2-氨基乙醇的制备
乙醇胺可由氨与环氧乙烷反应制得。
环氧乙烷、氨水溶液和循环氨一起进入不锈钢制成的反应器,内设冷却装置,反应温度30~40℃,反应压力0.7~3MPa。反应产物进入脱氨塔,脱除的氨返回氨吸收器制备氨水溶液,塔底产物经蒸发浓缩和干燥脱水即得粗乙醇胺。采用减压蒸馏将一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺分别蒸出,纯度可达到98%~99%,环氧乙烷的转化率接近100%,乙醇胺的收率为95%左右。另外,尚有少量副产物聚醚生成,在原料中配入少量的二氧化碳可以减少副产物的生成。
乙醇胺常存在于磷脂中,并常与胆碱共存,因此也称为胆胺。在血清蛋白腐烂发酵液中也发现有乙醇胺。工业上乙醇胺可由氨与环氧乙烷反应制得。将环氧乙烷、氨水送入反应器中,在反应温度30-40℃,反应压力70.9-304kPa下,进行缩合反应生成一、二、三乙醇胺混合液,在90-120℃下经脱水浓缩后,送入三个减压精馏塔进行减压蒸馏,按不同沸点截取馏分,则可得纯度达99%的一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺成品。在反应过程中,如加大环氧乙烷比例,则二、三乙醇胺生成比例增大,可提高二、三乙醇胺的收率。
胺基化工艺的评定依据是胺基化反应。胺基化工艺作业指胺基化反应岗位的作业。适用于邻硝基氯苯与氨水反应制备邻硝基苯胺,对硝基氯苯与氨水反应制备对硝基苯胺,间甲酚与氯化铵的混合物在催化剂和氨水作用下生成间甲苯胺,甲醇在催化剂和氨气作用下制备甲胺,环氧乙烷或亚乙基亚胺与胺或氨发生开环加成反应制备氨基乙醇或二胺,甲苯经氨氧化制备苯甲腈,以及丙烯氨氧化制备丙烯腈等工艺过程的操作作业。
在最早提到乙醇胺的文献之一(1897 年)中,耶拿大学(德国)的著名化学家 Ludwig Knorr 通过用氨处理环氧乙烷大规模制造了这种化合物。作者引用了早在 1860 年的工作,其中研究人员制造了乙醇胺盐,但无法分离出游离碱。最近的乙醇胺研究包括从硝基甲烷和甲醛合成,但流行的制造方法仍然可以追溯到 Knorr 的工作。
乙醇胺有几个重要的工业用途:作为“洗涤器”去除废气流中的二氧化碳、硫化氢和其他酸性污染物;作为制造表面活性剂、螯合剂甚至药物的起始原料;作为皮革软化剂;以及作为控制工业水流 pH 值的添加剂。
乙醇胺有什么新变化?与最近的几个本周分子一样,它已在外太空被发现。Víctor M. Rivilla、Belén Tercero、Sergio Martín 及其在西班牙、意大利、日本、智利和美国的同事在星际介质的分子云中发现了乙醇胺,特别是在银河系银河中心的一个复合体中。
与在太空中发现的大多数分子相比,乙醇胺与地球上可能的生命起源特别相关。它存在于构成所有已知细胞膜的磷脂的水溶性“头部”中。它可能是甘氨酸的直接前体,甘氨酸是最简单的氨基酸,已在彗星 67P/Churyumov-Gerasimenko 中检测到。
里维拉等人得出的结论是,他们的结果“表明乙醇胺在太空中有效地形成,如果运送到早期地球,可能有助于原始膜的组装和早期进化。”
乙醇胺危害信息
危险等级* 危险说明
易燃液体,第 4 类 H227—可燃液体
急性毒性,口服,第 4 类 H302——吞食有害
急性毒性,皮肤,第 4 类 H312——皮肤接触有害
皮肤腐蚀/刺激,1B 类 H314——导致严重的皮肤灼伤和眼睛损伤
严重眼损伤/眼刺激,第 1 类 H318——造成严重眼损伤
急性毒性,吸入,第 4 类 H332—吸入有害
特异性靶器官毒性,单次接触,呼吸道刺激,第 3 类 H335—可能引起呼吸道刺激
短期(急性)水生危害,第 2 类 H401——对水生生物有毒
长期(慢性)水生危害,第 3 类 H412——对水生生物有害并具有长期持续影响
乙醇胺,常用作酸性气体如二氧化碳的吸收剂,具有吸收速率快,价格廉价等特点,广泛应用于电力工业中二氧化碳的吸收过程中,容量小、有一定腐蚀性、解吸能耗大、易被烟气中SO2和O2氧化。
乙醇胺是氨基醇中最重要的产品,产量占到九成以上。乙醇胺包括一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)三种,它不仅仅是金属加工液行业的核心原料,日常生活中的洗发水、洗衣液、染发剂等用品中都有乙醇胺的身影,纺织物的制造工序中也不可或缺。
但是不同DMAE的合成工艺反应涉及到不同副反应,连带的会产生一些副产物,可能是有益的,亦可能是有害的,而且具有不可确定性!这就是为什么一般现在市场上一些有机益因子物质在广告宣传的时候都强调其产品为某某天然物质内提取,而非合成的原因了!
