一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法与流程

1.本发明专利涉及生产3-甲氨基-1,2-丙二醇的技术领域，具体涉及一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法。


背景技术：

2.3-甲氨基-1,2-丙二醇是用于非离子造影剂碘普罗胺的有机小分子胺中间体；其具有良好的安全性与显像效果；3-甲氨基-1,2-丙二醇作为水溶性造影剂，其水溶性大，黏度低，耐受性好，静脉注射毒性低，是一种较理想的ct增强扫描造影剂。其中专利号为cn200910256073.6的专利公开了一种3-甲胺基-1,2-丙二醇的合成方法，该工艺为间歇化釜式操作工艺，既将氯代甘油、一甲胺水溶液以及胺化催化剂naoh溶液和nahco3加入反应釜，搅拌使物料充分混合，分两个温度段进行胺化反应；然后脱除胺化液一甲胺和水，接着过滤的滤液进行蒸馏提纯；但是上述工艺存在以下问题：1、人员劳动强度大，接触有毒、有害物质的频率高，且单釜的产能较低；2、由于氯代甘油在强碱性条件下极不稳定，会脱去氯原子生成甘油，因此在胺化反应过程中以碳酸氢钠和氢氧化钠作为催化剂，极易造成氯代甘油脱去氯原子生成甘油，无法与一甲胺进行胺化反应，进而对产品的产量造成极大地影响，进而产品收率（产品的实际产量值与理论产量值的比值）较低；3、上述工艺分两个温度段进行胺化反应，升温及控温过程繁琐，工业化生产过程对人工操作的要求较高；4、上述工艺胺化反应的第二温度段的温度为55-65℃，极易使一甲胺水溶液气化，为了保证产品的产量，增加一甲胺水溶液的用量，进而增加了原料成本。
3.专利号为cn201510234763 .7的专利公开了一种管道反应器合成3-甲胺基-1，2-丙二醇的方法，氯代甘油和一甲胺气体混合后进入管道式反应器中进行胺化反应得到3-甲胺基-1，2-丙二醇溶液和一甲胺盐酸盐，然后将多余未反应的一甲胺进行吸收，接着将一甲胺盐酸盐压滤回收售卖，最后经过蒸发提纯得到3-甲胺基-1，2-丙二醇溶液，采用上述方式虽然缩短了反应时间。但是存在以下问题：1、在高压2.2～2.3mpa下混合氯代甘油和一甲胺气体，然后进入管道式反应器中进行胺化反应，整体系统需要特殊的耐高压设备，生产成本高，并且一甲胺气体易燃，在高压下输送极易摩擦产生静电，遇到空气极易导致燃爆的安全问题；2、一甲胺的临界压力为4.07mpa，而胺化反应的压力为2.2-2.95mpa，因此一甲胺仍为气态，采用静态混合器进行气液两项混合，无法充分混合均匀，进而会导致一甲胺气体和氯代甘油液体的胺化反应效果不佳，无法充分反应，进而影响产品收率和纯度，因此其收率仅为86 .93%，纯度仅为99 .81%；3、一甲胺与氯代甘油反应生成的3-甲氨基-1,2-丙二醇会优先与反应产生的氯化氢形成盐酸盐，而不是直接生成一甲胺盐酸盐，反应完毕后必须加入强碱（一般为氢氧化钠）来游离盐酸盐，调节溶液ph至11-12，形成3-甲氨基-1,2-丙二醇和氯化钠，才能高收率的得到3-甲氨基-1,2-丙二醇。而上述专利中未引入强碱，直接对反应液进行压滤除盐后进行了蒸馏，得到了含有大量3-甲氨基-1,2-丙二醇盐酸盐杂质的产品，因此降低了产品质量；4、上述专利中公开反应过程生成一甲胺盐酸盐极易从反应液中析出，在管道式反应器的内壁上结块，影响管道反应器换热，并逐渐将管道式反应器堵塞，其
合成过程为2.2-2.95mpa，一旦形成堵塞，导致爆炸事故的安全风险极高；同时，管道结垢和堵塞也会导致设备非正常停车次数增多，不适用于工业化连续生产；5、上述专利中公开了后处理方式为釜式蒸馏，已知副反应会有2-甲氨基-1,3-丙二醇的同分异构体产生，常规的釜式蒸馏无法实现2-甲氨基-1,3-丙二醇与其同分异构体的有效分离；因此降低了产品的纯度，进而降低了产品的质量。


技术实现要素：

4.本发明的目的在与提供一种保证生产安全，且提高产品产量的连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法。
