[发明专利]一种N1-(2-氨乙基)-1,2-乙二胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种N¹-(2-氨乙基)-1,2-乙二胺（DETA）的制备方法，更具体的涉及一种两步加氢制备DETA的方法。

背景技术

N¹-(2-氨乙基)-1,2-乙二胺，分子式C₄H₁₃N₃，简称DETA，俗称二亚乙基三胺，二乙烯三胺，二乙三胺，二乙撑三胺等，英文名：Diethylenetriamine，是一种饱和脂肪胺，黄色具有吸湿性的透明粘稠液体，有刺激性氨臭，易吸收空气中的水分和二氧化碳。主要用作溶剂和有机合成中间体，可用于制备二氧化碳吸收剂、润滑油添加剂、乳化剂、照相用化学品、表面活性剂、织物整理剂、纸张增强剂、氨羧络合剂、无灰添加剂、金属螯合剂、重金属湿法冶金及无氰电镀扩散剂、光亮剂、离子交换树脂及聚酰胺树脂等。

目前DETA生产方法主要有两种，一种是二氯乙烷法，另一种是基于环氧乙烷法的乙醇胺法。二氯乙烷法采用液相环境，过程腐蚀严重，产物分离困难，并且会产生大量的含胺废水，处理困难，能耗高，对环境污染严重。另外一条路线是基于环氧乙烷的生产路线，采用氨与环氧乙烷反应生成的乙醇胺(MEOA)，或直接采用环氧乙烷与水反应生成的乙二醇为原料，进行氨化还原来制备DETA。该工艺过程造价高，操作条件苛刻(高压高温)；反应温度高，催化剂易结炭失活；转化率和选择性均较低；产物组成复杂，分离所需能耗高。作为一种改进方法，就是由乙二胺(EDA)来制备DETA，其中以负载于二氧化硅、三氧化铝或二氧化锆的包含镍、铜、钴、贵金属如Rh、Ru、Re、Pt、Pd等或其组合作为催化剂，为了提高催化活性，常需要引入部分氢气(如加入0.1％重量的氢气)。选择性和收率有所改善，但是仍然存在反应温度高，催化剂易结炭失活等困难，并且采用乙二胺为原料，成本太高，不经济。

由腈基加氢制备相应的有机胺因为其工艺简洁，过程环保，节能减排，越来越显示出其优越性。US5097072介绍了寡聚多胺制备方法，涉及一种利用雷尼钴催化加氢制备DETA的工艺，在添加液氨作助剂，用N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂对亚氨基二乙腈(IDAN)实施加氢制备DETA，收率为82.7％。由于DMAC与副产物哌嗪的沸点相近，难于分离，并且酰胺类溶剂在高压下会与胺类发生胺交换反应，从而引入了更多不必要的副产物。另外，该工艺采用液氨做助剂，在反应温度下，液氨分压高，导致反应压力高，设备要求高。同时在分离过程中需要涉及液氨分离和储存，导致能耗高和设备投资高等缺点。

US2002058842采用雷尼钴为催化剂，在100℃，190bar，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)体系下对IDAN实施高压反应釜加氢制备DETA，选择性82％。该工艺反应压力高达190bar，对反应器设备要求高。且由于DMF与副产物哌嗪的沸点相近，难于分离；并且酰胺类溶剂在高压下会与胺类发生胺交换反应，从而引入了更多不必要的副产物。

WO2008104583A1介绍了一种由氨基乙腈和IDAN混合物加氢制备DETA及EDA的方法，其采用四氢呋喃为溶剂。由于氨基乙腈在室温条件下容易聚合和分解，从而引入不必要的杂质造成产物中的成分复杂多变，反应液组成不稳定不利于后续各种乙烯胺的分离，另外，氨基乙腈分解的HCN还会导致催化剂活性降低甚至失活。

现有技术存在DETA收率低，产物难于分离，催化剂容易失活，能耗高和设备投资高等缺点。

发明内容

本发明目的在于提供一种稳定高效的IDAN加氢制备DETA的制备方法，采用两步法加氢工艺，第一加氢反应添加酸性助剂，第二加氢反应添加碱性助剂，反应生成DETA，抑制了催化剂失活，提高原料的转化率和DETA的选择性，并使后续分离变得简单。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种DETA的制备方法，包括以下步骤：（1）IDAN溶液、酸性助剂和氢气在第一加氢催化剂的催化下进行第一加氢反应得到第一加氢反应液；

（2）将步骤（1）得到的第一加氢反应液、碱性助剂和氢气在第二加氢催化剂的催化下进行第二加氢反应得到DETA反应液。