專利名稱：一種精制哌嗪的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于精細化學品的分離提純技術領域，具體涉及到一種以乙二胺或乙醇胺 與氨為原料合成哌嗪后，從反應液中精制哌嗪的方法。
背景技術：
哌嗪又稱六氫哌嗪，是醫(yī)藥行業(yè)的重要精細有機化工中間體，由其出發(fā)可以合成 哌嗪磷酸鹽、哌嗪硫酸鹽、氟哌酸、吡哌酸、喹諾酮、利福平等哌嗪還廣泛應用于合成樹脂、 合成纖維、表面活性劑、抗氧劑、防腐劑、穩(wěn)定劑、硫化促進劑、紡織印染助劑、阻蝕劑、消泡 劑、化妝品乳化劑及涂料等領域。合成哌嗪的原料可以是氨基乙醇、乙二胺、二乙烯三胺等氨基類化合物，因此根據(jù) 原料不同，哌嗪有多種合成路線，主要的合成工藝有二氯乙烷法、乙醇胺法、乙二胺法，其中 乙醇胺法與乙二胺法是國內(nèi)外普遍采用的一種比較先進的合成工藝。合成產(chǎn)品反應液中 副產(chǎn)物較多，且沸點與哌嗪相近，導致哌嗪的提純需很大理論塔板數(shù)或高的回流比，能耗極 大，且生產(chǎn)出的哌嗪顏色淡黃，影響使用，部分廠家采用重結(jié)晶的方式，工藝較落后，且得到 的多為含結(jié)晶水的哌嗪。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種精制哌嗪的方法。為了實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明采取如下的技術解決方案
一種精制哌嗪的方法，其特征在于該方法將哌嗪反應液加入精餾柱的塔釜中進行升 溫分離，塔釜中的反應液加熱至130°C 140°C，回流比控制為0. 2 1 :1，收集100°C餾分 水，繼續(xù)加熱至140 150°C，回流比控制為2 5 :1，收集119°C餾分乙二胺，再繼續(xù)加熱 至160 170°C，并且溫度計顯示達到140°C時，用微量泵將萃取劑從精餾柱上部的萃取劑 進料口打入精餾柱，萃取劑為C2 C5的二元醇或三元醇中的一種，回流比控制為3 5 :1， 控制萃取劑每分鐘的加入質(zhì)量與哌嗪每分鐘的采出質(zhì)量的比為0. 05 0. 2 :1，收集148°C 餾分哌嗪，即可得到哌嗪純品。將釜底殘留混合物進行簡單蒸餾，回收萃取劑。上述哌嗪反應液是指以乙二胺或乙醇胺與氨反應制備哌嗪得到的反應液。本發(fā)明的萃取劑優(yōu)選乙二醇、丙三醇或1，5-戊二醇。本發(fā)明采用C2-C5的二元醇或三元醇作為萃取劑，將副產(chǎn)物萃取至釜底，得到無水 哌嗪，哌嗪顏色純白，使用萃取劑后降低了回流比，提高了分離效率萃取劑經(jīng)過簡單分離后 可重復利用，大大降低了能耗，提高了生產(chǎn)效率。具有分離效率高，提純產(chǎn)品純度高，產(chǎn)品顏 色純白的優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明的實驗裝置圖。以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
具體實施例方式為了驗證本發(fā)明，申請人按照常規(guī)的精餾塔制作了實驗裝置，該實驗裝置包括帶 有塔釜的精餾柱4，精餾柱4與冷凝器8連接，冷凝器8底部連接有收集瓶5，冷凝器8由電 磁繼電器6控制；在精餾柱4的底部有加熱套3，精餾柱4的上方安裝有溫度計7，精餾柱4 上有萃取劑進料口，萃取劑放置在萃取槽1中，萃取劑通過微量泵2進入精餾柱4中。具體實驗方法是將哌嗪反應液加入精餾柱4的塔釜中，由加熱套3進行升溫分 離，塔釜中的反應液加熱至溫度130°C 140°C，回流比控制為0. 2 1 :1，由收集瓶5收集 100°C餾分水，繼續(xù)加熱至140 150°C，回流比控制為2 5 :1，由收集瓶5收集119°C餾 分乙二胺，再繼續(xù)加熱至160 170°C，并且溫度計7顯示達到140°C時，用微量泵2將萃取 劑從精餾柱4上部的萃取劑進料口打入精餾柱4，萃取劑為C2 C5的二元醇或三元醇中的 一種，回流比控制為3 5 :1，控制萃取劑每分鐘的加入質(zhì)量與哌嗪每分鐘的采出質(zhì)量的比 為0. 05 0. 2 :1，由收集瓶5收集148°C餾分哌嗪，即可得到哌嗪純品。氣相色譜檢測哌嗪 的純度大于99%。申請人:按照上述實驗結(jié)果在常規(guī)的精餾塔(理論塔板數(shù)為25)進行了小型放大實 施，這些實施例是較優(yōu)的例子，主要用于理解本發(fā)明，但本發(fā)不限于這些實施例。實施例1