5.本发明的目的由如下技术方案实施：一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，其依次包括有如下步骤：（1）混合反应：将浓度为30%-40%的一甲胺水溶液和氯代甘油按照质量比为10-20：1进行混合，接着连续送至反应塔中混合均匀并进行胺化反应，反应温度为20-40℃，反应压力为0.2-0.3mpa，得到反应液和气相；具体胺化反应的反应方程式如下：（2）蒸发回收：将步骤（1）中得到的所述反应液进行连续加热蒸发，加热温度为100-120℃，加热时间为3-6h，得到蒸发母液和一甲胺蒸汽；（3）中和结晶：将步骤（2）中得到的所述蒸发母液与氢氧化钠混合进行中和反应，所述氢氧化钠与所述氯代甘油的质量比为0.9-1.5：1；然后进行连续蒸发结晶，得到浓缩母液和水蒸汽；具体中和反应的反应方程式如下：（4）离心分离：将步骤（3）中得到的所述浓缩母液进行离心分离，将氯化钠粗盐分离出去，得到3-甲氨基-1,2-丙二醇母液；（5）精制：将步骤（4）中得到的所述3-甲氨基-1,2-丙二醇母液进行粗蒸和精馏，得到产品3-甲氨基-1,2-丙二醇。
6.进一步的，步骤（1）中的所述气相、步骤（2）中的所述一甲胺蒸汽和步骤（3）中的水蒸汽经过冷凝后送至吸收塔回收形成一甲胺水溶液，待一甲胺水溶液的浓度低于30%时，向吸收塔内送入浓度为40%的一甲胺水溶液。
7.进一步的，步骤（1）中的所述一甲胺水溶液浓度优选为35%-40%。
8.进一步的，步骤（1）中的所述一甲胺水溶液和所述氯代甘油的质量比优选为15：1。
9.进一步的，步骤（1）中的反应温度优选为25-32℃。
10.进一步的，步骤（3）中，蒸发结晶的温度为105-110℃，蒸发结晶的时间为3h-3.5h。
11.进一步的，对步骤（4）中的所述氯化钠粗盐进行洗涤，洗涤液进行步骤（3）中的连续蒸发结晶。
12.本发明的优点：1、本发明提供了一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，具体采用连续流生产工艺，人员劳动强度低，密闭操作人员基本不接触有毒有害物质；同时反应压力仅为0.2-0.3mpa，无需特殊设备，并且采用一甲胺水溶液与氯代甘油进入反应塔中混合反应，不易发生燃爆，安全性高，同时购买设备的成本低。
13.2、本发明提供了一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，混合反应过程中不再引入naoh和nahco3催化剂，一甲胺水溶液与氯代甘油之间反应生成甲胺基盐酸盐，多余的一甲胺被蒸发出去回收，之后在中和结晶过程中加入氢氧化钠，有效的将甲胺基盐酸盐中和成3-甲胺基-1，2-丙二醇，进而保证了产品的产量，提高了产品的收率和纯度，既产品收率达90%以上，纯度达99.95%以上。
14.3、本发明提供了一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，一甲胺水溶液和氯代甘油混合后连续送至反应塔中混合均匀并进行胺化反应，反应温度仅为20-40℃，升温及控温过程简单，对人工操作的要求不高；同时一甲胺水溶液不易气化，减少了一甲胺水溶液的用量，进而降低了原料成本。
15.4、本发明提供了一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，在混合反应中并没有一甲胺盐酸盐产生，避免出现堵塞系统管道的问题，适用于工业化连续生产，同时也降低了安全风险。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明的工艺系统图。
18.静态混合器1，一级反应塔2，二级反应塔3，一级吸收塔4，一级蒸发器5，二级蒸发器6，三级蒸发器7，二级吸收塔8，中和结晶釜9，粗蒸釜10，精馏釜11。
具体实施方式
19.下面将通过实施例对本发明作进一步的详细说明。
