混合器组合使用。对撞混合器主要是利用对流撞击的原理，即物料由混合器的两端进入，混合器的两端出口直径远小于物料输送管道的直径，由于压力的原因在出口形成伞状喷射。物料在两个端口之间来回的移动，最终达到充分的混合。但是在对撞混合器的使用过程中，由于出口直径很小，很容易造成堵塞。此外，对撞混合器不便于加工和维护。有鉴于此，本公司提出了文丘里和静态混合器组合在本发明中使用的方案。实验证明，采用文丘里和静态混合器组合使用方法更优，设备便于加工，便于工业化。
(3)经过充分混合后的环氧丙烷和氨水两股物料随即进入反应器中，管式反应器可分2-8段，在每段的物料入口处都设有环氧丙烷泵用于补充环氧丙烷；从反应器出来的产物中含有一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、氨、水和少量的杂质。
(4)管式反应器中出来的混合物经闪蒸塔和脱氨塔脱去氨后，进入脱水塔出去里面的水，经过一异塔从塔顶分离出一异丙醇胺产品后，再进入二异塔分离出二异丙醇胺。
本发明具有如下的优点：
1、能很好提高二种反应物料混合的均匀程度；
2、提高主产品的生成比例；
3、抑制副反应进行，减少或消除杂质产生；
4、降低产品色度，提高外观指标。
附图说明
图1是本发明一种改善异丙醇胺合成效果的方法的生产流程图。其中其中环氧丙烷中间罐(1)、氨水泵(2)、环氧丙烷泵(3)、文丘里(4)、静态混合器(5)和合成反应器(6)。
具体实施方式
如图1所示的本发明一种改善异丙醇胺合成效果的方法，
(1)原料液氨在与去离子水按一定比例充分混合后进入反应器，而环氧丙烷从原料罐区出来先进入环氧丙烷中间罐，再通过环氧丙烷泵输送到各段反应器中以补充反应过程中所需的环氧丙烷。
(2)在环氧丙烷和氨水进入反应器之前，将两股物料输送到一高效混合分布器中使其达到充分地接触。目前本公司所采用的高效混合器有两种：一种是对撞混合器；另一种是文丘里和静态混合器组合使用。对撞混合器主要是利用对流撞击的原理，即物料由混合器的两端进入，混合器的两端出口直径远小于物料输送管道的直径，由于压力的原因在出口形成伞状喷射。物料在两个端口之间来回的移动，最终达到充分的混合。但是在对撞混合器的使用过程中，由于出口直径很小，很容易造成堵塞。此外，对撞混合器不便于加工和维护。有鉴于此，公司提出了文丘里和静态混合器组合使用的方案。实验证明，采用文丘里和静态混合器组合使用方法更优，设备便于加工，便于工业化。
(3)经过充分混合后的环丙和氨水两股物料随即进入反应器中，管式反应器总共分三段，在每段的物料入口处都设有环氧丙烷泵用于补充环氧丙烷。从反应器出来的产物中含有一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、氨、水和少量的杂质。
(4)管式反应器中出来的混合物经闪蒸塔和脱氨塔脱去氨后，进入脱水塔出去里面的水，经过一异塔从塔顶分离出一异丙醇胺产品后，再进入二异塔分离出二异丙醇胺。
其特征在于其中所述的第(2)是采用高效混合器即文丘里和静态混合器的组合使用；第一步高浓度氨水和环氧丙烷在5到50℃时通过文丘里的喷射作用达到快速混合，第二步快速混合后的物料在静态混合分布器进行强烈的扰动、剪切、碰撞达到氨水和环氧丙烷分散十分均匀，满足反应的条件。
在异丙醇胺的生产过程中，先是环氧丙烷中的氧原子与氨在少量水的催化作用下结合一个氢原子形成一个羟基，生成一异丙醇胺，接着一异丙醇胺中又有一个氢与随后加进来的环氧丙烷中的氧结合生成羟基生成二异丙醇胺。环氧丙烷再与二异丙醇胺反应生成三异丙醇胺。反应如下：
Figure A20051009477900071
反应之前如果氨水和环氧丙烷不能达到充分的混合，一异丙醇胺含量就达不到指标。在未使用高效混合器之前一异丙醇胺的得率是20～30％，产品呈淡黄色甚至棕黄色，还有少量高沸物的产生。中试装置中采用了对撞式混合器后一异丙醇胺的得率是50～70％，产品基本无色。目前20kt/a异丙醇胺生产装置中采用文丘里和静态混合器组合使用的方式，一异丙醇胺的得率达到60～80％。事实证明，采用高效混合器(文丘里和静态混合器组合使用，或使用对撞混合器)能大大提高异丙醇胺的合成效果。
上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采取等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1、一种改善异丙醇胺合成效果的方法，其步骤如下：
(1)原料液氨在与去离子水按一定比例充分混合后进入反应器，而环氧丙烷从原料罐区出来先进入环氧丙烷中间罐，再通过环氧丙烷泵输送到各段反应器中以补充反应过程中所需的环氧丙烷；
(2)在环氧丙烷和氨水进入反应器之前，将两股物料输送到一高效混合分布器中使其达到充分地接触；
(3)经过充分混合后的环氧丙烷和氨水两股物料随即进入反应器中，管式反应器总共分六段，在每段的物料入口处都设有环氧丙烷泵用于补充环氧丙烷；从反应器出来的产物中含有一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、氨、水和少量的杂质；
(4)管式反应器中出来的混合物经闪蒸塔和脱氨塔脱去氨后，进入脱水塔出去里面的水，经过一异塔从塔顶分离出一异丙醇胺产品后，再进入二异塔分离出二异丙醇胺；
其特征在于其中所述的第(2)是采用高效混合器即文丘里和静态混合器的组合使用；第一步高浓度氨水和环氧丙烷在5到50℃时通过文丘里的喷射作用达到快速混合，第二步快速混合后的物料在静态混合器进行强烈的扰动、剪切、碰撞达到氨水和环氧丙烷分散十分均匀，满足反应的条件。
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