RU2162461C1 - Способ получения этаноламинов - Google Patents
Способ получения этаноламинов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162461C1 RU2162461C1 RU2000112562/04A RU2000112562A RU2162461C1 RU 2162461 C1 RU2162461 C1 RU 2162461C1 RU 2000112562/04 A RU2000112562/04 A RU 2000112562/04A RU 2000112562 A RU2000112562 A RU 2000112562A RU 2162461 C1 RU2162461 C1 RU 2162461C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ammonia
- monoethanolamine
- pressure
- atm
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к органической химии, а именно к способам получения алканоламинов, в частности к получению этаноламинов. Этаноламины широко используются для очистки природных и промышленных газов, в производстве моющих и чистящих средств в лакокрасочной, цементной, парфюмерной и в других отраслях промышленности. Сущность предлагаемого способа состоит в том, что этаноламины получают взаимодействием оксида этилена и стехиометрического избытка безводного аммиака при мольном соотношении аммиак : оксид этилена : моноэтаноламин 20-30 : 1 : 1,5, отгоняют основное количество аммиака из реакционной смеси и дополнительно последовательно проводят испарение аммиака при температуре 140-165°С и давлении 14-16 атм, его десорбцию при температуре 160-165°С и давлении 2-4 атм, затем абсорбцию моноэтаноламином с рециклом абсорбата на стадию синтеза. Целевые продукты - моно-, ди- и триэтаноламины выделяются известными методами. Технологическая схема отделения аммиака при давлении 2-4 атм и его абсорбция моноэтаноламином позволяет осуществлять рецикл аммиака в жидкой фазе без использования компрессорного оборудования или специальных хладагентов, что удешевляет проведение способа получения этаноламинов. Кроме того, достигается содержание аммиака в конечной смеси, не превышающее 0,1%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к органической химии, а именно - к способам получения алканоламинов, в частности к получению этаноламинов. Этаноламины широко используются для очистки природных и промышленных газов, в производстве моющих и чистящих средств, в лакокрасочной, цементной, парфюмерной и в других отраслях промышленности.
Процесс получения этаноламинов из окиси этилена и аммиака включает две основные стадии - синтез и выделение целевых продуктов. В результате проведения стадии синтеза образуется сложная смесь, состав которой зависит от способа синтеза. Это в свою очередь диктует условия проведения стадии разделения реакционной смеси.
Известно, что синтез этаноламинов может проводиться с использованием водных растворов аммиака [пат. США 2051486, кл. 260-584, опубл. 18.08.36; пат. Франции 2004709, кл. C 07 C 89/00, пр. Румынии 56245 от 26.03.69]; в безводных условиях - с использованием катализаторов [пат. США 3697598, НКИ 260-584, опубл. 10.10.72]; или с применением каталитических количеств воды [авт. св. 682508, кл. C 07 C 89/02, опубл. 02.08.76; пат. США 4355181, кл. C 07 C 89/02, опубл. 19.10.82]; либо в специальных условиях без применения катализатора или воды [пат. РФ 2141475, кл. C 07 C 213/04, 215/08, опубл. 20.11.99].
Так, при проведении синтеза с использованием водных растворов аммиака извлечение этаноламинов проводят следующим образом [пат. США 4169856, кл. 260/585В, опубл. 2.10.1979] : непрореагировавший на стадии синтеза раствор аммиака извлекается в колонне десорбции и рециклизуется; рециклизуется также и основная часть испаренной воды, а этаноламины направляются на разделение.
В процессе получения этаноламинов [пат. США 4119670, кл. 260/585C, опубл. 10.10.1978] стадию выделения осуществляют, сначала проводя стадию разделения жидкость-газ в колонне сепарации. Затем отгоняют непрореагировавший аммиак в колонне десорбции, после чего отогнанный аммиак направляют в колонну абсорбции, а жидкие продукты направляют на стадию очистки этаноламинов. Раствор аммиака, образующийся в колонне абсорбции, рециклизуют на стадию синтеза.
