專(zhuān)利名稱(chēng)：從含有6－氨基己腈、己二腈和六亞甲基二胺的混合物中分離6－氨基己腈的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)蒸餾從含有6-氨基己腈、己二腈和六亞甲基二胺的混合物中分離6-氨基己腈的方法，其中a)從該混合物中分離六亞甲基二胺，獲得六亞甲基二胺含量低于1重量％的混合物(I)，b)從混合物(I)中完全或部分分離6-氨基己腈，得到混合物(II)，其中在蒸餾條件下沸點(diǎn)高于6-氨基己腈且不能由6-氨基己腈在熱應(yīng)力下的二聚反應(yīng)形成的物質(zhì)的含量低于1重量％，和c)從混合物(II)中完全或部分分離存在的六亞甲基二胺，得到其六亞甲基二胺含量高于混合物(II)的混合物(IV)以及其六亞甲基二胺含量低于混合物(II)的混合物(V)。
已知6-氨基己腈可以用于制備己內(nèi)酰胺或聚酰胺。對(duì)于這類(lèi)目的，6-氨基己腈必須具有高純度。
6-氨基己腈通常通過(guò)部分催化氫化己二腈制備，后者可以通過(guò)丁二烯在催化劑存在下的雙重氫氰化得到。這通常得到含有6-氨基己腈、未反應(yīng)的己二腈和六亞甲基二胺的混合物，任選還有溶劑、沸點(diǎn)低于六亞甲基二胺的物質(zhì)、沸點(diǎn)高于己二腈的物質(zhì)以及其他副產(chǎn)物。
許多從該類(lèi)混合物中分離6-氨基己腈以得到具有所述高純度的6-氨基己腈的方法例如由WO 96/20931和WO 97/23454已知。
這些方法的缺點(diǎn)是從混合物中回收具有足夠純度的6-氨基己腈需要高能耗。
本發(fā)明的目的是提供一種可以以技術(shù)簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)的方式并避免所述缺點(diǎn)而從含有6-氨基己腈、己二腈、六亞甲基二胺以及任選地，溶劑和其他次級(jí)組分的混合物中回收具有足夠純度的6-氨基己腈的方法。
我們發(fā)現(xiàn)該目的通過(guò)本文開(kāi)頭所定義的方法達(dá)到。
制備含有6-氨基己腈、己二腈、六亞甲基二胺以及任選地，溶劑、沸點(diǎn)低于六亞甲基二胺的物質(zhì)、沸點(diǎn)高于己二腈的物質(zhì)和其他副產(chǎn)物的混合物的方法本身是已知的。
因此，含有6-氨基己腈、己二腈和六亞甲基二胺的混合物可以通過(guò)部分催化氫化己二腈得到。
基于6-氨基己腈、己二腈和六亞甲基二胺的總量，該類(lèi)混合物通常含有5-90重量％，優(yōu)選10-80重量％，特別優(yōu)選20-70重量％6-氨基己腈和5-90重量％，優(yōu)選10-80重量％，特別優(yōu)選20-70重量％六亞甲基二胺，其余部分為未反應(yīng)的己二腈。
鑒于以前的觀(guān)察結(jié)果，用于氫化的催化劑對(duì)本發(fā)明方法并不關(guān)鍵。該混合物可以在氫化后以本身已知的方式，例如通過(guò)過(guò)濾(在懸浮氫化的情況下這是優(yōu)選的)或通過(guò)從反應(yīng)容器中排出該混合物以使催化劑留于反應(yīng)容器中(這在固定床氫化的情況下是優(yōu)選的)而除去催化劑。
氫化可有利地在溶劑存在下進(jìn)行。合適的溶劑是有機(jī)溶劑如醇類(lèi)，優(yōu)選鏈烷醇且尤其是C1-C4鏈烷醇，如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇或仲丁醇；酯類(lèi)，優(yōu)選鏈烷羧酸、尤其是C1-C4鏈烷羧酸如甲酸、乙酸、丙酸或丁酸與鏈烷醇、尤其是C1-C4鏈烷醇如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇或仲丁醇的酯類(lèi)；醚類(lèi)如直鏈或環(huán)狀醚類(lèi)，例如二甲醚、二乙醚、甲基叔丁基醚或四氫呋喃；烴類(lèi)如脂族或芳族烴類(lèi)，例如苯、甲苯、乙基苯、鄰二甲苯、間二甲苯或?qū)Χ妆?；胺?lèi)如伯、仲或叔胺類(lèi)；內(nèi)酯如丁內(nèi)酯；內(nèi)酰胺如己內(nèi)酰胺、吡咯烷酮或N-甲基吡咯烷酮；以及酰胺類(lèi)；或無(wú)機(jī)溶劑如氨；或其混合物。
