CN109134274B - 一种分离乙二胺和n-乙基乙二胺混合溶液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分离乙二胺和N‑乙基乙二胺混合溶液的方法，属于有机化合物分离技术领域，具体包括对于质量分数小于60%的混合溶液，按先部分结晶后深结晶的操作顺序分离乙二胺和N‑乙基乙二胺；对于质量分数等于或大于60%的混合溶液，按先深结晶后部分结晶的操作顺序分离N‑乙基乙二胺和乙二胺；最后剩余的混合溶液循环套用；本发明中混合溶液经冷冻结晶分离后乙二胺和N‑乙基乙二胺的收率均能达到50%以上，纯度均能达到98%以上；本发明操作简单、效率高、能耗小、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种分离乙二胺和N-乙基乙二胺混合溶液的方法，属于有机化合物分离技术领域。
背景技术
工业上合成N-乙基乙二胺的主要方法为卤代烷氨解法。以该方法生产N-乙基乙二胺，反应完成后的混合产物中乙二胺过量。当乙二胺含量较高时，乙二胺与N-乙基乙二胺的相对挥发度接近于1(化学工业与工程，2010年第27卷第5期，N-乙基乙二胺与乙二胺体系萃取精馏溶剂选择，黄雪莉，李永霞，欧传奇等)，因此乙二胺与N-乙基乙二胺的混合溶液属于难分离物系，它们的分离比较困难。文献中报道的乙二胺与N-乙基乙二胺混合溶液的分离采用的主要方法为共沸精馏法(石油化工，2007年第36卷第2期，乙二胺与N-乙基乙二胺萃取精馏溶剂的选择，崔现宝，黄悦，郭永欣等)，用该方法分离N-乙基乙二胺，N-乙基乙二胺收率为70.7％。
在专利CN102816071A中，崔子祥等采用萃取精馏的方法从制备N-乙基乙二胺后得到的混合产物中分离N-乙基乙二胺，专利中选用的萃取剂为丙三醇。混合溶液经萃取精馏后得N-乙基乙二胺，其纯度最高为97％。
综合上述现有的分离方法，均存在着诸如操作复杂、效率低、能耗大，成本高等问题
发明内容
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种利用部分结晶和深结晶的方式进行分离，简单、快捷、高效、经济的分离乙二胺和N-乙基乙二胺混合溶液的方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种分离乙二胺和N-乙基乙二胺混合溶液的方法,按照部分结晶和深结晶的方式进行操作；
以N-乙基乙二胺质量计，若初始混合溶液的质量分数小于60％，则先将初始混合溶液进行部分结晶，使熔点较高的乙二胺部分结晶出来，然后进行固液分离，分离得到乙二胺固体，然后再将分离后未结晶的混合液体进行深结晶处理，使全部乙二胺和部分N-乙基乙二胺结晶出来，再次进行固液分离，得到含有乙二胺和部分N-乙基乙二胺的固体混合物及未结晶的N-乙基乙二胺液体，再将分离后的固体混合物熔化后加入到初始混合溶液中循环套用；
以N-乙基乙二胺质量计，若初始混合溶液的质量分数等于或大于60％，则先将初始混合溶液进行深结晶处理，然后进行固液分离，分离得到N-乙基乙二胺液体及含有乙二胺和部分N-乙基乙二胺的固体混合物，然后将固体混合物进行熔化，再将熔化后的液体进行部分结晶处理，再次进行固液分离，得到乙二胺固体及含有部分乙二胺和部分N-乙基乙二胺的液体混合物，再将分离后的液体混合物加入到初始混合溶液中循环套用。
优选的，在进行部分结晶时，将初始混合溶液于-22℃～5℃的环境下冷冻结晶0.5h～24h；在进行深结晶时，将初始混合溶液于-30℃～0℃的环境下冷冻结晶2h～48h。
优选的，在进行部分结晶时，将初始混合溶液于-20℃～-5℃的环境下冷冻结晶0.5h～5h；在进行深结晶时，将初始混合溶液于-30℃～-20℃的环境下冷冻结晶3h～15h。
优选的，可通过改变温度和时间来控制分离产物的纯度与收率。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明采用部分结晶和深结晶的方式，分离乙二胺和N-乙基乙二胺混合溶液，采用这种方法相比现有技术，操作更加简单、效率高、能耗小、成本低，并且无损失、无污染。同时可通过改变温度和时间来控制分离产物的纯度与收率，做到纯度与收率可控。在部分结晶操作中，升高温度和缩短时间均能提高乙二胺的纯度，但同时也降低了乙二胺的收率，在深结晶操作中，降低温度和延长时间均能提高N-乙基乙二胺的纯度，但同时也降低了N-乙基乙二胺的收率。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种分离乙二胺和N-乙基乙二胺混合溶液的方法,按照部分结晶和深结晶的方式进行操作；
