[发明专利]用沸石将氧化乙烯转化为单乙醇胺和乙二胺的方法

说明书

本发明涉及将氧化乙烯转化为2‑氨基乙醇和/或乙烷‑1,2‑二胺和/或其中n≥1的式H₂N‑[CH₂CH₂NH]_n‑CH₂CH₂NH₂的线性聚乙烯亚胺的方法，包括：(i)提供包含沸石材料的催化剂，该沸石材料包含YO₂和X₂O₃，其中Y为四价元素且X为三价元素；(ii)提供包含氧化乙烯和氨的气体料流；(iii)使(i)中提供的催化剂与(ii)中提供的气体料流接触，以将氧化乙烯转化为2‑氨基乙醇和/或乙烷‑1,2‑二胺和/或线性聚乙烯亚胺。

技术领域

本发明涉及一种将氧化乙烯转化为2-氨基乙醇和/或乙烷-1,2-二胺和/或其中n≥1的式H₂N-[CH₂CH₂NH]_n-CH₂CH₂NH₂的线性聚乙烯亚胺的方法，所述方法使用包含YO₂和X₂O₃的沸石材料，其中Y为四价元素且X为三价元素。

引言

已知通过单乙醇胺(MEOA)的气相胺化合成乙烯胺的沸石催化剂。因此，US 4,918,233报道了使用稀土掺杂的MOR将单乙醇胺在26％MEOA转化率下以80％的选择性气相胺化为乙二胺(EDA)。CN 1962058 A涉及乙二胺的气相合成，其中单乙醇胺的胺化使用含有Zr、Nb、Mo或Sn中的一种与Zn或Fe的组合的丝光沸石催化剂。JP H0687797 A和JP H07247245 A分别涉及一种使用脱铝的丝光沸石催化剂使氨和单乙醇胺气相反应为乙二胺的方法。CN101215239 B中还描述了用P改性丝光沸石以由MEOA生产EDA和哌嗪衍生物。CN 101406845A描述了一种H型丝光沸石胺化催化剂及其制备。CN 102974393 A涉及一种再生改性沸石分子筛胺化催化剂的方法。CN 103007984 A要求保护一种制备胺化催化剂的方法。CN102233272 A和CN102190588 A一种通过单乙二醇(MEG)的催化胺化制备EDA的方法。

除这些以外，创立论文“Heterogeneous Transition Metal CatalyzedAmination of Aliphatic Diols”，Achim Fischer，Diss.ETH No 12978，1998论述了将单乙二醇和单乙醇胺分别转化为乙二胺的沸石催化的方法。WO2009/083580 A1涉及一种使用磺化四氟乙烯基含氟聚合物共聚物(Nafion)作为催化剂由氧化乙烯、乙二醇或乙醇胺的胺化制备乙烯胺的方法。US4918233涉及使用脱铝的丝光沸石催化剂由单乙醇胺和氨生产乙二胺。应注意所有上述方法涉及在液相中进行且需要使用高压的胺化方法。最后，CN101215239 A涉及乙二胺和氨基乙基哌嗪的联合制备，其中该方法涉及使用磷改性的丝光沸石催化剂。

尽管有可用的胺化单乙醇胺的方法，但仍需要提供由较简单原料开始制备乙二胺和/或线性聚乙烯亚胺的改进方法。

US 4,939,301和Feng，R.，Catalysis Communications 2010，第11卷，第15期，第1220-1223页分别报道了将氧化乙烯在液相中主要胺化为单乙醇胺以及二乙醇胺和三乙醇胺。然而，在液相反应中，可能无法避免形成二乙醇胺和三乙醇胺。此外，液相反应需要非常高的压力，因此需要特殊的安全措施和昂贵的设备。

另一方面，US 8309771 B2描述了一种由氧化乙烯生产乙二醇的气相方法。

DD 298 636 A5公开了通过使氧化乙烯和氨在气相中与具有pentasil型结晶硅酸盐的催化剂反应而合成乙二胺。

详述