20.实施例1：如图1所示，一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，其依次包括有如下步骤：（1）混合反应：将浓度为38%的一甲胺水溶液以720l/h的流量和以62kg/h流量的氯代甘油进入静态混合器1中混合，混合完毕后进入一级反应塔2，液相从底部进入二级反应塔3，控制反应温度为20-40℃，反应压力为0.2-0.3mpa，经过胺化反应后二级反应塔3下部出料口流出的液体为反应液，此时氯代甘油全部转化为3-甲氨基-1,2-丙二醇及氨基醇；升温及控温过程简单，对人工操作的要求不高；同时一甲胺水溶液不易气化，减少了一甲胺水溶液的用量，进而降低了原料成本；在混合反应中并没有一甲胺盐酸盐产生，避免出现堵塞系统管道的问题，适用于工业化连续生产。
21.从一级反应塔2和二级反应塔3顶部排出的气相进入空冷器、水冷器冷凝后进入一
级吸收塔4吸收形成浓度为38%的一甲胺水溶液作为原料用于参加上述胺化反应。
22.（2）蒸发回收：将步骤（1）中得到的所述反应液进行连续加热蒸发，既依次进入一级蒸发器5（蒸汽加热，控制蒸发温度为100-105℃，压力为0.2-0.3mpa）、二级蒸发器6（蒸汽加热，控制蒸发温度为110-115℃，常压）、三级蒸发器7（负压-0.06~-0.08mpa，温度为90-110℃）进行蒸发脱水、脱一甲胺，得到蒸发母液和一甲胺蒸汽。
23.一级蒸发器5排出的一甲胺蒸汽经过冷凝器冷凝后进入一级吸收塔4吸收，二级蒸发器6排出的一甲胺蒸汽经过冷凝后进入二级吸收塔8吸收。
24.一级吸收塔4回收一甲胺水溶液回用于步骤（1）中的胺化反应，当一级吸收塔4中的一甲胺水溶液含量低于30%时，将浓度为40%的一甲胺水溶液重新补充至二级吸收塔8中，二级吸收塔8的一甲胺水溶液用于补充一级吸收塔4中一甲胺水溶液的消耗。
25.（3）中和结晶：将步骤（2）中得到的所述蒸发母液自流进入中和结晶釜9，氢氧化钠通过氢氧化钠进料泵和氢氧化钠流量调节阀调节流量为48kg/h加入中和结晶釜9，蒸发母液和碱液在中和结晶釜9中完成中和反应，同时蒸发出部分水分。当中和结晶釜9中达到一定液位后，停止进料，控制压力为-0.06~-0.08 mpa，蒸发结晶温度为90-110℃，蒸发结晶3.5h后，得到浓缩母液，关闭该中和结晶釜9的蒸发母液进料阀和氢氧化钠进料程序。开启另一个中和结晶釜9的蒸发母液进料阀，同时开启氢氧化钠进料程序，重复上述进料中和反应操作。中和完毕的浓缩母液从中和结晶釜9底部放出。
26.（4）离心分离：将步骤（3）中得到的所述浓缩母液进行离心分离，将氯化钠粗盐分离出去，得到3-甲氨基-1,2-丙二醇母液；将所述氯化钠粗盐送至洗盐釜中，用洗涤水进行洗涤，将氯化钠粗盐中的3-甲氨基-1,2-丙二醇溶于水中，然后进行蒸发、离心，得到氯化钠盐被存放于库内，离心出的洗涤液进行步骤（3）中的连续蒸发结晶。
27.（5）精制：将步骤（4）中得到的所述3-甲氨基-1,2-丙二醇母液进行粗蒸和精馏，得到产品3-甲氨基-1,2-丙二醇。
28.a、粗蒸：将3-甲氨基-1,2-丙二醇母液经转料泵转入至粗蒸釜10中，当粗蒸釜10中的进料量达到3000kg时，停止进料，进行减压蒸馏，控制釜温145-155℃，压力100-200pa，对3-甲氨基-1,2-丙二醇母液进行初步提纯。得到2813kg 的3-甲氨基-1,2-丙二醇粗品。蒸馏釜残液主要成分为氨基醇，约为128kg。
29.b、精馏：将3000kg的3-甲氨基-1,2-丙二醇粗品用泵转入精馏釜11，开启釜及蒸发器夹套蒸汽升温，保持釜温155-160℃，釜压50-150pa，进行减压精馏，收集初馏份，得53kg的初馏份，初馏份收集后与下一批次粗品再次精馏。初馏结束，开始接收成品，得2937kg的3-甲氨基-1,2-丙二醇成品，相比理论值3-甲氨基-1,2-丙二醇成品的实际收率为91.80%，成品的纯度为99.96%。
