Способ очистки первичных алифатических аминов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ц730679!

l ,1 (51 ) м-.-Кл;-=--

С 07 С 85/261

С 10 М 1/32. (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.01.78 (2! ) 2567631/23-04 с присоединением заявки РЙ

Государственный комитет

СССР.Оо делам изобретений и открытий (23) П риоритет (53) УД К 547.233..05(088.8) Опубликовано30.04.80. Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 30.04.80

В. А. Матищев, Г. С. Штейнгардт, И. Г. Гах, Т. М. Верховцева и Т. И. Комаренко (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт (7l) Заявители нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина и Шосткинский завод химических реактивов

{54)- СПОСОБ ОЧИСТКИ ПЕРВИЧНЫХ АЛИФАТИЧЕСКИХ . АМИНОВ

Изобретение относится к новому способу очистки первичных.алифатических аминов, полученных по реакции Габриэля, которые находят применение как сырьецля синтеза присацок к топливам и маслам.

Известен способ очистки первичных алифатнческих аминов, полученных по реакции

Габриэля, т.е. аминов, загрязненных бензолом и соответствующим спиртом, пу10 тем сушки технического амина нац гранулированной щелочью с послецующей пьрегонкой, при этом выход целевого продукта по основному веществу составляет не более 95-96 массЛ, температура ки!

5 пения н-гексиламина, например, при

;760 мм рт.ст. составляет 129-135 С о

Р) .

К нецостаткам способа относится нецостаточно высокая степень чистоты целевого продукта, что ухуцшает качество процукта, и его невысокий выхоц.

Цель изобретения — повышение качества и выхода целевого процукта.

2.

Поставленная цель цостигается способом очистки первичных алифатических аминов, полученных ио реакпии Габриэля, заключающимся в том; что технический амин поцвергают обработке кристалличе зким карбамицом при весовом соотношении исхоцных реагентов равном соответственно 3 3,3-3,5 при температуре верхнего прецела комплексообразования техническо го амина, полученный при этом комплекс промывают техническим амином при температуре верхнего предела комплексообразованйя чистого амина с послецующим разложением комплекса с вьщелением целевого процукта при температуре на 1030 С выше температуры верхнего прецео ла комплексообразования чистого амина. .Температура верхнего прецела комплексообразования (ВПК) - это максимальная температура, при которой начинается и количественно протекает процесс комплексообразования карбамица с инцивицуальным амином. Эта температура тем выше, чем больше молекулярная масса амина (чем

1О

15 е -e-c,>с к о

С11 1= З да) — 90-95 масс.%.

ЗО з .73 больше атомов углероца в его цепи). Ниже привецены цанные lIo указанным температурам.

Зцесь ri — число углероцных атомов в молекуле амина, 9 — температура ВПК индивидуального амина.

Температуру ВПК сырого амина, т.е. амина с примесями, состоящими в основном, из бензола и высшего спирта, на базе которого получают исходный алкилбромид с тем же числом углеродных атомов, что и у амина, определяют по уравнению где 8 — температура ВПК чистого алифатического н-алкила мина С;

0 ;„температура ВПК того же сырого амина, С;

С; — парциальные концентрации примесей, определяемые хроматографически, yacc.%; с — сумма парциальных концентраций, масс.%;

) 1 — постоянные градиенты,понижения температуры ВПК чистого амина на единицу повышения концентрации — ной примеси, С/масс.%.

Для очистки амина от примесей необходимо и достаточно поддерживать температуру ВПК технического амина на стадии комплексообразсвания и температуры

ВПК чистого амина на стадии промывки тем же амином образовавшегося комплекса. При этом бензол вообще не образует комплекс с карбамидом, а температура

ВПК высшего спирта (примеси} с тем же числом углеродных атомов в молекуле, что и у очишаемого амина, всегда ниже чем ВПК этого амина (например температуры ВПК гептиламина и гептилового спирта доставляют 69,0 С и 44,2 С соответственно). Таким образом, и спирт» примесь при указанных условиях не может войти в комплекс. При промывке комплекса амина с карбамидом тем же амином, который входит в его состав, при температуре ВПК этого индивидуального амина, из межкристаллического пространства комплекса легко удаляют все примеси.

Первоначальную промывку осуществляют амином промьнцленной чистоты (9596 масс %), 3a счет получаемого по новому способу все более чистого амина, через 3-4 цикла кочплексообразования, 067 О. 4 промывки и разложения комплекса (обычный выход на режим) степень чистоты промывного агента доводят до необходимой, то есть практически до чистоты целевого продукта.

