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乙醇胺简介及工艺
2010-02-10 14:25:49|  分类： 产品资料 |  标签： |字号大中小 订阅
乙醇胺简介
乙醇胺（Ethanolamine）是一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、三乙醇胺（TEA）的总称。它作为环氧乙烷重要的衍生物之一，是重要的精细有机化工原料，是氨基醇中最有实用价值的产品，具有“工业味精”之称，产量占氨基醇总产量的90%～95%。乙醇胺分子中有氮原子与羟基，故兼有胺与醇的化学性质。乙醇胺产品最重要的用途是生产表面活性剂，另外还用于纺织化学品、气体净化剂、水泥促凝剂、石油添加剂、皮革软化剂、润滑油抗腐蚀剂、防积炭添加剂，聚氨酯助剂、空气净化剂、橡胶加工助剂、纺织助剂、化妆品、化学武器以及防冻液助剂等。其中最重要的是一乙醇胺，约占总产量的50%。其次是二乙醇胺，约占总产量的30%~35%。三乙醇胺按其纯度和颜色分成两类：TEA-I和TEA-II。
乙醇胺理化性质
一乙醇胺（Monoethanolamine）又称2-羟基乙胺，氨基乙醇、胆胺；常存在于磷脂中，常与胆碱共存，在血清白蛋白腐烂发酵液中也发现有胆胺。
分子式:HOCH2CH2NH2
分子量:61.08
性 状: 无色粘稠液体,有氨气味和强碱性，熔点10.3℃，沸点170℃，相对密度1.0180（20／4℃）；与水和乙醇可无限混溶于乙醚。它的羟基和氨基可分别发生相应的化学反应。
用 途:主要用作洗涤剂、纺织和染增白剂、乳化剂、二氧化碳吸收剂、油墨助剂、石油添加剂、农药和医药中间体，此外还用于吸收天然气中的酸性气体。
二乙醇胺（Diethanolamine）又称2，2’-羟基二乙胺
分子式: （HOCH2CH2）2NH
分子量:105.12
性 状:无色至微黄色粘稠液体，相对密度1.0966（20／4℃），熔点28℃，沸点268.8℃（760mmHg）。有吸湿性及碱性，能与水乙醇和丙酮混溶，微溶于苯和乙醚。它与硫酸作用生成吗啉；吗啉为液体，常用作溶剂或试剂。
用 途:主要用作酸性气体（CO2、H2S和SO2）等吸收剂、非离子表面活性剂、乳化剂、擦光剂等，在酸性条件下用作油类、蜡类的乳化剂、皮革的软化剂，还可用于配制飞机引擎活塞的除灰剂。
三乙醇胺（Triethanolamine）又称2，2’,2”-羟基三乙胺
分子式:（HOCH2CH2）3NH
分子量:149.16
性 状: 常温下无色、粘稠液体，稍有氨味。可腐蚀铜、铝及其合金。液体和蒸汽腐蚀皮肤和眼睛。可与多种酸反应生成酯、酰胺盐。相对密度1.1242(20／4℃)，熔点21～22℃，沸点277℃（150毫米汞柱）。有吸湿性及碱性，溶于水、乙醇和氯仿，微溶于苯和乙醚。与硫酸作用生成羟乙基吗啉。
用 途:主要用作活性剂、洗涤剂、稳定剂、乳化剂、织物软化剂、硫化氢吸收剂、润滑油抗腐蚀添加剂、水泥增强剂和润滑剂、在化肥工业中用作脱碳液等等。
乙醇胺主要生产方法
由于乙醇胺的应用领域非常广泛，因此国外从19世纪早期就对此技术的进行了开发和应用。生产乙醇胺的方法有以下几种：
1 甲醛氰醇催化加氢法：
该法利用甲醛氰醇和氢气在镍催化剂的存在下进行反应，除生成一乙醇胺和二乙醇胺外，还生成氨。
2 氯乙醇氨解法：
该法始于1860年，是最古老的生产方法，法国化学家Wurty把氯乙醇和氨水在封闭管中加热合成了乙醇胺。其缺点是在反应产物中的氯化铵难以分离。
3 硝基乙醇还原法：
该法既可用硝基乙醇在镍催化下还原，也可用电解还原或酸性铁还原。
4 环氧乙烷氨解法
1897年，Knorr利用环氧乙烷和氨水反应，合成并通过分馏获得了三种乙醇胺。该法反应过程的催化剂是水或醇胺等的羟基，不需特殊的催化剂。该法生产乙醇胺是目前世界上最主要的生产方法。
国外SecientificDesign Company.Inc(SD)、Oxriane International、 Union Carbide Company等公司的专利技术都已实现工业应用，其年生产规模都在万吨以上。
乙醇胺的生产工艺选择