Известен [пат. США 4355181, кл. 564/477, опубл. 19.10.1982] процесс получения этаноламинов из окиси этилена и аммиака с использованием каталитических количеств воды (0,05-1 моль воды на 1 моль аммиака). Синтез проводят при мольном избытке аммиака - от 5 до 70 моль на 1 моль окиси этилена, при повышенной температуре и давлении более 100 атм, что позволяет проводить процесс в жидкой фазе. Реакционную смесь, выведенную из реактора и содержащую, кроме целевых и побочных продуктов, значительное количество аммиака направляют в колонну, работающую под давлением 280-300 psig (25-30 атм), в которой отгоняется 70-90% аммиака, который входил в состав смеси, полученной на стадии синтеза. Оставшуюся смесь направляют в колонну дистилляции, где отгоняется вода и оставшийся аммиак. Воду направляют в абсорбер аммиака. Из абсорбера водный раствор аммиака рециклизируют на стадию синтеза. Реакционную смесь из куба колонны отгонки воды, в которой аммиак практически отсутствует, направляют на стадию разделения этаноламинов.
Основным недостатком данного способа является использование значительных количеств воды. Наличие воды в реакционной среде снижает селективность процесса из-за образования побочных продуктов - гликолей.
Наиболее близким к разрабатываемому процессу является селективный процесс получения этаноламинов [пат. РФ 2141475, кл. C 07 C 213/04, опубл. 20.11.99] взаимодействием оксида этилена со стехиометрическим избытком безводного аммиака, с рециклом моноэтаноламина (МЭА) и аммиака на стадию синтеза, при мольном соотношении исходных реагентов оксид этилена:аммиак:МЭА 1: 15-30: 1-5, соответственно. Взаимодействие проводится в реакторе смешения при температуре 40-70oC и давлении 15-35 атм, причем отгонку и рецикл основного количества аммиака проводят при том же давлении и при температуре 110-150oC. Остальное количество избыточного аммиака отгоняется известными методами, например, ректификацией в аммиачной колонне при давлении 16 атм. В связи с тем, что в реакционной смеси отсутствует вода, температура куба этой колонны должна быть не менее 190oC, т.к. из безводной смеси этаноламинов при давлении 16 атм при более низкой температуре аммиак не испаряется. Эффективность разделения этой колонны должна обеспечивать содержание аммиака в кубе не более 0,1%. Высокая температура куба и достаточно большое время пребывания реакционной смеси в зоне с высокой температурой приводит к осмолению и разложению целевых продуктов. Разложение этаноламинов начинается при температуре выше 165oC. При понижении температуры куба до 160oC в реакционной смеси на выходе из аммиачной колонны остается до 4% аммиака, для удаления которого необходимо снижать давление системы до атмосферного, и затем при температуре 140-160oC удалять остаточный аммиак.
Аммиак, десорбированный таким образом, находится в газообразном виде, и, следовательно, для рецикла его необходимо либо конденсировать, что влечет за собой применение специального низкотемпературного хладагента, либо компримировать, что требует значительных энергетических затрат и, кроме того, неизбежно приводит к выбросам аммиака в атмосферу.
После удаления аммиака полученная реакционная смесь поступает на стадии разделения и очистки целевых продуктов, которые проводятся известными методами.
Перед разработчиками данного изобретения стоит задача создания технического решения, позволяющего проводить процесс получения этаноламинов с выделением аммиака из реакционной смеси до стандартных требований, проводя это выделение в мягких условиях без снижения качества целевых продуктов. Кроме того, ставится задача осуществления рецикла аммиака, находящегося в жидкой фазе, на стадию синтеза без использования специальных низкотемпературных хладагентов или применения компрессорного оборудования.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что для проведения способа получения этаноламинов разработана новая схема, включающая отгонку аммиака, его испарение, десорбцию из реакционной смеси, затем абсорбцию моноэтаноламином, и рецикл абсорбата на стадию синтеза.
Способ по изобретению осуществляется следующим образом (в описании указаны весовые %).