综上所述:合成的二甲氨基乙醇99.80%液体,建议最好不要使用!
理 化 性 质
分子式 C2H7NSO3
结构式
分子量 125.15
性状描述 白色结晶或结晶性粉末,无臭,味微酸,水溶液pH值4.1~5.6。熔点300℃。溶于水,不溶于乙醇、乙醚、丙酮。有利于对婴幼儿大脑发育、神经传导、视觉机能的完善、钙的吸收及脂类物质的消化吸收。 天然品存在于牛胆等中。
制法 1. 二溴乙烷或二氯乙烷与亚硫酸钠反应后再与氨作用百成。 2. 2-氨基乙醇与硫酸酯化后(或溴化后),加亚硫酸钠还原而成。
用途 营养强化剂(尤适用于非母乳喂养者,因母乳中含3.3~6.2mg/00ml,牛乳仅0.7mg/100mL)。
代谢情况 无 <
毒理学性质 无
质量指标 GB 14759-93 1. 含量 ≥98.5% 2. 溶液澄清度(0.5g/20ml水) ≤0.5号浊度标准 3. 易碳化物试验(GT-25) 阴性 4. 氯化物(GT-9) ≤0.1% 5. 硫酸盐(GT-30) ≤0.2% 6. 灼烧残渣(GT-27) ≤0.1% 7. 重金属(Pb计;GT-16) ≤0.001% 8. 砷(GT-3) ≤0.0002% 9. 干燥失重(GT-19) ≤0.2%
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牛磺酸(化学名“2-氨基乙磺酸”)系一种调节性基本氨基酸,因其在1843年首先从牛胆汁中提取所得,故命名为“Taurine”(拉丁文,意为“来自牛的氨基酸”)。它与谷氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、丙氨酸、丝氨酸、缬氨酸和苏氨酸等其它基本氨基酸最大不同之处在于:牛磺酸并不直接参与合成蛋白质,而是一种游离于细胞外的特殊氨基酸。现已知道牛磺酸在体内能发挥多种作用,其中包括排毒、增强细胞膜的稳定性、调节(脑)兴奋性神经传递质的产生以及细胞间的钙含量等等。
早期牛磺酸产品多从牛胆汁、黑色血或大型鲍鱼体内提取。但由于生产成本太高,现已基本不从动物原料中提取,而改用更为廉价的化学合成法。目前国际市场上的牛磺酸产品均为合成品。
国内产业受国际市场左右
我国的牛磺酸生产始于20世纪80年代。1981年,中科院长春应用化学研究所与长春春城制药厂合作率先开发成功国产牛磺酸并顺利投入工业生产。由于合成牛磺酸工艺相对简单,且“三度”污染较少,容易上马。随着国际市场上牛磺酸的热销,我国已有40多家企业生产牛磺酸(其中取得药品文号的厂家有20家),最大的牛磺酸生产企业为南京制药厂、天津天成制药公司与浙江尖峰药业,年生产能力均在1000吨以上。据化学制药协会估计,我国牛磺酸的产能已达1万吨,但实际年产量只有3000~3500吨。
由于国内市场对牛磺酸需求量少,国产牛磺酸的出路很大程度上只有出口。在上个世纪90年代里,我国牛磺酸出口量约占总产量的95%,因此,我国牛磺酸产业的命运实际上一直被国际市场所左右。一旦国际市场出现大的波动就会导致国外客商牛磺酸订单锐减。我国牛磺酸产品主要供应东南亚国家、日本和韩国,1998年由于受亚洲金融危机的影响,国内80%的牛磺酸厂家停产,出口价亦从高峰时的30元/kg(人民币)猛跌至13~15元/kg。这一年我国仅生产580吨牛磺酸,即使出口也是赔本的买卖。
市场已进入新一轮增长期