30.本发明提供了一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，具体采用连续流生产工艺，人员劳动强度低，密闭操作人员基本不接触有毒有害物质；同时反应压力仅为0.2-0.3mpa，无需特殊设备，并且采用一甲胺水溶液与氯代甘油进入反应塔中混合反应，不易发生燃爆，安全性高，同时购买设备的成本低，混合反应过程中不再引入naoh和nahco3催化剂，一甲胺水溶液与氯代甘油之间反应生成甲胺基盐酸盐，多余的一甲胺被蒸发出去回收，之后在中和结晶过程中加入氢氧化钠，有效的将甲胺基盐酸盐中和成3-甲胺基-1，2-丙二醇，进而保证了产品的产量，提高了产品的收率和纯度。
31.实施例2：一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，其依次包括有如下步骤：（1）混合反应：将浓度为30%的一甲胺水溶液以620l/h的流量和以62kg/h流量的氯代甘油进入静态混合器1中混合，混合完毕后进入一级反应塔2，液相从底部进入二级反应塔3，控制反应温度为20-40℃，反应压力为0.2-0.3mpa，经过胺化反应后二级反应塔3下部出料口流出的液体为反应液，此时氯代甘油全部转化为3-甲氨基-1,2-丙二醇及氨基醇；升温及控温过程简单，对人工操作的要求不高；同时一甲胺水溶液不易气化，减少了一甲胺水溶液的用量，进而降低了原料成本；在混合反应中并没有一甲胺盐酸盐产生，避免出现堵塞系统管道的问题，适用于工业化连续生产，同时也降低了安全风险。
32.从一级反应塔2和二级反应塔3顶部排出的气相进入空冷器、水冷器冷凝后进入一级吸收塔4吸收形成浓度为30%的一甲胺水溶液作为原料用于参加上述胺化反应。
33.（2）蒸发回收：将步骤（1）中得到的所述反应液进行连续加热蒸发，既依次进入一级蒸发器5（蒸汽加热，控制蒸发温度为100-105℃，压力为0.2-0.3mpa）、二级蒸发器6（蒸汽加热，控制蒸发温度为110-115℃，常压）、三级蒸发器7（负压-0.06~-0.08mpa，温度为90-110℃）进行蒸发脱水、脱一甲胺，得到蒸发母液和一甲胺蒸汽。
34.一级蒸发器5排出的一甲胺蒸汽经过冷凝器冷凝后进入一级吸收塔4吸收，二级蒸发器6排出的一甲胺蒸汽经过冷凝后进入二级吸收塔8吸收。
35.一级吸收塔4回收一甲胺水溶液回用于步骤（1）中的胺化反应，当一级吸收塔4中的一甲胺水溶液含量低于30%时，将浓度为40%的一甲胺水溶液重新补充至二级吸收塔8中，二级吸收塔8的一甲胺水溶液用于补充一级吸收塔4中一甲胺水溶液的消耗。
36.（3）中和结晶：将步骤（2）中得到的所述蒸发母液自流进入中和结晶釜9，氢氧化钠通过氢氧化钠进料泵和氢氧化钠流量调节阀调节流量为62kg/h加入中和结晶釜9，蒸发母液和碱液在中和结晶釜9中完成中和反应，同时蒸发出部分水分。当中和结晶釜9中达到一定液位后，停止进料，控制压力为-0.06~-0.08 mpa，蒸发结晶温度为90-110℃，蒸发结晶3.5h后，得到浓缩母液，关闭该中和结晶釜9的蒸发母液进料阀和氢氧化钠进料程序。开启另一个中和结晶釜9的蒸发母液进料阀，同时开启氢氧化钠进料程序，重复上述进料中和反应操作。中和完毕的浓缩母液从中和结晶釜9底部放出。
37.（4）离心分离：将步骤（3）中得到的所述浓缩母液进行离心分离，将氯化钠粗盐分离出去，得到3-甲氨基-1,2-丙二醇母液；将所述氯化钠粗盐送至洗盐釜中，用洗涤水进行洗涤，将氯化钠粗盐中的3-甲氨基-1,2-丙二醇溶于水中，然后进行蒸发、离心，得到氯化钠盐被存放于库内，离心出的洗涤液进行步骤（3）中的连续蒸发结晶。
38.（5）精制：将步骤（4）中得到的所述3-甲氨基-1,2-丙二醇母液进行粗蒸和精馏，得到产品3-甲氨基-1,2-丙二醇。
39.a、粗蒸：将3-甲氨基-1,2-丙二醇母液经转料泵转入至粗蒸釜10中，当粗蒸釜10中的进料量达到3000kg时，停止进料，进行减压蒸馏，控制釜温145-155℃，压力100-200pa，对3-甲氨基-1,2-丙二醇母液进行初步提纯。得到2765kg 的3-甲氨基-1,2-丙二醇粗品。蒸馏釜残液主要成分为氨基醇，约为172kg。