Синтез этаноламинов проводится в реакторе смешения при взаимодействии оксида этилена, стехиометрического избытка безводного аммиака, часть которого подается в абсорбированном виде в рециклизуемом моноэтаноламине, причем параметры и соотношение реагентов остаются теми же, как и в способе-прототипе: мольное соотношение аммиак:оксид этилена:МЭА 20-30:1:1-5, соответственно, температура 40-70oC и давление 15-35 атм, основное количество аммиака отгоняют при том же давлении и температуре 110-150oC. На чертеже эти стадии объединены и обозначены позицией "синтез". Полученная реакционная смесь, содержащая этаноламины и 10-20% аммиака, при указанных выше давлении и температуре поступает в зону испарения 1 в которой при температуре 140-165oC и давлении 14-16 атм испаряется основное количество аммиака. Испаренный аммиак конденсируется в теплообменнике, охлаждается водой и рециклизуется. Из испарителя выходит смесь, в которой содержание растворенного аммиака не превышает 4%.
Эта смесь направляется на стадию десорбции 2, где при давлении 2-4 атм и температуре 160-165oC, но не выше 165oC содержание аммиака доводится до 1% или менее. Испаренный в этой зоне аммиак направляется в абсорбер 3. Абсорбция аммиака проводится потоком возвратного моноэтаноламина. Для снижения энергозатрат возвратный моноэтаноламин выделяется дистилляцией в зоне предварительной отгонки МЭА 4 при давлении 0,5-1,0 атм и температуре не выше 165oC.
В этих условиях весь образовавшийся на стадии синтеза моноэтаноламин делится на 2 потока: первый, содержащий практически весь оставшийся аммиак, направляется на орошение абсорбера; второй, не отогнанный при этих условиях, вместе с другими компонентами смеси направляется на стадию выделения товарного моноэтаноламина, которая проводится известным способом.
В испаритель моноэтаноламина поступает поток реакционной смеси из зоны десорбции с содержанием аммиака не более 1%. Поток возвратного МЭА из зоны испарения содержит 1-3% аммиака, а смесь этаноламинов, практически не содержащая аммиака, направляется на стадию выделения целевых продуктов.
Поток возвратного моноэтаноламина, поступающий в абсорбер, насыщается аммиаком при давлении 3-4 атм и температуре 30-50oC до концентрации аммиака 3-6%, затем рециклизуется на стадию синтеза.
Целевые продукты - моно-, ди- и триэтаноламины выделяются известными способами.
Предлагаемый способ может использоваться для безводных реакционных смесей этаноламинов, полученных и другими методами, однако наилучшим образом он подходит для реакционных смесей, полученных взаимодействием безводного аммиака с окисью этилена и рециклом моноэтаноламина, при соотношении аммиак: оксид этилена:МЭА 20-30:1:1-5, в реакторе смешения при температуре 40-70oC и давлении 15-35 атм, с отгонкой аммиака при том же давлении и температуре 110-150oC. Схема проведения процесса представлена на чертеже. Проведение способа иллюстрируется приведенными примерами, но не ограничено ими.
Пример 1.
Реакционная смесь, полученная взаимодействием аммиака, оксида этилена, МЭА при соотношении 20-30:1:1-5 соответственно при температуре 40-70oC и давлении 15-35 атм, после отгонки аммиака при том же давлении и содержащая 11,3% аммиака в количестве 150 кг/ч поступает в испаритель (поз. 1). Испаритель работает при температуре 140oC под давлением 14 атм. Испаренный аммиак в количестве 13,5 кг/ч рециркулируется на стадию синтеза, а реакционная смесь, содержащая 2,4% аммиака, поступает в десорбер (поз. 2), работающий при давлении 4 атм и температуре 160oC. Дистиллат из десорбера 2, содержащий не менее 60% аммиака, в количестве 4,0 кг/ч направляют в абсорбер (поз. 3), а основной поток реакционной смеси с содержанием аммиака 0,48% направляют в испаритель, в котором при давлении 0,5 атм и температуре 145oC испаряют часть моноэтаноламина и практически весь оставшийся аммиак. Фракцию моноэтаноламина в количестве 50,0 кг/ч с содержанием аммиака 1,4% направляют в абсорбер (поз. 4), из которого моноэтаноламин с содержанием аммиака 5,8% рециркулируют на стадию синтеза.
