Способ получения водных растворов ди- и триметиламинов или их солей

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ДИ- И ТРИМЕТИЛАМИНОВ ИЛИ ИХ СОЛЕЙ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Марцуль Владимир Николаевич Романовский Валентин Иванович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Способ получения водных растворов ди- и триметиламинов или их солей, заключающийся в том, что проводят двухступенчатую обработку отработанных сильноосновных анионитов, содержащих группы четвертичных аммониевых солей и/или оснований, в инертной среде при температурах 120 и 320 С, конденсацию выделяющихся при 320 С ди- и триметиламинов и поглощение их водой или водным раствором азотной, серной или соляной кислоты. Изобретение относится к способам получения алифатических аминов, диметиламина и триметиламина в частности. Известны способы получения ди- и триметиламинов парофазным каталитическим аминированием метанола аммиаком при температуре 350-450 С, давлении 0,6-5,0 МПа и молярном соотношении 33(1,5-6)1 (дегидратирующий катализатор - 23,232 или др.) нагреванием формальдегида с хлоридом аммония гидрированием синильной кислоты аммонолизом диметилового эфира или восстановительным аминированием оксида углеродапри температуре 300-420 С и давлении 7-30 МПа (катализатор /23, -/23) 1. Наиболее известным способом получения алифатических аминов, на котором основано более 70 мировых производственных мощностей является 13659 1 2010.10.30 процесс, разработанный фирмой. (США) 2. Согласно этому способу, на одной установке производят смесь первичных, вторичных и третичных аминов 212 из аммиака и соответствующего спирта, альдегида или кетона в присутствии водорода и катализатора гидрирующего типа. Процесс проводят при температуре 150-250 С, давлении 1,0-5,0 МПа, молярном соотношении аммиакспирт (1,5-6)1, с использованием катализаторов, содержащих никель или кобальт. Недостатками указанных способов является сложность процесса, обусловленная необходимостью использования специального оборудования, работающего под большим давлением, и катализаторов. Прототипов и аналогов заявляемого способа получения алифатических аминов не найдено. Задачей, на решение которой направлен заявляемый способ, является упрощение процесса за счет использования в качестве сырья отходов отработанных сильноосновных анионитов, содержащих группы четвертичных аммониевых солей и/или оснований. Поставленная задача решается тем, что проводят двухступенчатую обработку отработанных сильноосновных анионитов, содержащих группы четвертичных аммониевых солей и/или оснований, в инертной среде при температурах 120 и 320 С, конденсацию выделяющихся при 320 С ди- и триметиламинов и поглощение их водой или водным раствором азотной, серной или соляной кислоты. На первой стадии процесс ведут при температуре 120 С. При этом из отработанных ионитов удаляется вода, ди- и триметиламины в количестве 15-20 от максимального выхода, которые конденсируются в холодильнике. Конденсат собирают в отдельном сборнике. На второй стадии отработанные иониты нагревают до температуры 320 С и выдерживают в течение 2 часов до прекращения выделения аминов. При этом в температурном интервале 270-320 С из отработанных анионитов с высоким выходом (в количестве 75-80 от максимального выхода) выделяются ди- и триметиламины, которые конденсируются в холодильнике. Термообработка на второй стадии позволяет получить фракцию алифатических аминов высокой степени чистоты с содержанием воды, не превышающим 1 мас. . Несконденсировавшиеся в холодильнике амины поглощаются водой или водным раствором минеральной кислоты (азотной, серной или соляной). Образующийся после термообработки твердый остаток может использоваться в качестве топлива. Изобретение поясняется фигурой. На фигуре изображена схема проведения процесса термообработки отработанных ионитов, где 1 - реактор 2 - холодильник 3 - сборники конденсата 4 - барботажное устройство с водой или водным раствором минеральной кислоты. Приведенный ниже пример иллюстрирует предлагаемый способ. Пример Отработанный анионит загружают в реактор 1. Для создания инертной среды реактор перед нагревом продувают азотом. После прекращения подачи азота реактор нагревают до температуры 120 С и выдерживают при этой температуре до окончания выделения водяных паров. Конденсирующиеся в холодильнике 2 продукты собираются в сборник 3 а. Далее температуру повышают до 320 С и выдерживают при этой температуре до окончания выделения аминов. Удаляемая в этом температурном интервале парогазовая смесь конденсируется в холодильнике 2, собирается в сборнике 3 б и представляет собой смесь ди- и триметиламинов. После холодильника парогазовая смесь проходит барботажное устройство 4, заполненное водой или водным раствором минеральной кислоты (азотной, серной или соляной) для улавливания несконденсировавшихся в холодильнике аминов. Используя растворы аминов из сборника 3 а, барботажного устройства 4 и конденсат аминов из сборника 3 б, получают растворы ди- и триметиламинов или их солей требуемой концентрации. 2 13659 1 2010.10.30 Таким образом, использование отходов отработанных сильноосновных анионитов, содержащих группы четвертичных аммониевых солей и/или оснований, для получения алифатических аминов позволяет решить поставленную задачу. Данное изобретение может быть использовано на предприятиях химической и других отраслей промышленности, где используются алифатические амины. Источники информации 1. Якушкин М.И., Котов В.И. Справочник нефтехимика. Т. 2. - Л., 1978. - С. 290-294. 2. Новый справочник химика и технолога. Сырье и продукты промышленности органических и неорганических веществ. Ч.П. - СПб. АНО НПО Профессионал, 2005. С. 1142. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3