以N-乙基乙二胺质量计，若初始混合溶液的质量分数小于60％，则先将初始混合溶液进行部分结晶，使熔点较高的乙二胺部分结晶出来，然后进行固液分离，分离得到乙二胺固体，然后再将分离后未结晶的混合液体进行深结晶处理，使全部乙二胺和部分N-乙基乙二胺结晶出来，再次进行固液分离，得到含有乙二胺和部分N-乙基乙二胺的固体混合物及未结晶的N-乙基乙二胺液体，再将分离后的固体混合物熔化后加入到初始混合溶液中循环套用；
以N-乙基乙二胺质量计，若初始混合溶液的质量分数等于或大于60％，则先将初始混合溶液进行深结晶处理，然后进行固液分离，分离得到N-乙基乙二胺液体及含有乙二胺和部N-乙基乙二胺的固体混合物，然后将固体混合物进行熔化，再将熔化后的液体进行部分结晶处理，再次进行固液分离，得到乙二胺固体及含有部分乙二胺和部分N-乙基乙二胺的液体混合物，再将分离后的液体混合物加入到初始混合溶液中循环套用。
其中，在进行部分结晶时，将初始混合溶液于-22℃～5℃的环境下冷冻结晶0.5h～24h；在进行深结晶时，将初始混合溶液于-30℃～0℃的环境下冷冻结晶2h～48h。
为了更好的控制分离产物的纯度与收率，可以改变温度和时间，在进行部分结晶时，将初始混合溶液于-20℃～-5℃的环境下冷冻结晶0.5h～5h；在进行深结晶时，将初始混合溶液于-30℃～-20℃的环境下冷冻结晶3h～15h。
下面以具体例子进行分析说明。
实施例一
取7.69g乙二胺和17.94gN-乙基乙二胺，混合，即得到质量分数为70％(以N-乙基乙二胺计)的混合溶液。将混合溶液于-28℃的环境下冷冻12h，过滤，得到未结晶的N-乙基乙二胺9.12g，其收率为50.84％，纯度为98.13％；同时将过滤后得到的结晶物在室温下熔化后于-15℃的环境下冷冻1h，然后再次过滤，得到结晶物乙二胺5.44g，室温下将其熔化。乙二胺的收率为70.74％，其纯度为98.11％；最后将未结晶的液体循环套用。
实施例二
取18.45g乙二胺和7.91gN-乙基乙二胺，混合，即得到质量分数为30％(以N-乙基乙二胺计)的混合溶液。将混合溶液于-15℃的环境下冷冻1h，过滤，得到结晶物乙二胺12.08g，其收率为65.47％，纯度为99.05％；同时将过滤后得到的未结晶液体于-28℃的环境下冷冻11h，然后再次过滤，得到未结晶的N-乙基乙二胺5.52g，其收率为54.76％，纯度为98.57％；最后将结晶混合物熔化后循环套用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。
Claims (3)
1.一种分离乙二胺和N-乙基乙二胺混合溶液的方法,其特征在于：按照部分结晶和深结晶的方式进行操作；
以N-乙基乙二胺质量计，若初始混合溶液的质量分数小于60％，则先将初始混合溶液进行部分结晶，使熔点较高的乙二胺部分结晶出来，然后进行固液分离，分离得到乙二胺固体，然后再将分离后未结晶的混合液体进行深结晶处理，使全部乙二胺和部分N-乙基乙二胺结晶出来，再次进行固液分离，得到含有乙二胺和部分N-乙基乙二胺的固体混合物及未结晶的N-乙基乙二胺液体，再将分离后的固体混合物熔化后加入到初始混合溶液中循环套用；
以N-乙基乙二胺质量计，若初始混合溶液的质量分数等于或大于60％，则先将初始混合溶液进行深结晶处理，然后进行固液分离，分离得到N-乙基乙二胺液体及含有乙二胺和部分N-乙基乙二胺的固体混合物，然后将固体混合物进行熔化，再将熔化后的液体进行部分结晶处理，再次进行固液分离，得到乙二胺固体及含有部分乙二胺和部分N-乙基乙二胺的液体混合物，再将分离后的液体混合物加入到初始混合溶液中循环套用；
在进行部分结晶时，将初始混合溶液于-22℃～5℃的环境下冷冻结晶0.5h～24h；在进行深结晶时，将初始混合溶液于-30℃～0℃的环境下冷冻结晶2h～48h。
2.根据权利要求1所述的一种分离乙二胺和N-乙基乙二胺混合溶液的方法,其特征在于：在进行部分结晶时，将初始混合溶液于-20℃～-5℃的环境下冷冻结晶0.5h～5h；在进行深结晶时，将初始混合溶液于环境温度大于等于-30℃小于-20℃的环境下冷冻结晶3h～15h。
3.根据权利要求1或2所述的一种分离乙二胺和N-乙基乙二胺混合溶液的方法,其特征在于：通过改变温度和时间来控制分离产物的纯度与收率。
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