文档介绍：N-甲基乙醇胺和N-甲基二乙醇胺的合成工艺研究
报告人:秦振力
N-甲基二乙醇胺的用途
现有的生产路线
预定实验方案
ASPEN 模拟
N-甲基二乙醇胺的用途
N-甲基二乙醇胺是一种是高效脱硫剂,与其它胺类脱硫剂相比,它具有选择性好、能耗低、投资省、降解性强、腐蚀性小等特点,被广泛应用于天然气和炼厂气的脱硫,油田气和煤气的脱硫净化,克劳斯法硫磺回收原料气的提浓,斯科特法硫回收尾气的处理,低热值气体的脱硫等过程。MDEA也是医药工业制造镇痛剂、杀菌剂的中间体;聚氨酯涂料、乳液的扩链剂及聚氨酯高回弹泡沫的催化剂。另外,MDEA还可以作为杀虫剂、乳化剂、织物助剂的半成品、抗肿瘤药物盐酸氮芥的中间体、胺基甲酸酯涂料的催化剂、纤维助剂等,同时,也是油漆的一种促干剂。
现有的生产路线
甲醛与氰乙醇催化加氢;
甲醛与二乙醇胺反应;
甲醛与二乙醇胺催化加氢;
一甲胺与环氧乙烷反应。
四种方法的优缺点
四种方法的优缺点:甲醛与氰乙醇混合物在镍催化剂作用下加氢,生成甲二乙醇胺和水。此法因氰乙醇混合物毒性较大,用得较少。甲醛与二乙醇胺在催化剂甲酸的作用下生成MDEA、CO,和水。此法因产品MDEA与过量的原料甲醛分离不干净,造成产品MDEA在应用时因有微量甲醛和甲酸(催化剂)存在而对设备的腐蚀性较大。甲醛与二乙醇胺在催化剂CuO等复合物的作用催化加氢,生成MEDA和水。此法因采用催化加氢,产品质量比第一中方法好。因催化加氢一般均需高温高压,对生产设备要求较高。一甲胺加环氧乙烷生成MDEA,是目前合成MDEA较多采用的技术路线。产品质量较好。
MMA+EO反应原理
反应方程式
分子式
分子量
CAS号
沸点
存在形式
MMA
CH3NH2

74-89-5
-
无色气体,有似氨的气味
EO
C2H4O

75-21-8

无色有醚刺激性气味的气体
MMEA
C3H9NO

109-83-1
158
氨臭无色或微黄色液体
MDEA
C5H13NO2

105-59-9
247
无色或微黄色
MEDA
C7H17NO3
163
277
EG
(HOCH2)₂

107-21-1

无色无臭
DEG
C4H10O3

111-46-6
245
无色、无臭、透明
反应特点
EO与MA的反应是一个加成反应,由于EO活性非常活泼,因此反应瞬间即可完成,反应放出大量热,如果热量不能及时取出压力迅速升高,并且局部过热可以引起爆聚的发生
环氧乙烷性质非常活泼,能够和物料中的多种组分发生反应生成副产物。造成产品的不纯,为后面的分离增加了困难。
热力学分析
由图可知在研究温度范围内,该反应体系的ΔH 均小于 0,因而 MDEA合成反应为放热反应,降低温度,反应向右进行,有利于 MDEA的合成。
热力学分析
由图可知在研究温度范围内,△G 也远远小于0,表明在热力学上该反应在研究温度范围内可自发进行。