40.b、精馏：将3000kg的3-甲氨基-1,2-丙二醇粗品用泵转入精馏釜11，开启釜及蒸发器夹套蒸汽升温，保持釜温155-160℃，釜压50-150pa，进行减压精馏，收集初馏份，得72kg
的初馏份，初馏份收集后与下一批次粗品再次精馏。初馏结束，开始接收成品，得2932kg的3-甲氨基-1,2-丙二醇成品，相比理论值3-甲氨基-1,2-丙二醇成品的实际收率为90.08%，成品纯度为99.95%。
41.本发明提供了一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，具体采用连续流生产工艺，人员劳动强度低，密闭操作人员基本不接触有毒有害物质；同时反应压力仅为0.2-0.3mpa，无需特殊设备，并且采用一甲胺水溶液与氯代甘油进入反应塔中混合反应，不易发生燃爆，安全性高，同时购买设备的成本低，混合反应过程中不再引入naoh和nahco3催化剂，一甲胺水溶液与氯代甘油之间反应生成甲胺基盐酸盐，多余的一甲胺被蒸发出去回收，之后在中和结晶过程中加入氢氧化钠，有效的将甲胺基盐酸盐中和成3-甲胺基-1，2-丙二醇，进而保证了产品的产量，提高了产品的收率和纯度。
42.实施例3：一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，其依次包括有如下步骤：（1）混合反应：将浓度为35%的一甲胺水溶液以1040l/h的流量和以62kg/h流量的氯代甘油进入静态混合器1中混合，混合完毕后进入一级反应塔2，液相从底部进入二级反应塔3，控制反应温度为20-40℃，反应压力为0.2-0.3mpa，经过胺化反应后二级反应塔3下部出料口流出的液体为反应液，此时氯代甘油全部转化为3-甲氨基-1,2-丙二醇及氨基醇；升温及控温过程简单，对人工操作的要求不高；同时一甲胺水溶液不易气化，减少了一甲胺水溶液的用量，进而降低了原料成本；在混合反应中并没有一甲胺盐酸盐产生，避免出现堵塞系统管道的问题，适用于工业化连续生产。
43.从一级反应塔2和二级反应塔3顶部排出的气相进入空冷器、水冷器冷凝后进入一级吸收塔4吸收形成浓度为35%的一甲胺水溶液作为原料用于参加上述胺化反应。
44.（2）蒸发回收：将步骤（1）中得到的所述反应液进行连续加热蒸发，既依次进入一级蒸发器5（蒸汽加热，控制蒸发温度为100-105℃，压力为0.2-0.3mpa）、二级蒸发器6（蒸汽加热，控制蒸发温度为110-115℃，常压）、三级蒸发器7（负压-0.06~-0.08mpa，温度为90-110℃）进行蒸发脱水、脱一甲胺，得到蒸发母液和一甲胺蒸汽。
45.一级蒸发器5排出的一甲胺蒸汽经过冷凝器冷凝后进入一级吸收塔4吸收，二级蒸发器6排出的一甲胺蒸汽经过冷凝后进入二级吸收塔8吸收。
46.一级吸收塔4回收一甲胺水溶液回用于步骤（1）中的胺化反应，当一级吸收塔4中的一甲胺水溶液含量低于30%时，将浓度为40%的一甲胺水溶液重新补充至二级吸收塔8中，二级吸收塔8的一甲胺水溶液用于补充一级吸收塔4中一甲胺水溶液的消耗。
47.（3）中和结晶：将步骤（2）中得到的所述蒸发母液自流进入中和结晶釜9，氢氧化钠通过氢氧化钠进料泵和氢氧化钠流量调节阀调节流量为84kg/h加入中和结晶釜9，蒸发母液和碱液在中和结晶釜9中完成中和反应，同时蒸发出部分水分。当中和结晶釜9中达到一定液位后，停止进料，控制压力为-0.06~-0.08 mpa，蒸发结晶温度为90-110℃，蒸发结晶3.5h后，得到浓缩母液，关闭该中和结晶釜9的蒸发母液进料阀和氢氧化钠进料程序。开启另一个中和结晶釜9的蒸发母液进料阀，同时开启氢氧化钠进料程序，重复上述进料中和反应操作。中和完毕的浓缩母液从中和结晶釜9底部放出。
48.（4）离心分离：将步骤（3）中得到的所述浓缩母液进行离心分离，将氯化钠粗盐分离出去，得到3-甲氨基-1,2-丙二醇母液；将所述氯化钠粗盐送至洗盐釜中，用洗涤水进行