随着亚洲金融危机风波的平息,以及经济的渐渐复苏,牛磺酸市场开始转暖,市场价格已恢复至每公斤20元,出口量迅速上升。2000年以来,西方研究人员又发现了牛磺酸的多种重要作用,从而大大提高了牛磺酸作为新型营养性氨基酸的地位。据保守估计,在西方,使用牛磺酸的保健产品在1000种以上,但目前国际市场上牛磺酸的主要大用户为乳制品工业(如婴幼牛奶中添加牛磺酸)和运动饮料、能量饮料工业。西方早已有报道,牛奶与人奶不同,前者很少含牛磺酸,故婴幼儿奶粉必须添加适量牛磺酸。因此,美国和日本在几年前已立法规定,婴幼儿奶粉必须添加一定量的牛磺酸以利于儿童的健康成长。
另外,在欧美国家,运动能量饮料已掘起为仅次于传统碳酸饮料(汽水)的第二大饮料品种,年销售额高达50亿美元,而牛磺酸早已成为运动/能量饮料中的重要添加剂。
随着牛磺酸新保健作用的被发现,牛磺酸国际市场从2002年起至今进入了新一轮的增长期。据国外最新报道,世界牛磺酸几个主要消费大国(地区)分别是:美国,近1万吨;日本,5000吨;东南亚,2800吨;欧洲,1500吨;世界其他国家和地区合计约2000吨。
我国出口牛磺酸的国家和地区按出口量大小依次为美国、日本、东南亚、韩国、非洲(数量仅有十几吨)。
国内企业应拓展新用途
目前,牛磺酸已成为一种“通用型”营养氨基酸添加剂广泛用于食品工业,除传统的品牌运动饮料(如“红牛”、Sportife)外,国外厂商已在销量极大的口香糖、巧克力甚至面包、饼干中添加少量牛磺酸。
日本已成为仅次于美国的世界第二大牛磺酸消费国。近据报道,日本厚生省已将牛磺酸列为婴幼儿奶粉的法定添加剂。不久前日本又宣布,牛磺酸可作为一种“药食兼用”的药品,用于以奶粉、运动/能量饮料(在日本,运动/能量饮料市场年销售额约25亿美元)以及豆腐、豆奶等豆制品中,以提高其营养保健作用。近据报道,日本一厂商开发出了一种适合中老年妇女人群饮用的新型保健能量饮料,内含牛磺酸、水解大豆蛋白、蛋氨酸和L内碱等营养成分,既能提供人体必需的能量,又可补充植物雌激素(大豆异黄酮)、防止发胖,故上市后颇受日本女性消费者欢迎。
有鉴于此,我国牛磺酸生产企业应加大国内市场的培育,不能将自己的命运完全押在国际市场上。建议国内厂商积极与食品工业界合作,开拓牛磺酸应用的新用途,如学习日本公司的做法,将牛磺酸添加于市场需求量巨大的豆制品中以此提高其营养价值,面包、饼干、糕点、糖果、巧克力、口香糖等大众食品也可成为牛磺酸的潜力用途。一旦牛磺酸在食品中的用途在我国得到推广和普及,相信国内的牛磺酸产业必将迎来一个空前繁荣期,产能亦可得到充分发挥。
八、加氢工艺;九、重氮化工艺;十、氧化工艺;十一、过氧化工艺;十二、胺基化工艺。当然,十二、胺基化工艺没写全,我也补充了一下。具体如下
12、胺基化工艺
反应类型 放热反应 重点监控单元 胺基化反应釜
工艺简介
胺化是在分子中引入胺基(R2N-)的反应,包括R-CH3烃类化合物(R:氢、烷基、芳基)在催化剂存在下,与氨和空气的混合物进行高温氧化反应,生成腈类等化合物的反应。涉及上述反应的工艺过程为胺基化工艺。
工艺危险特点
(1)反应介质具有燃爆危险性;
(2)在常压下20℃时,氨气的爆炸极限为15%—27%,随着温度、压力的升高,爆炸极限的范围增大。因此,在一定的温度、压力和催化剂的作用下,氨的氧化反应放出大量热,一旦氨气与空气比失调,就可能发生爆炸事故;
(3)由于氨呈碱性,具有强腐蚀性,在混有少量水分或湿气的情况下无论是气态或液态氨都会与铜、银、锡、锌及其合金发生化学作用;
(4)氨易与氧化银或氧化汞反应生成爆炸性化合物(雷酸盐)。
典型工艺
邻硝基氯苯与氨水反应制备邻硝基苯胺;
对硝基氯苯与氨水反应制备对硝基苯胺;
间甲酚与氯化铵的混合物在催化剂和氨水作用下生成间甲苯胺;
甲醇在催化剂和氨气作用下制备甲胺;
1-硝基蒽醌与过量的氨水在氯苯中制备1-氨基蒽醌;
2,6-蒽醌二磺酸氨解制备2,6-二氨基蒽醌;
苯乙烯与胺反应制备N-取代苯乙胺;