將以乙醇胺與氨為原料制備的IOOOg哌嗪反應液加入精餾塔的塔釜，進行升溫分離， 塔釜中的反應液加熱至溫度130°c，回流比控制為0. 2 :1，收集100°C餾分水75g，繼續(xù)加熱 至140°C，回流比控制為2 :1，收集119°C餾分乙二胺105g，繼續(xù)加熱至160°C，并且溫度計 顯示達到140°C時，用微量泵將萃取劑從精餾塔上部的萃取劑入口打入精餾柱，萃取劑為乙 二醇，回流比控制為3 :1，控制萃取劑每分鐘的加入質(zhì)量與哌嗪每分鐘的采出質(zhì)量的比為 0. 05 :1，收集148°C餾分哌嗪641g，氣相色譜檢測哌嗪的純度為99. 2%。將釜底殘余混合物 進行簡單蒸餾，回收萃取劑乙二醇32g。實施例2:
將以乙醇胺與氨為原料制備的IOOOg哌嗪反應液加入精餾塔的塔釜，進行升溫分離， 塔釜反應液加熱至溫度140°c，回流比控制為1 :1，收集100°C餾分水70g，繼續(xù)加熱至 150°C，回流比控制為5 :1，收集119°C餾分乙二胺110g，繼續(xù)加熱至160 170°C，并且溫度 計顯示達到140°C時，用微量泵將萃取劑從精餾塔上部的萃取劑入口打入精餾柱，萃取劑為 丙三醇，回流比控制為5 :1，控制萃取劑每分鐘的加入質(zhì)量與哌嗪每分鐘的采出質(zhì)量的比 為0. 2 :1，收集148°C餾分哌嗪，得到哌嗪640g，氣相色譜檢測哌嗪的純度為99. 4%。將釜底 殘余混合物進行簡單蒸餾，回收萃取劑丙三醇128g。實施例3:
將以乙醇胺與氨為原料制備的IOOOg哌嗪反應液加入精餾塔的塔釜，進行升溫分離， 塔釜反應液加熱至溫度135°c，回流比控制為0. 5 :1，收集100°C餾分水72g，繼續(xù)加熱至 145°C，回流比控制為3 :1，收集119°C餾分乙二胺108g，繼續(xù)加熱至165°C，并且溫度計顯示達到140°C時，用微量泵將萃取劑從精餾塔上部的萃取劑入口打入精餾柱，萃取劑為 1，5-戊二醇，回流比控制為4 :1，控制萃取劑每分鐘的加入質(zhì)量與哌嗪每分鐘的采出質(zhì)量 的比為0. 1 :1，收集148°C餾分哌嗪646g，氣相色譜檢測哌嗪的純度為99. 1%。將釜底殘余 混合物進行簡單蒸餾，回收萃取劑1，5-戊二醇64. 6g。實施例4:
本實施例與實施例1的其它操作條件相同，所不同的是，加入以乙二胺與氨為原料制 備的哌嗪反應液lOOOg，經(jīng)過分離后，得到水101g，乙二胺62g，哌嗪724g，氣相色譜檢測哌 嗪的純度為99. 0%。釜底殘余混合物進行簡單蒸餾，回收萃取劑乙二醇36. 2g。對比實施例1
本實施例與實施例1的其他操作條件相同，所不同的是，不加萃取劑，直接精餾，經(jīng)過 分離后，得到水71g，乙二胺102g，哌嗪653g，氣相色譜檢測哌嗪的純度為94. 1%。
權利要求
1.一種精制哌嗪的方法，其特征在于該方法將哌嗪反應液加入精餾柱的塔釜中進行 升溫分離，塔釜中的反應液加熱至130°c 140°C，回流比控制為0. 2 1 :1，收集100°C餾分 水，繼續(xù)加熱至140 150°C，回流比控制為2 5 :1，收集119°C餾分乙二胺，再繼續(xù)加熱 至160 170°C，并且溫度計顯示達到140°C時，用微量泵將萃取劑從精餾柱上部的萃取劑 進料口打入精餾柱，萃取劑為C2 C5的二元醇或三元醇中的一種，回流比控制為3 5 :1， 控制萃取劑每分鐘的加入質(zhì)量與哌嗪每分鐘的采出質(zhì)量的比為0. 05 0. 2 :1，收集148°C 餾分哌嗪，即可得到哌嗪純品。
2.根據(jù)權利要求1所述的精制哌嗪的方法，其特征在于所述的萃取劑為乙二醇、丙三 醇或1，5-戊二醇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種精制哌嗪的方法，該方法將哌嗪反應液加入精餾柱的塔釜中進行升溫分離，塔釜中的反應液加熱至130℃~140℃，回流比控制為0.2～11，收集100℃餾分水，繼續(xù)加熱至140～150℃，回流比控制為2～51，收集119℃餾分乙二胺，再繼續(xù)加熱至160～170℃，并且溫度計顯示達到140℃時，用微量泵將萃取劑從精餾柱上部的萃取劑進料口打入精餾柱，萃取劑為C2～C5的二元醇或三元醇中的一種，回流比控制為3～51，控制萃取劑每分鐘的加入質(zhì)量與哌嗪每分鐘的采出質(zhì)量的比為0.05～0.21，收集148℃餾分哌嗪，即可得到哌嗪純品。該方法可提高產(chǎn)品純度與分離效率，萃取劑經(jīng)過簡單分離后，可重復利用，大大降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C07D295/023GK102002020SQ20101055719
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2010年11月24日
發(fā)明者呂劍, 曾紀珺, 楊建明, 淡保松, 王偉, 趙鋒偉, 郝志軍 申請人:西安近代化學研究所