洗涤，将氯化钠粗盐中的3-甲氨基-1,2-丙二醇溶于水中，然后进行蒸发、离心，得到氯化钠盐被存放于库内，离心出的洗涤液进行步骤（3）中的连续蒸发结晶。
49.（5）精制：将步骤（4）中得到的所述3-甲氨基-1,2-丙二醇母液进行粗蒸和精馏，得到产品3-甲氨基-1,2-丙二醇。
50.a、粗蒸：将3-甲氨基-1,2-丙二醇母液经转料泵转入至粗蒸釜10中，当粗蒸釜10中的进料量达到3000kg时，停止进料，进行减压蒸馏，控制釜温145-155℃，压力100-200pa，对3-甲氨基-1,2-丙二醇母液进行初步提纯。得到2807kg 的3-甲氨基-1,2-丙二醇粗品。蒸馏釜残液主要成分为氨基醇，约为137kg。
51.b、精馏：将3000kg的3-甲氨基-1,2-丙二醇粗品用泵转入精馏釜11，开启釜及蒸发器夹套蒸汽升温，保持釜温155-160℃，釜压50-150pa，进行减压精馏，收集初馏份，得57.2kg的初馏份，初馏份收集后与下一批次粗品再次精馏。初馏结束，开始接收成品，得2920kg的3-甲氨基-1,2-丙二醇成品，相比理论值3-甲氨基-1,2-丙二醇成品的实际收率为91.07%，成品纯度为99.98%。
52.本发明提供了一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，具体采用连续流生产工艺，人员劳动强度低，密闭操作人员基本不接触有毒有害物质；同时反应压力仅为0.2-0.3mpa，无需特殊设备，并且采用一甲胺水溶液与氯代甘油进入反应塔中混合反应，不易发生燃爆，安全性高，同时购买设备的成本低，混合反应过程中不再引入naoh和nahco3催化剂，一甲胺水溶液与氯代甘油之间反应生成甲胺基盐酸盐，多余的一甲胺被蒸发出去回收，之后在中和结晶过程中加入氢氧化钠，有效的将甲胺基盐酸盐中和成3-甲胺基-1，2-丙二醇，进而保证了产品的产量，提高了产品的收率和纯度。
53.实施例4： 一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，其依次包括有如下步骤：（1）混合反应：将浓度为38%的一甲胺水溶液以720l/h的流量和以62kg/h流量的氯代甘油进入静态混合器1中混合，混合完毕后进入一级反应塔2，液相从底部进入二级反应塔3，控制反应温度为20-40℃，反应压力为0.2-0.3mpa，经过胺化反应后二级反应塔3下部出料口流出的液体为反应液，此时氯代甘油全部转化为3-甲氨基-1,2-丙二醇及氨基醇；升温及控温过程简单，对人工操作的要求不高；同时一甲胺水溶液不易气化，减少了一甲胺水溶液的用量，进而降低了原料成本；在混合反应中并没有一甲胺盐酸盐产生，避免出现堵塞系统管道的问题，适用于工业化连续生产。
54.从一级反应塔2和二级反应塔3顶部排出的气相进入空冷器、水冷器冷凝后进入一级吸收塔4吸收形成浓度为38%的一甲胺水溶液作为原料用于参加上述胺化反应。
55.（2）蒸发回收：将步骤（1）中得到的所述反应液进行连续加热蒸发，既依次进入一级蒸发器5（蒸汽加热，控制蒸发温度为100-105℃，压力为0.2-0.3mpa）、二级蒸发器6（蒸汽加热，控制蒸发温度为110-115℃，常压）、三级蒸发器7（负压-0.06~-0.08mpa，温度为90-110℃）进行蒸发脱水、脱一甲胺，得到蒸发母液和一甲胺蒸汽。
56.一级蒸发器5排出的一甲胺蒸汽经过冷凝器冷凝后进入一级吸收塔4吸收，二级蒸发器6排出的一甲胺蒸汽经过冷凝后进入二级吸收塔8吸收。
57.一级吸收塔4回收一甲胺水溶液回用于步骤（1）中的胺化反应，当一级吸收塔4中的一甲胺水溶液含量低于30%时，将浓度为40%的一甲胺水溶液重新补充至二级吸收塔8中，
二级吸收塔8的一甲胺水溶液用于补充一级吸收塔4中一甲胺水溶液的消耗。