环氧乙烷或亚乙基亚胺与胺或氨发生开环加成反应,制备氨基乙醇或二胺;
甲苯经氨氧化制备苯甲腈;
丙烯氨氧化制备丙烯腈等。
重点监控工艺参数
胺基化反应釜内温度、压力;胺基化反应釜内搅拌速率;物料流量;反应物质的配料比;气相氧含量等。
安全控制的基本要求
反应釜温度和压力的报警和联锁;反应物料的比例控制和联锁系统;紧急冷却系统;气相氧含量监控联锁系统;紧急送入惰性气体的系统;紧急停车系统;安全泄放系统;可燃和有毒气体检测报警装置等。
宜采用的控制方式
将胺基化反应釜内温度、压力与釜内搅拌、胺基化物料流量、胺基化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,设置紧急停车系统。
安全设施,包括安全阀、爆破片、单向阀及紧急切断装置等。
13、磺化工艺
反应类型 放热反应 重点监控单元 磺化反应釜
工艺简介
磺化是向有机化合物分子中引入磺酰基(-SO3H)的反应。磺化方法分为三氧化硫磺化法、共沸去水磺化法、氯磺酸磺化法、烘焙磺化法和亚硫酸盐磺化法等。涉及磺化反应的工艺过程为磺化工艺。磺化反应除了增加产物的水溶性和酸性外,还可以使产品具有表面活性。芳烃经磺化后,其中的磺酸基可进一步被其他基团[如羟基(-OH)、氨基(-NH2)、氰基(-CN)等]取代,生产多种衍生物。
工艺危险特点
(1)应原料具有燃爆危险性;磺化剂具有氧化性、强腐蚀性;如果投料顺序颠倒、投料速度过快、搅拌不良、冷却效果不佳等,都有可能造成反应温度异常升高,使磺化反应变为燃烧反应,引起火灾或爆炸事故;
(2)氧化硫易冷凝堵管,泄漏后易形成酸雾,危害较大。
典型工艺
(1)三氧化硫磺化法
气体三氧化硫和十二烷基苯等制备十二烷基苯磺酸钠;
硝基苯与液态三氧化硫制备间硝基苯磺酸;
甲苯磺化生产对甲基苯磺酸和对位甲酚;
对硝基甲苯磺化生产对硝基甲苯邻磺酸等。
(2)共沸去水磺化法
苯磺化制备苯磺酸;
甲苯磺化制备甲基苯磺酸等。
(3)氯磺酸磺化法
芳香族化合物与氯磺酸反应制备芳磺酸和芳磺酰氯;
乙酰苯胺与氯磺酸生产对乙酰氨基苯磺酰氯等。
(4)烘焙磺化法
苯胺磺化制备对氨基苯磺酸等。
(5)亚硫酸盐磺化法
2,4-二硝基氯苯与亚硫酸氢钠制备2,4-二硝基苯磺酸钠;
l-硝基蒽醌与亚硫酸钠作用得到α-蒽醌硝酸等。
重点监控工艺参数
磺化反应釜内温度;磺化反应釜内搅拌速率;磺化剂流量;冷却水流量。
安全控制的基本要求
反应釜温度的报警和联锁;搅拌的稳定控制和联锁系统;紧急冷却系统;紧急停车系统;安全泄放系统;三氧化硫泄漏监控报警系统等。
宜采用的控制方式
将磺化反应釜内温度与磺化剂流量、磺化反应釜夹套冷却水进水阀、釜内搅拌电流形成联锁关系,紧急断料系统,当磺化反应釜内各参数偏离工艺指标时,能自动报警、停止加料,甚至紧急停车。
磺化反应系统应设有泄爆管和紧急排放系统。
14、聚合工艺
反应类型 放热反应 重点监控单元 聚合反应釜、
粉体聚合物料仓
工艺简介
聚合是一种或几种小分子化合物变成大分子化合物(也称高分子化合物或聚合物,通常分子量为1×104—1×107)的反应,涉及聚合反应的工艺过程为聚合工艺。聚合工艺的种类很多,按聚合方法可分为本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合等。
工艺危险特点
(1)聚合原料具有自聚和燃爆危险性;
(2)如果反应过程中热量不能及时移出,随物料温度上升,发生裂解和暴聚,所产生的热量使裂解和暴聚过程进一步加剧,进而引发反应器爆炸;
(3)部分聚合助剂危险性较大。
典型工艺
(1)聚烯烃生产
聚乙烯生产;
聚丙烯生产;
聚苯乙烯生产等。
(2)聚氯乙烯生产
(3)合成纤维生产
涤纶生产;
