本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種乙烯一步法制備乙醇胺的方法，該方法包括：在氨氧化反應(yīng)條件下，將乙烯、氨、過氧化氫與含有鈦硅分子篩的催化劑在有機(jī)溶劑中接觸，其中，所述接觸在表面活性劑存在下進(jìn)行。本發(fā)明專利技術(shù)的方法可以直接以乙烯、氨與過氧化氫為原料，在含有鈦硅分子篩的催化劑的催化作用下直接制備得到乙醇胺，本發(fā)明專利技術(shù)的方法，乙烯的轉(zhuǎn)化率高并且目標(biāo)產(chǎn)物乙醇胺的選擇性高。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及。
技術(shù)介紹
乙醇胺是氨分子中的氫被羥乙基-CH2CH2OH取代而生成的化合物。可分為一乙醇胺(HOCH2CH2NH2)、二乙醇胺((HOCH2CH2)2NH)和三乙醇胺(HOCH2CH2)具它們都是無色粘稠液體，有吸濕性和氨的氣味，均具有堿性，與水、乙醇、丙酮等互溶，溶于微熱的苯，微溶于乙醚 和四氯化碳等。主要用作化學(xué)試劑、農(nóng)藥、醫(yī)藥、溶劑、染料中間體、橡膠促進(jìn)劑、腐蝕抑制劑和表面活性劑等。也用作酸性氣體吸收劑、乳化劑、增塑劑、橡膠硫化劑、印染增白劑、織物防蟲主劑等。一乙醇胺簡稱為乙醇胺，又稱氨基乙醇或膽胺，熔點(diǎn)為10.5°C，沸點(diǎn)為170. 5°C，常存在于磷脂中，與膽堿共存，它的羥基和氨基可分別發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。二乙醇胺熔點(diǎn)為28°C，沸點(diǎn)為271°C，它與硫酸作用生成嗎啉o〔]nh，嗎啉為液體，常用作溶劑或試劑。三乙醇胺熔點(diǎn)為21-22°C，沸點(diǎn)為277°C，與硫酸作用生成羥乙基嗎啉。目前，乙醇胺主要由氨與環(huán)氧乙烷反應(yīng)制得，當(dāng)環(huán)氧乙烷通入過量的氨水中反應(yīng)時(shí)，可得一乙醇胺，進(jìn)一步與環(huán)氧乙烷作用，可得二乙醇胺或三乙醇胺。而環(huán)氧乙烷又需要通過其它技術(shù)進(jìn)行合成(如研究較多的乙烯氯醇法和銀催化環(huán)氧化法制備環(huán)氧乙烷)，因此這無疑使得整套工藝過程較為復(fù)雜，并且成本較高，因此，能夠在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)一種能夠由乙烯與胺反應(yīng)直接合成乙醇胺的方法將具有非常重要的研究意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提供一種環(huán)境友好、制備過程簡單的乙烯一步法制備乙醇胺的方法。本專利技術(shù)的專利技術(shù)人在研究以乙烯、氨、過氧化氫作為原料，以鈦硅分子篩為催化劑制備乙醇胺的過程中發(fā)現(xiàn)，無論如何通過優(yōu)化該過程中的各種工藝參數(shù)(如選擇合適的溶齊U，優(yōu)化氨氧化反應(yīng)的條件等)，均無法獲得乙醇胺。經(jīng)過長期努力，通過將多種設(shè)想進(jìn)行實(shí)踐，本專利技術(shù)的專利技術(shù)人終于發(fā)現(xiàn)，可以通過添加表面活性劑，使乙烯、氨在溶劑和表面活性劑共同作用下能與雙氧水很好溶解并受到鈦硅分子篩催化作用，從而發(fā)生乙烯環(huán)氧化反應(yīng)，生成高度分散于溶劑中的環(huán)氧乙烷，且因溶劑和表面活性劑的存在，新生成的環(huán)氧乙烷高度分散在整個(gè)反應(yīng)體系中，從而直接與氨發(fā)生反應(yīng)生成乙醇胺，即幾乎在生成環(huán)氧乙烷的同時(shí)，就發(fā)生環(huán)氧乙烷與氨的連串反應(yīng)，生成乙醇胺。這種乙烯到環(huán)氧乙烷再到乙醇胺的連串反應(yīng)，避免了因環(huán)氧乙烷的累積，而導(dǎo)致產(chǎn)生其他副反應(yīng)。由于反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)氧乙烷，馬上與氨反應(yīng)生成了乙醇胺，既保證了乙烯的高轉(zhuǎn)化率，又獲得高選擇性的環(huán)氧乙烷，又因生成的環(huán)氧乙烷是高度分散在帶有溶劑和表面活性劑的體系中與氨發(fā)生催化反應(yīng)，不易產(chǎn)生其他副反應(yīng)，所以能高選擇性地獲得乙醇胺，從而可以實(shí)現(xiàn)乙烯一步法制備乙醇胺，基于這個(gè)發(fā)現(xiàn)完成了本專利技術(shù)。本專利技術(shù)提供了，該方法包括在氨氧化反應(yīng)條件下，將乙烯、氨、過氧化氫與含有鈦硅分子篩的催化劑在有機(jī)溶劑中接觸，其中，所述接觸在表面活性劑存在下進(jìn)行。本專利技術(shù)的方法可以直 接以乙烯、氨、過氧化氫為原料，在含有鈦硅分子篩的催化劑的催化作用下直接制備得到乙醇胺，本專利技術(shù)的方法，乙烯的轉(zhuǎn)化率高并且目標(biāo)產(chǎn)物乙醇胺的選擇性高。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)提供了，該方法包括在氨氧化反應(yīng)條件下，將乙烯、氨、過氧化氫與含有鈦硅分子篩的催化劑在有機(jī)溶劑中接觸，其中，所述接觸在表面活性劑存在下進(jìn)行。按照本專利技術(shù)前述的方法均可實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的目的，為了進(jìn)一步提高反應(yīng)物乙烯的轉(zhuǎn)化率及目標(biāo)產(chǎn)物乙醇胺的選擇性，針對本專利技術(shù)，優(yōu)選情況下，以重量計(jì)，所述表面活性劑的量為有機(jī)溶劑的5-50000ppm，優(yōu)選為150-1000ppm，更優(yōu)選為150-500ppm。本專利技術(shù)中，只要使得乙烯、氨、過氧化氫與含有鈦硅分子篩的催化劑在有機(jī)溶劑中接觸的體系中含有表面活性劑即可實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的專利技術(shù)目的，具體對表面活性劑的加入方式無特殊要求，例如可以預(yù)先將表面活性劑加入到溶劑中然后與溶劑一起引入，也可以將表面活性劑最后引入(即將所有反應(yīng)物原料混合后再加入)，也可以在加入了部分反應(yīng)物原料之后再引入。