Часть промывного агента, наиболее загрязненную указанными примесями, в количестве 10-12 масс.% от всего используемого промывного агента, присоединяют к следующей партии сырого амина, подвергаемого очистке, менее загрязненную часть промывного агента (8890 масс.%) используют как начальный промывной агент в следующем цикле очистки, а комплекс разлагают путем нагрева.

Вьщеленный таким образом из комплекса амин имеет чистоту по основному веществу не менее 99,0 масс.%, à его выход от потенциала (теоретического выхоКоличество карбамида, необходимое для очистки амина, составляет 3,3-3,5:1 на амин по массе. При этом карбамид, регенерируемый в каждом цикле очистки при разложении комплекса, может быть использован многократно (до 100-120 циклов).

Для осуществления способа можно использовать кристаллический карбамид в стационарном ипи псевдоожиженном слое, а также в условиях механического перемешивания.

Пример 1. Сырой и-гексиламин . з с примесями бензола и гексилового,спирта в количестве 34,7 г вводят в стациэ нарный слой кристаллического карбамида (120 г) при 60 С и объемной скорости о подачи 0,3 ч . Температуру ВПК опре4О деляют по вышеприведенному уравнению:

Gсц — 63,0-11,38 (8,43 0,01835+

+2,95 0,056) = 61,8 С, где 8,43 и 2,95-массовые концентрации гексилового спирта и бензола со4 ответственно, а 11,38 — их суммарная массовая концентрация . Для полноты комплексообразования основного компс кента -н-гексиламина — взята практи- . ческая температура ВПК сырого амина, равная 60 С.

Образовавшийся комплекс промывают при 63 С температура ВПК чистого н-гексиламина 60 г технического н-гексиламина и сливают самотеком или откачивают при остаточном давлении 400500 мм рт.ст. водоструйным насосом

63,7 r жидкой фазы из стационарного слоя карбамидного комплекса. Затем комплекс нагревают до 90-95 С и выделивО

Температуры ВПК инцивицуальных алифатических и-алкиламинов и

6 63,0 9 81,0 12 97,5 15 108,5

7 69,0 10 87,0

13 101,6 16 111,3

8 750 11 92 8 14 1050 17 113 7

Составитель Т. Власова

Редактор Л. Долинич Техред М. Кузьма Корректор M. Шароши

Заказ 1449/7 Тираж 495 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 7306 шуюся при разложении комплекса жидкую

1 азу откачивают при том же остаточном давлении. Эта фаза в количестве 31,0г (90 масс,% от потенциала) представляет собой н-гексиламин 99,2%-ной чистоты по основному веществу (температура .кипения при 760 мм рт.ст. — 132,2 С).

Пример 2. Сырой, н-гептиламин в количестве 40,3 г вводят в стационарный слой кристаллического карбамида io (120 г) при 63 С и объемной скорости подачи 0,3 ч . Образовавшийся комплекс промывают при 69 С 60 r н-гептиламина и вод@струйным насосом отсасывают 61,8г жидкой фазы из стационарного слоя, Комп-15 лекс нагревают до 95ОС и выделйвшуюся при его разложении жидкую фазу откачивают с помощью водоструйного насоса.

Жидкая фаза в количестве 38,5 г (95,5 масс.% от потенциала) представля- 20

Формула изобретения

Способ очистки первичных алифатичеоких аминов, полученных по реакции

Габриэля, о т л и ч а ю ш и и с я ,тем, что, с целью повышения качества и выхода целевого продукта, технический амин подвергают обработке кристаллическим карбамидом при весовом соотпошении 4g исходных реагентов равном соответственно 1:3,3-3,5 при температуре верхнего предела комплексообразования техничес79 6 ет собой н-гептиламин 99,5-ной чистоты)

Температура кипения 760 мм рт.ст.—

580 С.

Пример 3. Сырой н-дециламин в количестве 40,0 г вводят в стационарный слой кристаллического карбамида (120 г) при 811С и объемчой скоростью подачи 0,3 ч ". Образовавшийся комплекс промывают при 87оС 60 г к-дециламина и водоструйным насосом откачивают 61,7 г жидкой фазы из стационарного слоя. Комплекс нагревают до 98оС и выделившуюся из него при разложении жидкую фазу откачивают с помощью водоструйного насоса. Жидкая фаза в количестве 38,3 г (95,8 масс.% от потенциала) представляет собой н-дециламин 99,0-ной чистоты (температура кипения при 760 ммрт.ст.220 1оС) кого амина, полученный при этом комплекс промывают техническим амином при температуре верхнего предела комплексообразования чистого амина с последующим разложением комплекса с выделением целевого продукта при температуре на 1030 С выше температуры верхнего предео ла комплексообразования чистого амина.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ТУ 6-09-07-280-74. Шосткинский завод химических реактивов.