專利名稱：制備電子級2,2’-氨基乙氧基乙醇的方法
制備電子級2，2，-氨基乙氧基乙醇的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制備電子級2，2，-氨基乙氧基乙醇的方法(在下文中用ADG作為縮寫)。ADG通過使二甘醇和氨在催化劑的存在下反應制備。嗎啉作為聯(lián)產物形成。反應混合物通常進行多步分餾，當氨、水和次要組分被分離出去后，得到含ADG的料流和含嗎啉的料流。
含ADG的料流的蒸餾純化在側流塔中進行，在該塔中，低沸點的次要組分在頂部^C分離出去，高沸點的次要組分從塔的底部排出。作為側流獲得ADG含量為至少重量98.0%的純ADG。
在設備上，用于獲得純ADG的設備(尤其是反應器和分離塔)通常包含奧氏不銹鋼，尤其是材料號1.4541和1.4571的奧氏不銹鋼。
然而，對于電子應用，例如對于清潔電路板，純ADG必須符合關于允許金屬殘留量的具體規(guī)格要求。電子級ADG通常必須符合下述規(guī)格要求
ADG含量最小值98.00重量％, 二甘醇含量最大值0.40重量％,水含量最大值0.20重量％ (依據DIN 51777卡爾菲休法測定)，色數(shù)最大值20APHA (依據DIN EN 1557)，鋁、砷、金、硼、鉤、鎘、鈷、鉻、銅、鉀、鎂、錳、鎳、銻、錫和鈦的最大含量分別為20ppb，鐵、鈉和鋅的最大含量分別為30ppb,這些含量均通過ICP-MS測定(等離子誘導耦合質譜)。
然而，發(fā)現(xiàn)依靠傳統(tǒng)工藝條件制備的ADG不能完全符合上述規(guī)格要求。
尤其是在預先被污染的二甘醇的處理中存在限制，例如在存貯和運輸過程中，帶有大于50ppb的上述金屬離子。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種制備方法，依靠該方法，在現(xiàn)有設備中，無需對裝置和/或工藝工程上進行更多、額外的處理即可獲得電子級的 AI)G。尤其是，無需改變催化劑上起始原料的反應和中間體蒸餾步驟。
該目的通過如下方法實現(xiàn) 一種制備電子級ADG的方法，其中在催 化劑的存在下由二甘醇和氨在反應器中反應得到反應混合物，從反應混合 物中分離出粗2，2，-ADG料流，并在純化塔中利用蒸餾進一步純化，其中 由于使二甘醇在被加入反應器之前經過能夠保證最大粒徑《1,5nm的固體 顆粒的脫除度至少為99 %的過濾器，所以從純化塔中取出包含電子級ADG 的側流。
加入生產設備的二甘醇可以尤其在先前的制備步驟、存貯和運輸過程 中被金屬離子污染，通常雜質的濃度最大不超過2000ng/l,或4()0網/1或 ()-l()0ng/l。
發(fā)明人認識到，當在用于將二甘醇引入反應器的進料生產線中安裝適
合脫除最大粒徑《1.5prn、優(yōu)選最大粒徑《ljim的固體顆粒的高效過濾器 時，可以實現(xiàn)ADG中對于規(guī)格要求有害的組分殘渣含量的顯著改進，尤 其是陽離子。
尤其優(yōu)選脫除性能以下述參數(shù)為特征的過濾器
對最大粒徑為0.2jim的固體顆粒的脫除度達到至少60% ，對最大粒徑 為().6fim的固體顆粒的脫除度達到至少卯％ ，對最大粒徑為0.8pm的固體 顆粒的脫除度達到至少95% ，對最大粒徑為1.5nm的固體顆粒的脫除度達 到至少99% ，且對最大粒徑為5.0nm的固體顆粒的脫除度達到至少99.98%。
