乙二胺的多种生产工艺概述

乙二胺，CAS号[07-5-3]，是一种重要的化学物质，其CAS名为,2-Ethanediamine。在历史上，其制备工艺和性质曾在多种文献中有所记载，如Beil.4,;E,;E2,;E3,;E4,66等。乙二胺在工业上有着广泛的应用，例如作为活性蓝4和颜料红64的成分，同时也被用作农药、环氧树脂固化剂（交联剂）以及离子交换树脂等。此外，它还可以通过特定的反应式制备出二乙撑三胺（乙烯三胺）和三乙撑四胺（三乙烯四胺），这两种物质也具有重要的应用价值。

高压法中，约20份氨与份二氯乙烷在泵中混合，经过串联的5个高8米、直径0.3米的塔，在00℃及90巴的压力下进行反应。然而，塔的腐蚀问题是一个挑战。反应混合物从高压塔出来后，进入钢锅中，在8-0巴和50℃的条件下保持，大部分过量的氨在此蒸馏出来，进入冰盐水冷却的接受器中以供复用。

锅内的液体随后流入一个常压钢锅中，加入适量氢氧化钠溶液以释放游离胺。锅上部设有一8米高的塔，一半填充拉希环，用于吸收残余氨。液温保持在20℃，塔顶温度不超过90℃，凝缩物回到锅中，氨则通过气体流量计压缩后回到系统中。

锅内的液体进一步被送入不锈钢蒸发器中，通过热循环蒸馏出20%的乙二胺水溶液，液体温度达到30℃。分离出的盐则从锅底间歇放出，进入离心机。

在搅拌锅中，带有8米精馏柱的浓缩胺进行蒸馏浓缩，浓缩二胺的蒸出温度达到20℃。然后进行真空蒸馏，分别蒸出粗二乙撑三胺和三乙撑四胺，温度分别为20℃/6-8毫米和35℃/6-8毫米。

粗二胺经过两个30-40塔板的泡罩塔进行精馏，得到约78%浓度的二胺。同时，20%的二胺水溶液也经过相似的精馏塔进行纯化。粗二乙基三胺和三乙基四胺则在填充铁拉希环的塔内进行精制。

值得注意的是，氨和二氯乙烷的比例可以根据所需最终产品进行调整。通常的循环比例为升/小时氨和公斤/小时二氯乙烷，所得胺混合物包含80%二胺和20%高胺。若使用公斤/小时二氯乙烷，则产品将包含70%二胺和30%高胺。反应塔中的接触时间约为小时。00公斤二氯乙烷经过反应，大约能得到50公斤的混合胺，这样的生产能力大约能达到30吨/月。

接下来介绍低压法在90-05℃的温度范围内，于20小时内向0升30%的氨水中加入公斤,2-二氯乙烷，同时进行迅速搅拌，并维持9-0巴的压力。在此过程中，可以用镍制蛇管通蒸汽加热锅内反应物。最终，将生成乙二胺、二乙基三胺、三乙基四胺和高缩合胺，它们的比例大约为40:30:20:0。增加氨的过量比例，将有助于提高乙二胺在混合物中的占比。

此外，还提到了乙烯胺类产品的热压胺解反应该反应在管式反应器中连续进行。反应的控制条件包括原料配比、反应压力、温度、物料流速以及在反应器内的停留时间等。关键设备有中压计量液泵、乳化混和器以及反应管道等。当以乙二胺为主要产品时，需要控制较高的氨与二氯乙烷的配比，并采用较低的反应压力和温度，此时反应器材可选用Cr8Ni9Ti钢。将二氯乙烷与30%氨水，以两者克分子配比为:7-25，通过计量液泵精确输入。物料在乳化混和器中充分混合后，进入管式反应器，在预热段被加热至20℃。随着反应的进行，放出的热量使物料在反应段温度逐渐升高至50-80℃，同时压力维持在约20kg/cm2。物料在反应器中停留2-3分钟后，通过针形阀排出，经导管流入中和锅。

中和反应是生产过程中的关键步骤。在中和反应锅中，加入按二氯乙烷投料量过量0%的30%氢氧化钠。随着氨解反应液的连续流入，大部分释放的氨通过锅顶排出，并导入氨吸收罐进行回收，以供后续氨解反应使用。每批物料的中和反应完成后，会移入浓缩塔的塔釜中，通过夹套加热驱除氨并蒸发出大部分水分（塔顶温度控制在96-00℃）。在此过程中，会有氯化钠析出，通过脱盐箱进行分离滤去。当塔顶温度达到00-0℃时，收集馏出物，其中含有少量乙二胺，可进行再浓缩回用。而在塔顶温度为0-8℃时，馏出物主要为30-70%的乙二胺粗制品，进一步在分馏塔中精馏，截取5-8℃的馏份可得到70%的乙二胺产品。最后，浓缩釜的残留物中的上层油状物与碱液分离后，移至分馏塔进行分馏，可回收少量的二乙烯三胺与三乙烯四胺。整个生产过程的总收率可达70%。