锦纶生产;
维纶生产;
腈纶生产;
尼龙生产等。
(4)橡胶生产
丁苯橡胶生产;
顺丁橡胶生产;
丁腈橡胶生产等。
(5)乳液生产
醋酸乙烯乳液生产;
丙烯酸乳液生产等。
(6)涂料粘合剂生产
醇酸油漆生产;
聚酯涂料生产;
环氧涂料粘合剂生产;
丙烯酸涂料粘合剂生产等。
(7)氟化物聚合
四氟乙烯悬浮法、分散法生产聚四氟乙烯;
四氟乙烯(TFE)和偏氟乙烯(VDF) 聚合生产氟橡胶和偏氟乙烯-全氟丙烯共聚弹性体(俗称26型氟橡胶或氟橡胶-26)等。
重点监控工艺参数
聚合反应釜内温度、压力,聚合反应釜内搅拌速率;引发剂流量;冷却水流量;料仓静电、可燃气体监控等。
安全控制的基本要求
反应釜温度和压力的报警和联锁;紧急冷却系统;紧急切断系统;紧急加入反应终止剂系统;搅拌的稳定控制和联锁系统;料仓静电消除、可燃气体置换系统,可燃和有毒气体检测报警装置;高压聚合反应釜设有防爆墙和泄爆面等。
宜采用的控制方式
将聚合反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、聚合单体流量、引发剂加入量、聚合反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,在聚合反应釜处设立紧急停车系统。当反应超温、搅拌失效或冷却失效时,能及时加入聚合反应终止剂。安全泄放系统。
15、烷基化工艺
反应类型 放热反应 重点监控单元 烷基化反应釜
工艺简介
把烷基引入有机化合物分子中的碳、氮、氧等原子上的反应称为烷基化反应。涉及烷基化反应的工艺过程为烷基化工艺,可分为C-烷基化反应、 N-烷基化反应、 O-烷基化反应等。
工艺危险特点
(1)反应介质具有燃爆危险性;
(2)烷基化催化剂具有自燃危险性,遇水剧烈反应,放出大量热量,容易引起火灾甚至爆炸;
(3)烷基化反应都是在加热条件下进行,原料、催化剂、烷基化剂等加料次序颠倒、加料速度过快或者搅拌中断停止等异常现象容易引起局部剧烈反应,造成跑料,引发火灾或爆炸事故。
典型工艺
(1) C-烷基化反应
乙烯、丙烯以及长链α-烯烃,制备乙苯、异丙苯和高级烷基苯;
苯系物与氯代高级烷烃在催化剂作用下制备高级烷基苯;
用脂肪醛和芳烃衍生物制备对称的二芳基甲烷衍生物;
苯酚与丙酮在酸催化下制备2,2-对(对羟基苯基)丙烷(俗称双酚A);
乙烯与苯发生烷基化反应生产乙苯等。
(2) N-烷基化反应
苯胺和甲醚烷基化生产苯甲胺;
苯胺与氯乙酸生产苯基氨基乙酸;
苯胺和甲醇制备N,N-二甲基苯胺;
苯胺和氯乙烷制备N,N-二烷基芳胺;
对甲苯胺与硫酸二甲酯制备N,N-二甲基对甲苯胺;
环氧乙烷与苯胺制备N-(β-羟乙基)苯胺;
氨或脂肪胺和环氧乙烷制备乙醇胺类化合物;
苯胺与丙烯腈反应制备N-(β-氰乙基)苯胺等。
(3) O-烷基化反应
对苯二酚、氢氧化钠水溶液和氯甲烷制备对苯二甲醚;
硫酸二甲酯与苯酚制备苯甲醚;
高级脂肪醇或烷基酚与环氧乙烷加成生成聚醚类产物等。
重点监控工艺参数
烷基化反应釜内温度和压力;烷基化反应釜内搅拌速率;反应物料的流量及配比等。
安全控制的基本要求
反应物料的紧急切断系统;紧急冷却系统;安全泄放系统;可燃和有毒气体检测报警装置等。
宜采用的控制方式
将烷基化反应釜内温度和压力与釜内搅拌、烷基化物料流量、烷基化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系,当烷基化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障时自动停止加料并紧急停车。
安全设施包括安全阀、爆破片、紧急放空阀、单向阀及紧急切断装置等。