為了表征脫除性能，可以測定最大粒徑，例如利用靜態(tài)光散射法進行。 對于過濾器，優(yōu)選使用由聚丙烯制成的袋過濾器，尤其是體積為
3()-40L、尤其32L,其被安裝在分離容器中，二甘醇從頂部向下流過該過
濾器。雜質留在過濾器中。
在優(yōu)選的實施方式中，引入合成步驟的原料二甘醇的過濾通過在用于
蒸餾純化AI)G的塔中選擇特定操作條件而得到補充，該塔位于工藝鏈的
末端。在該塔中，蒸餾出的電子級ADG作為側流以液態(tài)排出，而沸點〉235°C (在1.013巴下)的有機次要組分從底部排出，沸點〈222。C (在1.013 巴下)的有機化合物從塔的頂部排出。該塔優(yōu)選在0.005-0.2巴的壓力下操作。
基于理論塔板，含ad(;料流的進料點在塔中部的上面。位于對面的
純化產物液體側流出口是在塔富集段中的進料點之上的l-30個理論塔板之 間，尤其是在10-25個理論塔板之間。
在本發(fā)明的方法中，分離段位于粗ADG料流入口和含電子級ADG的 側流的出口之間，此分離段優(yōu)選在比已知工藝更高的液體栽荷wL下操作 (在上行蒸氣的其它恒定速度下)。液體載荷w!j是向下滴流到分離段的液 體的體積流V^與分離段自由橫截面積A的比率。液體載荷w^的速度尺 度為
w」m/sj = V Lm/sj / A|m—!
上行蒸氣的速度WD取決于在塔頂被冷凝的蒸氣的質量流量m\、蒸 氣的密度pd和分葛段的自由橫截面積a: wD|m/sj = m L[kg/sj / pD|kg/m j / A[m—1
在本發(fā)明的方法中，在增加的液體載荷與蒸氣速度WD之比優(yōu)選
w.AvD>().160、尤其是Wl/wdX).170時，經由原料引入到生產設備中并且仍 然以相對高的比例存在于純化塔進料中的金屬雜質能夠保持離開產物。 該方法尤其優(yōu)選循環(huán)操作。
在本申請中，在工藝中沒有轉化為期望產物的二甘醇從純ADG塔的 底部排出，且混合入位于過濾器上游的包含粗ADG的新鮮進料流中。這 種工藝操作方式能進一步除去金屬雜質，尤其是在關閉設備后，在此期間 由于打開設備元件而導致額外的雜質被引入關閉的設備中。
實施例
AI)G純化塔具有44個理論塔板，其中9個理論塔板位于含粗AI)G 的進料流的進料點和含純電子級ADG的側流的排出點之間。液體載荷和蒸氣速度之比可以由于在進料流的進料點和側流的排出點之間的理論塔板 變化而改變，并檢測這些變化和進料路徑中使用過濾器對產物中殘留鐵濃 度的影響。
實施例1-3
使用包含含300ppb鐵的二甘醇的進料流。 實施例1
液體載荷和蒸氣速度之比設置為0.165。該方法在進料路徑中無機械過 濾器的條件下操作。
包含純AI)G的產物料流中的鐵濃度為50ppb。
實施例2
該方法以與實施例1類似的方式操作，同樣在進料路徑中無機械過濾 器，但液體載荷和蒸氣速度之比為0.185。
AI)G產物料流中的殘留鐵濃度為27ppb。
實施例3
該方法以與實施例1和2類似的方式操作，但是液體載荷和蒸氣速度 的比率為0.183,且在進料路徑中附加高效機械過濾器，即由聚丙烯制成的 袋過濾器，容量為32L，并具有下述的脫除性能
最大粒徑為0.2nm的固體顆粒的脫除度至少為60%，最大粒徑為 ().6pm的固體顆粒的脫除度至少為90% ,最大粒徑為0.8nm的固體顆粒的 脫除度達到至少95%,最大粒徑為1.5jim的固體顆粒的脫除度至少為99 % ，且最大粒徑為5.0pm的固體顆粒的脫除度至少為99.98% 。