由于前三种方法能耗和产品质量等方面的原因，目前已基本淘汰。从1945年以后，随着世界环氧乙烷工业的发展，环氧乙烷合成乙醇胺的技术路线也相应得到了迅速发展，逐步取代了其它的几种工艺。此后，世界范围内大规模地进行乙醇胺的生产，使乙醇胺的生产技术日趋完善和成熟。
环氧乙烷合成乙醇胺的工艺技术概述
1、 反应机理
在水作为催化剂的条件下，环氧乙烷与氨反应生成了一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇的混合物。生成的三种乙醇胺的比例由环氧乙烷和氨的比例确定。
2、 生产工艺流程
整个生产装置可分为以下三个工序：
①原料工序：主要是贮存原料并把符合工艺要求的原料向反应工序输送。在此过程中，液氨被配制成95%～99%的浓氨水，与液态环氧乙烷按比例进入预混合器进行静态混合，然后进入塔式反应器或管式反应器。
②反应-蒸氨、脱水工序：进入到反应器中的原料在一定的温度下，进行高压液-液均相反应。反应后的混合物经过高压闪蒸，脱去90%以上的氨，残余的氨在一定的温度下于蒸氨塔中蒸净。而从蒸氨塔中出来的混合乙醇胺进入常压脱水塔，脱去物料中的大部分水，残余的水分脱水塔中蒸净。蒸出的水和氨定期返回原料工序。
③精制工序：本工序采用连续精馏技术，混合乙醇胺从MEA塔中部进料，在高真空条件下，高纯度的MEA从塔顶蒸出。脱掉MEA的混合液进入DEA、TEA塔，DEA从塔顶精制而出，从侧线和塔低分别得到TEA的系列产品。
目前，国外利用环氧乙烷合成乙醇胺技术的专利公司如表5－4所示。国内由浙江大学开发的高压液态法乙醇胺技术，采用管式反应器连续生产，其技术水平已达到国际先进水平。
表5－4 国外乙醇胺生产专利技术公司统计
国别
公司名称
反应器类型
技术特点
美国
SecientificDesign ompany.Inc(SD)
管式
连续法
A Union Carbide Company(UCC)
管式
连续法
A cid-Amine Technologies·Inc(AAT)
釜式
连续法
Oxriane International
/
连续法
日本
三井东压化学株式会社
/
连续法

日本触媒化学工业株式会社
/
连续法
法国
Produits chymques Ugie Kuhimann cor
/
连续法
德国
Chemische werk Huels AG
釜式
连续法
瑞士
Sulzer chemtech.Ltd
管式
连续法
工艺技术特点
我国对乙醇胺的生产始于六十年代末期，多年来生产规模小、产品质量差，远远不能满足国民经济的需要，所需产品主要依赖进口。目前国内的乙醇胺生产厂开工率较低，有一些厂已经转产，其主要原因是生产工艺落后。尤其是采用间歇生产技术，生产规模小，而且产品中含有大量水。而从乙醇胺中脱水是非常困难的，使得整个生产50%以上的能耗花在脱水这道工序上，从而造成生产成本过高，缺乏竞争力，在进口乙醇胺的冲击下只好停产作罢。
国内由浙江大学开发的高压液态法乙醇胺连续生产技术已在宜兴银燕化工有限公司（原江苏宜兴周铁染料助剂厂）和茂名石化实华化工有限公司工业应用，宜兴银燕化工有限公司由当初1万吨扩至2万吨，茂名石化实华化工有限公司也由当初6000吨技改至8000吨。这两家企业的表现说明浙江大学开发的高压液态法乙醇胺连续生产技术是成熟、可靠、先进的。
我公司与浙江大学、天津大学等多家科研单位联合，在吸收了国外先进乙醇胺先进生产技术和国内成熟乙醇胺生产经验的基础上，开发了具有国际先进水平的乙醇胺生产技术，该技术具有如下特点：
(1)采用无水液氨为直接进入反应系统的原料进行反应，反应系统中只含有5%水份，降低了蒸汽消耗。
(2)采用"无反应预混合"可以有效地避免ＥＯ自聚生成高沸物，并且有效提高ＭＥＡ的比率。
(3)采用高压管道反应工艺，在8 MPa和100℃条件下可以保持管内为液相反应，既保证了充分的停留时间，又维持了ＮＨ3/ＥＯ比。
(4)产品精馏系统采用4塔式流程，可以保证ＭＥＡ、ＤＥＡ、ＴＥＡ的纯度。
（5）本工艺十分安全。为等温反应。一旦环氧乙烷与液氨接触，即无爆聚之患。而且整个工艺都处于可控状态，可随停随开。高压反应系统几乎不用昂贵的高压阀兰，不但投资低而且安全，无泄漏之虞。
（6）本工艺本身除少量无氨的驰放气体外，不产生任何固体的废弃物或水，属于较为难得的典型的清洁生产工艺。