58.（3）中和结晶：将步骤（2）中得到的所述蒸发母液自流进入中和结晶釜9，氢氧化钠通过氢氧化钠进料泵和氢氧化钠流量调节阀调节流量为50kg/h加入中和结晶釜9，蒸发母液和碱液在中和结晶釜9中完成中和反应，同时蒸发出部分水分。当中和结晶釜9中达到一定液位后，停止进料，控制压力为-0.06~-0.08 mpa，蒸发结晶温度为90-110℃，蒸发结晶3.5h后，得到浓缩母液，关闭该中和结晶釜9的蒸发母液进料阀和氢氧化钠进料程序。开启另一个中和结晶釜9的蒸发母液进料阀，同时开启氢氧化钠进料程序，重复上述进料中和反应操作。中和完毕的浓缩母液从中和结晶釜9底部放出。
59.（4）离心分离：将步骤（3）中得到的所述浓缩母液进行离心分离，将氯化钠粗盐分离出去，得到3-甲氨基-1,2-丙二醇母液；将所述氯化钠粗盐送至洗盐釜中，用洗涤水进行洗涤，将氯化钠粗盐中的3-甲氨基-1,2-丙二醇溶于水中，然后进行蒸发、离心，得到氯化钠盐被存放于库内，离心出的洗涤液进行步骤（3）中的连续蒸发结晶。
60.（5）精制：将步骤（4）中得到的所述3-甲氨基-1,2-丙二醇母液进行粗蒸和精馏，得到产品3-甲氨基-1,2-丙二醇。
61.a、粗蒸：将3-甲氨基-1,2-丙二醇母液经转料泵转入至粗蒸釜10中，当粗蒸釜10中的进料量达到3000kg时，停止进料，进行减压蒸馏，控制釜温145-155℃，压力100-200pa，对3-甲氨基-1,2-丙二醇母液进行初步提纯。得到2599kg 的3-甲氨基-1,2-丙二醇粗品。蒸馏釜残液主要成分为氨基醇，约为389kg。
62.b、精馏：将3000kg的3-甲氨基-1,2-丙二醇粗品用泵转入精馏釜11，开启釜及蒸发器夹套蒸汽升温，保持釜温155-160℃，釜压50-150pa，进行减压精馏，收集初馏份，得132kg的初馏份，初馏份收集后与下一批次粗品再次精馏。初馏结束，开始接收成品，得2803kg的3-甲氨基-1,2-丙二醇成品，相比理论值3-甲氨基-1,2-丙二醇成品的实际收率为80.94%。
63.本发明提供了一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，具体采用连续流生产工艺，人员劳动强度低，密闭操作人员基本不接触有毒有害物质；同时反应压力仅为0.2-0.3mpa，无需特殊设备，并且采用一甲胺水溶液与氯代甘油进入反应塔中混合反应，不易发生燃爆，安全性高，同时购买设备的成本低，混合反应过程中不再引入naoh和nahco3催化剂，一甲胺水溶液与氯代甘油之间反应生成甲胺基盐酸盐，多余的一甲胺被蒸发出去回收，之后在中和结晶过程中加入氢氧化钠，有效的将甲胺基盐酸盐中和成3-甲胺基-1，2-丙二醇，进而保证了产品的产量，提高了产品的收率和纯度。
64.对比例1：1、胺化反应：常温下向高压反应釜中依次加入将100g的nahco3、510g的40%的一甲胺水溶液、250g的氯代甘油，加入氯代甘油时伴有强烈的放热现象，釜温升至70℃，为保证实验安全，采用夹套通入冷却水降温，采用滴加氯代甘油的方式，控制滴加温度20-30℃，用时3.5h，滴加氯代甘油完毕，继续将90g的40%naoh缓慢滴入烧瓶中，搅拌1小时，开启电加热套升温，在42℃反应80分钟，然后在10分钟内升温到60℃，在60℃下反应120分钟，反应压力0.07mpa。
65.2、胺化液处理：打开反应釜排空阀，将反应釜内的一甲胺气体缓慢排到一甲胺吸收池中。待反应釜内无压力时，将胺化液转移到1000ml玻璃烧瓶蒸馏回收一甲胺和水，因釜内残留大量氯化钠固体，加入水50ml洗涤，用电加热套加热蒸馏瓶内物料，当气相温度达到
101℃时，开启水环泵抽真空，继续加热，待物料达到115℃时，停止加热，继续抽真空。一甲胺回收完毕后将物料温度降到60℃，用压缩空气将蒸馏釜内物料压入压滤罐，过滤去除固体物料，滤出的固体料集中处理，滤液用于粗蒸。
66.3、蒸馏提纯 ：加热蒸馏釜内的滤液，在气相温度 60℃以前回收的冷凝液用来配制40wt％ naoh溶液，60℃至100℃之间的冷凝液作为前馏分回收，前馏分加入下一次蒸馏料中充分利用。待气相温度超过100℃且有继续上升趋势时，将蒸馏釜降温至80℃，开启真空机组，保持刮板薄膜蒸发器内真空度0.099mpa以上，温度为140℃，打开蒸馏釜下部放料阀，向刮板薄膜蒸发器进料，进料速度为0.1m3/h，蒸馏出合格的产品3-甲胺基-1,2-丙二醇。