該實施例中，在純ADG中的鐵濃度為9ppb。
實施例4-6
實施例4-6在進料流中的鐵濃度為345ppb的條件下進行。在實施例4-6中，與上述實施例3中的描述相對應的高效機械過濾器安裝在流路中。 實施例4-6的區(qū)別在于液體載荷和蒸氣速度的比率值不同，但不改變 其它操作條件。
實施例4
液體載荷和蒸氣速度之比為0.178。純ADG中的殘留鐵濃度為7ppb。 實施例5
液體載荷和蒸氣速度之比為0.155，對應于現(xiàn)有纟支術的操作模式。通過 在進料路徑中利用高效過濾器，純ADG中的殘留鐵污染能被控制在 28ppb。
實施例6
液體載荷和蒸氣速度之比為0.175。純ADG中的殘留鐵污染物為 8ppb。
權利要求
1.一種制備電子級2，2’-氨基乙氧基乙醇的方法，其中在催化劑的存在下由二甘醇和氨在反應器中反應得到反應混合物，從反應混合物分離出粗2，2’-氨基乙氧基乙醇料流并在純化塔中利用蒸餾進一步純化，其中由于使二甘醇在被加入反應器之前經過能夠保證最大粒徑≤1.5μm的固體顆粒的脫除度至少為99％的過濾器，所以從純化塔取出包含電子級2，2’-氨基乙氧基乙醇的側流。
2. 根據權利要求1的方法，其中使二甘醇經過能夠保證最大粒徑《1 .(小m的固體顆粒的脫除度至少為99 %的過濾器。
3. 根據權利要求1或2的方法，其中過濾器是由聚丙烯制成的袋過濾器。
4. 根據權利要求1-3中任一項的方法，其中，用于從純化塔取出包含電子級2,2，-氨基乙氧基乙醇的側流的排出口位于粗2,2，-氨基乙氧基乙醇料流的進料點之上的1-30個、優(yōu)選15-25個理論塔板之間，并且分離段位于粗2,2，-氨基乙氧基乙醇料流的入口和包含電子級2，2，-氨基乙氧基乙醇的側流的出口之間，此分離段在液體載荷和蒸氣速度之比>0.160的條件下操作。
5. 根據權利要求4的方法，其中，用于從純化塔取出包含電子級2,2，-氨基乙氧基乙醇的側流的排出口位于粗2，2，-氨基乙氧基乙醇料流的進料點之上的l-30個、優(yōu)選15-25個理論塔板之間，并且分離段位于粗2，2，-氨基乙氧基乙醇料流的入口和包含電子級2，2，-氨基乙氧基乙醇的側流的出口之間，此分離段在液體載荷和蒸氣速度之比>0.170的條件下操作。
6. 根據權利要求1-5中任一項的方法，其中，來自純ADG塔的底部料流被排出，且混合入位于過濾器上游的包含粗2，2，-氨基乙氧基乙醇的新鮮進料流中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備電子級2，2’-氨基乙氧基乙醇的方法，其中在催化劑的存在下由二甘醇和氨在反應器中反應得到反應混合物。從所述反應混合物分離出粗2，2’-氨基乙氧基乙醇料流，并在純產物塔中利用蒸餾進一步純化。本發(fā)明方法的其特征在于從純產物塔取出包含電子級2，2’-氨基乙氧基乙醇的側流。為了達到這個目的，使二甘醇在被加入反應器之前經過能夠保證最大粒徑≤1.5μm的固體顆粒的脫除度至少為99％的過濾器。
文檔編號C07C213/02GK101528665SQ200780035947
公開日2009年9月9日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權日2006年9月28日
發(fā)明者H·施密特克, M·魯?shù)侣宸?申請人:巴斯夫歐洲公司