無論上述哪種引入表面活性劑的方式，均可實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的專利技術(shù)目的，并且效果相當(dāng)，而為了實(shí)際操作過程的簡便化，一邊通過預(yù)先將表面活性劑加入到液體(如有機(jī)溶劑)中，然后與液體一起引入到接觸的體系中。根據(jù)本專利技術(shù)，只要使得乙烯、氨、過氧化氫與含有鈦硅分子篩的催化劑在有機(jī)溶劑中接觸的體系中含有表面活性劑即可實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的專利技術(shù)目的，所述表面活性劑的種類的可選范圍較寬，可以為油溶性的表面活性劑也可以為水溶性的表面活性劑，為了進(jìn)一步提高目標(biāo)產(chǎn)物乙醇胺的選擇性，優(yōu)選情況下，所述表面活性劑選自吐溫(Tween)表面活性劑、尼納樂(Ninol)表面活性劑、司盤(Span)表面活性劑、TX-10 (烷基酚聚氧乙烯醚)表面活性齊U、0P-10 (聚乙二醇辛基苯基醚)表面活性劑和AE0-9 (脂肪醇聚氧乙烯醚)表面活性劑中的一種或多種；更優(yōu)選為吐溫-60 (Tween-60)、吐溫-80 (Tween-80)、司盤-60 (Span-60)、司盤-80 (Span-80)中的一種或多種。本專利技術(shù)中，所述含有鈦硅分子篩的催化劑可以為鈦硅分子篩和/或含有鈦硅分子篩的成型催化劑。一般而言，間歇反應(yīng)采用鈦硅分子篩作為催化劑，連續(xù)反應(yīng)采用含有鈦硅分子篩的成型催化劑作為催化劑。根據(jù)本專利技術(shù)的方法，本專利技術(shù)中所述鈦硅分子篩可以為MFI結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩(如TS-1)、MEL結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩(如TS-2)、BEA結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩(如Ti-Beta)、MWff結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩(如Ti-MCM-22)、二維六方結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩(如Ti-MCM-41、Ti-SBA-15)、MOR結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩(如Ti-MOR) ,TUN結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩(如Ti-TUN)和其他結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩(如Ti-ZSM-48)中的至少一種。優(yōu)選情況下，所述鈦硅分子篩為MFI結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩、MEL結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩和BEA結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩中的一種或多種，進(jìn)一步優(yōu)選為MFI結(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩，更優(yōu)選所述鈦硅分子篩為MFI結(jié)構(gòu)，鈦硅分子篩晶粒為空心結(jié)構(gòu)，該空心結(jié)構(gòu)的空腔部分的徑向長度為5-300納米，且所述鈦硅分子篩在25°C IZPci = O. 10、吸附時(shí)間為I小時(shí)的條件下測得的苯吸附量為至少70毫克/克，該鈦硅分子篩的低溫氮吸附的吸附等溫線和脫附等溫線之間存在滯后環(huán)。在本專利技術(shù)中，所述鈦硅分子篩可以商購得到，也可以制備得到，制備所述鈦硅分子篩的方法已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，在此不再贅述。本專利技術(shù)對所述氨氧化反應(yīng)的條件無特殊要求，可以為常規(guī)的以鈦硅分子篩作為催化劑的氧化體系的反應(yīng)條件，因?yàn)檫^氧化氫以氣態(tài)形式存在時(shí)容易爆炸，因此本專利技術(shù)優(yōu)選過氧化氫以過氧化氫水溶液提供。本專利技術(shù)對所述過氧化氫水溶液中過氧化氫的濃度無特殊要求，針對本專利技術(shù)，優(yōu)選所述過氧化氫水溶液中的過氧化氫的濃度為20-80重量％，優(yōu)選為30-70重量％。例如可以為市售的30重量％、50重量％或70重量％的雙氧水。 本專利技術(shù)對所述氨的提供方式無特殊要求，優(yōu)選以氨水或液氨提供，更優(yōu)選以液氨提供。根據(jù)本專利技術(shù)的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述含有鈦娃分子篩的催化劑為鈦娃分子篩，所述過氧化氫以過氧化氫水溶液提供，所述氨以液氨提供，所述氨氧化反應(yīng)的條件一般包括乙烯、氨與過氧化氫的摩爾比為I : 0.1-20 O. 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種乙烯一步法制備乙醇胺的方法，該方法包括：在氨氧化反應(yīng)條件下，將乙烯、氨、過氧化氫與含有鈦硅分子篩的催化劑在有機(jī)溶劑中接觸，其特征在于，所述接觸在表面活性劑存在下進(jìn)行。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李鵬，
申請(專利權(quán))人：岳陽蓬誠科技發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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