67.采用上述工艺对脱水母液进行处理，几乎无前馏分采出，采用刮膜蒸发器蒸发得到3-甲胺基-1,2-丙二醇产品125.44g，釜残：114.05g，相比理论值3-甲氨基-1,2-丙二醇成品的实际收率为52%。明显可以看出，相比对比例1，本发明实施例1-4所生产的3-甲氨基-1,2-丙二醇成品的实际收率明显更高。
68.以上是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，其特征在于，其依次包括有如下步骤：（1）混合反应：将浓度为30%-40%的一甲胺水溶液和氯代甘油按照质量比为10-20：1进行混合，接着连续送至反应塔中混合均匀并进行胺化反应，反应温度为20-40℃，反应压力为0.2-0.3mpa，得到反应液和气相；（2）蒸发回收：将步骤（1）中得到的所述反应液进行连续加热蒸发，加热温度为100-120℃，加热时间为3-6h，得到蒸发母液和一甲胺蒸汽；（3）中和结晶：将步骤（2）中得到的所述蒸发母液与氢氧化钠混合进行中和反应，所述氢氧化钠与所述氯代甘油的质量比为0.9-1.5：1；然后进行连续蒸发结晶，得到浓缩母液和水蒸汽；（4）离心分离：将步骤（3）中得到的所述浓缩母液进行离心分离，将氯化钠粗盐分离出去，得到3-甲氨基-1,2-丙二醇母液；（5）精制：将步骤（4）中得到的所述3-甲氨基-1,2-丙二醇母液进行粗蒸和精馏，得到产品3-甲氨基-1,2-丙二醇。2.根据权利要求1所述的一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，其特征在于，步骤（1）中的所述气相、步骤（2）中的所述一甲胺蒸汽和步骤（3）中的水蒸汽经过冷凝后送至吸收塔回收形成一甲胺水溶液，待一甲胺水溶液的浓度低于30%时，向吸收塔内送入浓度为40%的一甲胺水溶液。3.根据权利要求1所述的一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，其特征在于，步骤（1）中的所述一甲胺水溶液浓度优选为35%-40%。4.根据权利要求1所述的一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，其特征在于，步骤（1）中的所述一甲胺水溶液和所述氯代甘油的质量比优选为15：1。5.根据权利要求1所述的一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，其特征在于，步骤（1）中的反应温度优选为25-32℃。6.根据权利要求1所述的一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，其特征在于，步骤（3）中，蒸发结晶的温度为105-110℃，蒸发结晶的时间为3h-3.5h。7.根据权利要求1所述的一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，其特征在于，对步骤（4）中的所述氯化钠粗盐进行洗涤，洗涤液进行步骤（3）中的连续蒸发结晶。

技术总结
本发明公开了一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，其依次包括有如下步骤：（1）混合反应；（2）蒸发回收；（3）中和结晶；（4）离心分离；（5）精制。有益效果：本发明提供了一种连续化生产高纯度3-甲氨基-1,2-丙二醇的方法，具体采用连续流生产工艺，人员劳动强度低，密闭操作人员基本不接触有毒有害物质，安全性高，产能较间歇化釜式操作工艺提升较大，保证了产品的产量，提高了产品收率，升温及控温过程简单，对人工操作的要求不高，减少了一甲胺水溶液的用量，进而降低了原料成本。进而降低了原料成本。进而降低了原料成本。


技术研发人员：马骅 贺满华 孙晟中
受保护的技术使用者：内蒙古圣氏化学股份有限公司
技术研发日：2023.08.30
技术公布日：2023/10/8