管式反应器气相制备二乙基羟胺

李亚飞指导老师：杨长生

2011/6/10

目录

二乙基羟胺简介1

研究现状2

待解决问题3

科研思路4

1 、背景简介

N,N- 二乙基羟胺（ DEHA ）无色透明液体，工业品为淡黄色透明液体。有胺味，溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。 CAS# ： 3710-84-7 物理常数： 分子式： (C2H5)2NOH

密 度： 0.896-0.902(20℃) 分子量： 89.14 折 光率： 1.4173(25℃) 沸 点： 125-133℃熔 点： -25℃ 爆炸极限（ v/v,%) ： 1.7 ～ 10.1

二乙基羟胺的 1 HNMR 谱图 二乙基羟胺的 IR 谱图

用 途： a 烯烃的高效阻聚剂。 b 高效端聚抑制剂。 c 是丁苯乳聚过程的非常优异的终止剂。 d 是不饱和油类及树脂的抗氧化剂。 e 是光敏树脂、感光乳剂、合成树脂的良好稳定剂。 f 良好的光化学烟雾抑制剂。 g 是锅炉给水和蒸汽换热设备的缓蚀剂。 h 在动力堆乏燃料后处理中 , 是 Purex 流程中具有明显应

用前景的反萃还原剂

2 、研究现状

1 格式试剂法

2 溶剂低温法

4 氧化三乙胺热解法

3 二乙胺氧化法 .

二乙基羟胺的应用 [J] ．宁夏化工， 1990 ， (2) ： 44-46

氧化三乙胺热解法

合成路线

机理⑴ 氧化

⑵ 减压裂解

王存德等研究发现在 100ml75 ％乙醇溶液中，0.5g 碳酸氢钠， 0.5g 焦磷酸钠催化作用下， 120ml 双氧水氧化 70ml 三乙胺，反应温度控制在 50 ～ 60℃ ，反应 2h ，静置 12h ，结束后，蒸去部分乙醇溶液，加碱裂解得二乙基羟胺。产率为 82.0 ％

王存德，奚银芬 . 二乙基羟胺的合成 [J] ．广东化工， 1999 ， (5) ： 28-29

闫林林等以三乙胺和过氧化氢为主要原料，在焦磷酸钠和钨酸钠复合催化剂存在下进行氧化反应，再减压裂解，在实验室条件下制得二乙基羟胺。结果表明：

1) 在三乙胺的氧化反应中，采用钨酸钠 / 焦磷酸钠为催化剂，用量为三乙胺质量的 1.0 ％；

2) 在三乙胺与过氧化氢的物质的量之比为 1 ： 1.1 ， 60℃ 反应10h ，产品收率为 78.0 ％，纯度为 93.5 ％； 60℃ 反应 3 h ，然后在 30℃ 静置 24 h 后，产品收率 75.8 ％，纯度 96.1 ％．

3) 裂解反应前先蒸出部分水，然后进行减压裂解．在压力为 -0.09MPa 时，氧化三乙胺的最佳裂解温度为 105 ～ 120℃

闫林林，王新胜，李效军 . 二乙基羟胺的合成研究 [J]. 河北工业大学学报， 2010 ， 39(5) ： 37-40

二乙胺氧化法

反应过程为： (C2H5)2NH+H2O2→(C2H5)2NOH+H2O

缺点：① 需要助催化剂 ( 特别是甲酸酯 )② 一般常用含 Mo, W 等的催化剂③ 产率仍然很低④H2O2 的分解超过二烷基羟胺的合成⑤ 许多贵重的反应物和不非常稳定的化合物⑥生成大量的副产物而难以分离出目标产物

改进 TS-1 分子筛，在双氧水体系中有优异的催化氧

化性能、温和的反应体系且副产物只为水，有着广阔的应用前景。

研究发现，通过钛钛硅分子筛的催化作用，用 H2O2 氧化二烷基胺可以制得相应的二乙基羟胺，而且这个反应比上述反应好得多。

R.S. Reddy, J.S. Reddy, R. Kumar and P. Kumar, J.Chem.Soc. Chem. Commun. (1991): 413

机理

Catalysis Letters 37 (1996) 213-216

丁蕴双进行 DEHA 的合成实验二乙胺叔丁醇

适量催化剂水浴加热 50 ℃ 反

应

磁力搅拌下逐滴加入

30% H2O2

反应时间1h

反应物滤出催化剂

蒸馏滤液得EDHA

洗涤、干燥、焙烧回用

丁蕴双，二乙基羟胺的制备及其除氧缓蚀性能研究哈尔滨工业大学硕士学位论文 .2000

杨世刚等以改性的 TS-1 分子筛为催化剂，研究了双氧水氧化二乙胺制备 EDHA 的条件，发现羟基化反应制备二乙基羟胺的较佳反应条件为：

H2O2 与二乙胺的物质的量比为 1.0 ～ 1.1 反应温度 75 ～ 80℃ 反应时间 70min ， 催化剂浓度 4 ％， 叔丁醇 / 水为 2 ～ 2.5 。 在此条件下，二乙胺的转化率可达到 31.1 ％， H2O2 有效转化率

88.2 ％，二乙基羟胺的选择性达到 80.1 ％

杨世刚，刘得彪，吴礼定 . 二乙胺羟基化合成二乙基羟胺 [J]. 云南化工， 2010 ， 37(3) ： 16-18,31

3 、待解决问题

氧化三乙胺裂解：工艺复杂、成本高、环境污染大二乙胺氧化法： ① 无机盐作催化剂时反应较剧烈，深度氧化生成碳氮或碳

氧双键副产物，收率低 ②TS-1 分子筛催化剂，用双氧水氧化制备，存在着合成

不稳定，产率低，分离困难的问题

4 、科研思路

管式反应器反应单元小，单位反应容积具有较大的传热面，通过管壁的热传递，具有较高的传热效率。反应放热可迅速排除，过程温度易于控制。

空气是廉价的氧源

管式反应器中空气氧化二乙胺气相制备 DEHA

流程简图

二乙胺N2压缩空气

课题重点在于反应条件探索，包括适宜的物料组成、流速、反应温度、催化剂用量等。

需要掌握技能 ①文献查阅 ② 实验装置的搭建和调试 ③规范的实验操作 ④气相色谱分析

课题进展计划

第一阶段 2011.5.10-2011.10.15 确定课题，对本课题进行深入研究，完成开题报告，并进行实验装置

的搭建和调试。第二阶段 2011.10.15-2012.2.30 在常压下，初步掌握反应温度、进料比及流速、催化剂用量对反应的影响规律。考察DEHA 制备条件对产品产量及纯度的影响，并对条件方进行优化。

第三阶段 2012.3.1-2013.2.28 做进一步工作 ,考虑做带压反应。第四阶段 2013.3.1-2013.6.30 整理数据及完成论文，进行毕业答辩。