[发明专利]乙二胺四乙酸的生产工艺

说明书

技术领域

本发明利用亚氨基二乙腈或其衍生物、二卤代乙烷作为原料制备乙二胺四乙酸(EDTA)，属于有机化学合成技术领域。

背景技术

乙二胺四乙酸(Ethylenediaminetetreacetic acid，简称为EDTA)，为白色，无味、无臭的结晶体。作为螯合剂，EDTA广泛的应用于水处理剂、洗涤剂、金属清洗剂、工业清洗剂、显像化学品、皮革化学品、造纸化学品、油田化学品、医药、食品、纺织、化纤、染料、合成树脂、农用化学品及分析检测领域。

专利文献CN02133458.7及US5208363介绍了以氢氰酸、乙二胺、甲醛为原料，在酸性环境中生成乙二胺四乙腈，在酸性或碱性条件下水解得到EDTA，由于使用气体氢氰酸进行气液反应，存在安全隐患，设备要求高，且只能靠近氢氰酸生产企业才能用于生产；

专利文献CN98811975.7及US6297397介绍，在碱存在下使乙二胺、NaCN和甲醛水溶液进行反应，得到EDTA-Na的粗品，在经过甲醇和其他醇的混合溶剂重结晶获得高纯产品；

专利文献GB871380，JP55151537，US4560516及四川化工(1987.3)介绍了，以高纯液体氢氰酸、乙二胺、甲醛为原料合成乙二胺四乙腈(EDTN)，在酸性或碱性条件下水解得到EDTA，由于使用高纯氢氰酸反应，存在成本高，安全性能差，设备要求高，且只能是氢氰酸生产企业才能生产；

专利文献CN200410069103.X和广州化工2009(37(1)：65-72)，提供了一种用羟基乙腈、乙二胺为原料，一锅法生产乙二胺四乙腈(EDTN)，在酸性或碱性条件下水解得到EDTA，由于使用羟基乙腈反应，安全性能有所改善，设备要求也降低，应用范围扩大，但是其仍然用到剧毒原料，存在安全和环保隐患；

文献广州化工2009(37(1)：65-72)，广州食品工业科技(1999.15(1).15-46)，精细化工经济和技术信息(1995(1).8-9)，山东化工(1994(4).24-25)，化学世界(1994(5)：234-235)，浙江化工(1988(6).25-26)介绍了乙二胺、氯乙酸、碳酸钠等为原料制的EDTA，收率低，成本高，污染严重。

发明内容

本发明针对上述工艺的不足，提供一种更加经济、安全的合成工艺，本发明采用亚氨基二乙腈或其衍生物、二卤代乙烷作为原料制备乙二胺四乙酸(EDTA)，反应收率很高，不再使用剧毒原料，安全性能大大提升，同时以廉价的二卤代乙烷替代乙二胺，成本大大降低。

本发明目的是这样来实现的：

本发明采用亚氨基二乙腈或其衍生物、二卤代乙烷作为原料制备乙二胺四乙酸(EDTA)的工艺，其工艺过程为：

亚氨基二乙腈或其衍生物与二卤代乙烷取代加成、水解两步得到乙二胺四乙酸(EDTA)，过程包括：

1、取代加成物的制备

将亚氨基二乙腈或其衍生物加入到反应容器中，加入一定量的有机溶剂使其充分溶解，加催化剂A，升温到60-150℃，而后向其中滴加入二卤代乙烷，之后在此温度下保温反应4-10h，过滤得到取代加成物反应液；

上述的步骤中，亚氨基二乙腈或其衍生物包括亚氨基二乙腈，亚氨基二乙酸，亚氨基二乙酰胺，亚氨基二乙酸酯等；

述步骤中所提到的有机溶剂，可以是苯，甲苯，二甲苯，硝基苯等；用量优选为底物质量的1.5-3.0倍；

上述步骤中所提到的催化剂A为碱性物质，可以是氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钙、甲醇钠、乙醇钠等；用量优选为二卤代烷摩尔量的1.0-3.0倍。

上述步骤中所提到的二卤代烷，优选1.2-二氯乙烷、1.2-二溴乙烷和1-氯-2-溴乙烷等；

上述步骤中所提到的二卤代烷的用量为底物(亚氨基二乙腈或其衍生物)摩尔量的0.4-0.6，优选0.40-0.48；

上述步骤中反应温度，优选80℃-130℃；

上述步骤中二卤代烷滴加时间在2-4h；

上述步骤中保温反应时间在4-10h，优选6-8h；

2、EDTA的制备

把上述得到的取代加成物在2-6h内均匀滴加到加热回流的10％-30％的强碱性溶液中，加完后回流保温反应2-8h，使得取代加成物逐渐水解生成EDTA金属盐溶液，活性炭脱色、酸化、离心烘干得到EDTA成品，产品收率可达95％以上，含量大于99％。