優(yōu)選的溶劑是醇類(lèi)，尤其是甲醇和乙醇，芳烴類(lèi)，尤其是甲苯，以及氨，或其混合物。
若在溶劑存在下進(jìn)行氫化，反應(yīng)混合物將含有該溶劑。在本發(fā)明方法之前，可有利地以本身已知的方式，例如通過(guò)蒸餾或精餾從反應(yīng)混合物中分離該溶劑。
該分離有利地通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)，例如2或3個(gè)蒸餾設(shè)備中的分餾而進(jìn)行。
合適的設(shè)備是常用于蒸餾的那些，例如描述于Kirk-Othmer《化工技術(shù)百科全書(shū)》(Encyclopedia of Chemical Technology)，第3版，第7卷，John Wiley & Sons，紐約，1979，第870-881頁(yè)中的那些，如篩板塔、泡罩塔或填充塔，帶或不帶側(cè)出料口。
在氫化中可能形成副產(chǎn)物，例如沸點(diǎn)低于六亞甲基二胺的物質(zhì)和/或沸點(diǎn)高于己二腈的物質(zhì)。
在本發(fā)明中，沸點(diǎn)低于六亞甲基二胺的物質(zhì)應(yīng)理解為是指沸點(diǎn)在合適的蒸餾條件下低于六亞甲基二胺的化合物。
沸點(diǎn)低于六亞甲基二胺的可能物質(zhì)的實(shí)例是六亞甲基亞胺、己基胺、氨基甲基環(huán)戊基胺和二氨基環(huán)己烷。這類(lèi)化合物存在于由氫化得到的混合物中，其總量基于6-氨基己腈、己二腈和六亞甲基二胺的總和至多為10重量％，優(yōu)選至多5重量％。
在本發(fā)明方法之前，可以有利地將沸點(diǎn)低于六亞甲基二胺的物質(zhì)以本身已知的方式，例如通過(guò)蒸餾或精餾從反應(yīng)混合物中分離。
該分離有利地通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)，例如2或3個(gè)蒸餾設(shè)備中的分餾而進(jìn)行。
合適的設(shè)備是常用于蒸餾的那些，例如描述于Kirk-Othmer《化工技術(shù)百科全書(shū)》，第3版，第7卷，John Wiley & Sons，紐約，1979，第870-881頁(yè)中的那些，如篩板塔、泡罩塔或填充塔，帶或不帶側(cè)出料口。
任何所用溶劑和任何所存在的沸點(diǎn)低于六亞甲基二胺的物質(zhì)可以在步驟a中或預(yù)先同時(shí)分離。優(yōu)選首先分離任何所用溶劑(步驟a0)，然后分離任何所存在的沸點(diǎn)低于六亞甲基二胺的物質(zhì)(步驟a1)。
步驟a1有利的是應(yīng)在低于環(huán)境大氣壓力下，優(yōu)選在低于500毫巴的絕對(duì)壓力下進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明，在步驟a中將六亞甲基二胺與混合物分離得到六亞甲基二胺含量基于混合物(I)低于5重量％，優(yōu)選低于1重量％的混合物(I)。
該分離可有利地通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)，例如2或3個(gè)蒸餾設(shè)備中的分餾而進(jìn)行。
合適的設(shè)備是常用于蒸餾的那些，例如描述于Kirk-Othmer《化工技術(shù)百科全書(shū)》，第3版，第7卷，John Wiley & Sons，紐約，1979，第870-881頁(yè)中的那些，如篩板塔、泡罩塔或填充塔，帶或不帶側(cè)出料口，優(yōu)選帶側(cè)出料口。
步驟a有利的是應(yīng)在低于環(huán)境大氣壓力下，優(yōu)選在低于500毫巴的絕對(duì)壓力下進(jìn)行。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，可以將六亞甲基二胺和沸點(diǎn)低于六亞甲基二胺的組分一起分離，即可以將步驟a1和a一起進(jìn)行。
在該操作中，可以有利地將六亞甲基二胺在側(cè)出料口回收。
在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，所用塔在進(jìn)料口和側(cè)出料口之間的區(qū)域中具有分離塔板。
根據(jù)本發(fā)明，在步驟b中從混合物(I)中分離所有或部分6-氨基己腈，得到混合物(II)，其中在蒸餾條件下沸點(diǎn)高于6-氨基己腈且不能由6-氨基己腈在熱應(yīng)力下的二聚反應(yīng)形成的物質(zhì)的含量低于2重量％，優(yōu)選低于0.1重量％。
該分離可有利地通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)，例如2或3個(gè)蒸餾設(shè)備中的分餾而進(jìn)行。
合適的設(shè)備是常用于蒸餾的那些，例如描述于Kirk-Othmer《化工技術(shù)百科全書(shū)》，第3版，第7卷，John Wiley & Sons，紐約，1979，第870-881頁(yè)中的那些，如篩板塔、泡罩塔或填充塔，帶或不帶側(cè)出料口，優(yōu)選帶側(cè)出料口。
步驟b有利的是應(yīng)在低于環(huán)境大氣壓力下，優(yōu)選在低于500毫巴的絕對(duì)壓力下進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明，在步驟c中從混合物(II)中完全或部分分離存在的六亞甲基二胺，得到其六亞甲基二胺含量高于混合物(II)的混合物(IV)以及其六亞甲基二胺含量低于混合物(II)的混合物(V)。
該分離可有利地通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)，例如2或3個(gè)蒸餾設(shè)備中的分餾而進(jìn)行。
合適的設(shè)備是常用于蒸餾的那些，例如描述于Kirk-Othmer《化工技術(shù)百科全書(shū)》，第3版，第7卷，John Wiley & Sons，紐約，1979，第870-881頁(yè)中的那些，如篩板塔、泡罩塔或填充塔，帶或不帶側(cè)出料口。
步驟c有利地應(yīng)在低于環(huán)境大氣壓力下，優(yōu)選在低于500毫巴的絕對(duì)壓力下進(jìn)行。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，在步驟a中的壓力應(yīng)低于在步驟c中的壓力。
在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，在步驟c中得到的混合物(IV)可以再循環(huán)到步驟a中，混合物(IV)優(yōu)選呈蒸氣態(tài)。
在本發(fā)明步驟b的另一實(shí)施方案中，可以在得到混合物(IIa)的同時(shí)允許較高含量的沸點(diǎn)高于6-氨基己腈的物質(zhì)并從混合物(IIa)中分離沸點(diǎn)高于6-氨基己腈的組分，得到其6-氨基己腈含量高于混合物(II)的混合物(VI)和其6-氨基己腈含量低于混合物(II)的混合物(VII)。
在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，可以將混合物(VII)再循環(huán)到步驟b中。
混合物(V)的六亞甲基二胺含量有利的是應(yīng)至多為5000ppm，優(yōu)選0-1000ppm且特別優(yōu)選0-200ppm，基于混合物(V)的重量?；旌衔?V)中除6-氨基己腈以外的組分的總和有利的是應(yīng)至多為5000ppm，優(yōu)選0-500ppm，特別優(yōu)選0-200ppm，基于混合物(V)的重量。
以在步驟a、b和c以及任選地，a0和a1中的能耗總和計(jì)算，本發(fā)明方法的總能耗低于僅以?xún)刹絘和c以及任選地，a0和a1進(jìn)行分離以在分離的6-氨基己腈中達(dá)到相同的六亞甲基二胺含量所需的能耗。
在側(cè)出料口排出6-氨基己腈含量為110ppm的58kg/h六亞甲基二胺。在塔K1的底部排出六亞甲基二胺含量為0.2％的156.5kg/h物料。所述塔以90kg/h蒸汽操作。在第二蒸餾塔K2中，蒸餾從塔K1中排出的底部產(chǎn)物，從而在頂部排出六亞甲基二胺含量為0.3％的116.5kg/h 6-氨基己腈。在底部排出6-氨基己腈含量為2％的58kg/h物料。將塔K2的頂部產(chǎn)物在第三塔K3中蒸餾，從而在頂部排出17kg/h蒸氣并再循環(huán)到塔K1中。塔K2以30kg/h蒸汽操作。在側(cè)出料口將六亞甲基二胺含量為45ppm的99.5kg/h 6-氨基己腈從塔K3排出。塔K3以5kg/h蒸汽操作。塔K1+K3的蒸汽耗量為95kg/h。對(duì)比例在實(shí)施例中的塔蒸餾K1中分離200kg/h含有29％六亞甲基二胺、42％6-氨基己腈、27％己二腈、0.5％低沸點(diǎn)組分和1.5％高沸點(diǎn)組分的氫化混合物，從而在頂部得到1.5kg/h主要含低沸點(diǎn)組分的物料。
在側(cè)出料口排出6-氨基己腈含量為115ppm的58kg/h六亞甲基二胺。在塔K1的底部排出六亞甲基二胺含量為0.05％的156.5kg/h物料。在該塔底部獲得該六亞甲基二胺含量必需140kg/h的蒸汽。在第二蒸餾塔K2中，蒸餾從塔K1中排出的底部產(chǎn)物，從而在頂部排出116.5kg/h 6-氨基己腈。該頂部排出料的六亞甲基二胺含量為800ppm。該塔以30kg/h蒸汽操作。
盡管在對(duì)比例中塔K1的能耗(140kg/h)高于實(shí)施例中塔K1和K3的能耗總和(總共為95kg/h)，但所達(dá)到的ACN純度在對(duì)比例中明顯更差。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)蒸餾從含有6-氨基己腈、己二腈和六亞甲基二胺的混合物中分離6-氨基己腈的方法，其中a)從該混合物中分離六亞甲基二胺，獲得六亞甲基二胺含量低于1重量％的混合物(I)，b)從混合物(I)中完全或部分分離6-氨基己腈，得到混合物(II)，其中在蒸餾條件下沸點(diǎn)高于6-氨基己腈且不能由6-氨基己腈在熱應(yīng)力下的二聚反應(yīng)形成的物質(zhì)的含量低于1重量％，和c)從混合物(II)中完全或部分分離存在的六亞甲基二胺，得到其六亞甲基二胺含量高于混合物(II)的混合物(IV)以及其六亞甲基二胺含量低于混合物(II)的混合物(V)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟a中在側(cè)出料口回收六亞甲基二胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中六亞甲基二胺和沸點(diǎn)低于六亞甲基二胺的組分一起分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的方法，其中將在步驟c中分離出的所有或部分混合物(IV)再循環(huán)到步驟a中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中由步驟c再循環(huán)到步驟a的混合物(IV)呈蒸氣態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，將所有或部分混合物(VII)再循環(huán)到步驟b中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的方法，其中選擇在步驟b中的壓力以使底部溫度不超過(guò)185℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過(guò)蒸餾從含有6－氨基己腈、己二腈和六亞甲基二胺的混合物中分離6－氨基己腈的方法，其中a)從該混合物中分離六亞甲基二胺，獲得六亞甲基二胺含量低于1重量％的混合物(I)，b)從混合物(I)中完全或部分分離6－氨基己腈，得到混合物(II)，其中在蒸餾條件下沸點(diǎn)高于6－氨基己腈且不能由6－氨基己腈在熱應(yīng)力下的二聚反應(yīng)形成的物質(zhì)的含量低于1重量％，和c)從混合物(II)中完全或部分分離可能存在的六亞甲基二胺，得到其六亞甲基二胺含量高于混合物(II)的混合物(IV)以及其六亞甲基二胺含量低于混合物(II)的混合物(V)。
文檔編號(hào)C07C255/24GK1437579SQ01811433
公開(kāi)日2003年8月20日 申請(qǐng)日期2001年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月19日
發(fā)明者H·魯肯, F·奧勒巴馳, R-H·菲舍爾, J-P·梅勒迪爾, P·巴斯勒, A·安斯曼, G·阿查默 申請(qǐng)人:巴斯福股份公司