Основной поток реакционной смеси, практически не содержащий аммиака, направляют на стадию выделения товарного моноэтаноламина.
Остальные примеры осуществления способа проводились по той же схеме аналогичным образом, параметры проведения и результаты представлены в таблице.
Примеры 1-9 демонстрируют, что предлагаемый порядок проведения и параметры обеспечивают необходимую полноту извлечения аммиака - его содержание в конечной реакционной смеси не превышает 0,1%.
В примерах 10-12 показано, что при изменении параметров проведения стадий процесса происходит уменьшение степени извлечения аммиака.
Таким образом, новый процесс отличается от известного тем, что
- организована промежуточная стадия отгонки рециклизируемого потока моноэтаноламина в мягких условиях, причем этот поток составляет часть полученного моноэтаноламина;
- абсорбция аммиака моноэтаноламином;
- осуществление рецикла аммиака в жидкой фазе без компримирования или применения специальных хладагентов.
- организована промежуточная стадия отгонки рециклизируемого потока моноэтаноламина в мягких условиях, причем этот поток составляет часть полученного моноэтаноламина;
- абсорбция аммиака моноэтаноламином;
- осуществление рецикла аммиака в жидкой фазе без компримирования или применения специальных хладагентов.
Технологическая схема отделения аммиака при давлении 3-4 атм и его абсорбция моноэтаноламином позволяет осуществлять рецикл аммиака в жидкой фазе без использования компрессорного оборудования или специальных хладагентов, что удешевляет проведение способа получения этаноламинов. Кроме того, достигается содержание аммиака в конечной смеси, не превышающее 0,1%.
Claims (2)
1. Способ получения этаноламинов взаимодействием оксида этилена и стехиометрического избытка безводного аммиака при повышенной температуре и давлении с последующей отгонкой аммиака и с разделением реакционной смеси и рециклом аммиака и моноэтаноламина при мольном соотношении аммиак: оксид этилена: моноэтаноламин 20-30:1:1-5, отличающийся тем, что после отгонки основного количества аммиака из реакционной смеси дополнительно последовательно проводят испарение аммиака при температуре 140-165oС и давлении 14-16 атм, его десорбцию при температуре 160-165oС и давлении 2-4 атм, затем абсорбцию моноэтаноламином с рециклом абсорбата на стадию синтеза.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что абсорбцию проводят частью моноэтаноламина, отогнанного при температуре 160-165oС и давлении 0,5-1 атм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000112562/04A RU2162461C1 (ru) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | Способ получения этаноламинов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000112562/04A RU2162461C1 (ru) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | Способ получения этаноламинов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2162461C1 true RU2162461C1 (ru) | 2001-01-27 |
Family
ID=20234846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000112562/04A RU2162461C1 (ru) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | Способ получения этаноламинов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2162461C1 (ru) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6846959B2 (en) | 2002-10-07 | 2005-01-25 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for producing alkanolamines |
US11319262B2 (en) | 2019-10-31 | 2022-05-03 | Eastman Chemical Company | Processes and systems for making recycle content hydrocarbons |
US11365357B2 (en) | 2019-05-24 | 2022-06-21 | Eastman Chemical Company | Cracking C8+ fraction of pyoil |
US11939534B2 (en) | 2019-11-07 | 2024-03-26 | Eastman Chemical Company | Recycle content alpha olefins and fatty alcohols |
US11946000B2 (en) | 2019-05-24 | 2024-04-02 | Eastman Chemical Company | Blend small amounts of pyoil into a liquid stream processed into a gas cracker |
US11945998B2 (en) | 2019-10-31 | 2024-04-02 | Eastman Chemical Company | Processes and systems for making recycle content hydrocarbons |
US12031091B2 (en) | 2019-05-24 | 2024-07-09 | Eastman Chemical Company | Recycle content cracked effluent |
US12104121B2 (en) | 2019-11-07 | 2024-10-01 | Eastman Chemical Company | Recycle content mixed esters and solvents |
US12195674B2 (en) | 2021-09-21 | 2025-01-14 | Eastman Chemical Company | Using spent caustic solution from pygas treatment to neutralize halogens from liquified waste plastic |
-
2000
- 2000-05-22 RU RU2000112562/04A patent/RU2162461C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
. * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6846959B2 (en) | 2002-10-07 | 2005-01-25 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for producing alkanolamines |
US11365357B2 (en) | 2019-05-24 | 2022-06-21 | Eastman Chemical Company | Cracking C8+ fraction of pyoil |
US11946000B2 (en) | 2019-05-24 | 2024-04-02 | Eastman Chemical Company | Blend small amounts of pyoil into a liquid stream processed into a gas cracker |
US12031091B2 (en) | 2019-05-24 | 2024-07-09 | Eastman Chemical Company | Recycle content cracked effluent |
US11319262B2 (en) | 2019-10-31 | 2022-05-03 | Eastman Chemical Company | Processes and systems for making recycle content hydrocarbons |
US11787754B2 (en) | 2019-10-31 | 2023-10-17 | Eastman Chemical Company | Processes and systems for making recycle content hydrocarbons |
US11945998B2 (en) | 2019-10-31 | 2024-04-02 | Eastman Chemical Company | Processes and systems for making recycle content hydrocarbons |
US11939534B2 (en) | 2019-11-07 | 2024-03-26 | Eastman Chemical Company | Recycle content alpha olefins and fatty alcohols |
US12104121B2 (en) | 2019-11-07 | 2024-10-01 | Eastman Chemical Company | Recycle content mixed esters and solvents |
US12195674B2 (en) | 2021-09-21 | 2025-01-14 | Eastman Chemical Company | Using spent caustic solution from pygas treatment to neutralize halogens from liquified waste plastic |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4975205B2 (ja) | ガス状混合物からのアンモニア回収方法 | |
EP0019326B1 (en) | Process for purifying urea-containing waste water and process for preparing melamine | |
RU2012110023A (ru) | Способ и установка для регенерации отработанной серной кислоты из процессов нитрования | |
RU2162461C1 (ru) | Способ получения этаноламинов | |
NL8101209A (nl) | Werkwijze voor het verwijderen van niet-omgezette verbindingen bij de bereiding van ureum. | |
US4057403A (en) | Gas treating process | |
US4801745A (en) | Improved process for the preparation of urea | |
CN101440015B (zh) | 一种用稀盐酸生产一氯甲烷的方法 | |
US5230877A (en) | Method for removal of ammonia from a gas mixture | |
SU1494864A3 (ru) | Способ получени мочевины | |
SU869551A3 (ru) | Способ выделени аммиака и углекислоты из их смеси | |
EP0009545A1 (en) | Acrylic acid recovery with recycle quench | |
US9227909B2 (en) | Method for the continuous production of nitrobenzene | |
JPS6210924B2 (ru) | ||
SU1153825A3 (ru) | Способ получени мочевины | |
EP0088478B1 (en) | Process for the separation of ammonia and carbon dioxide from mixtures containing ammonia, carbon dioxide and water | |
CN106608832A (zh) | 液氨法与氨水法联产乙醇胺的工艺方法 | |
US3107149A (en) | Method of separating ammonia from carbon dioxide | |
US3527799A (en) | Urea synthesis process | |
US3471558A (en) | Method for the decomposition and evaporation of urea synthesis effluent | |
US3296314A (en) | Process for purifying methyl ether | |
US3668250A (en) | Urea synthesis process | |
JP2013209391A (ja) | プロピレンオキサイドの回収方法 | |
US9309116B2 (en) | Method for producing high concentration aqueous HF solutions | |
JP3543447B2 (ja) | 二量化アルデヒドの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20050926 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20051226 |
|
QZ4A | Changes in the licence of a patent |
Effective date: 20051226 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20070903 |
|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20081124 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20090226 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |