專利名稱：用于制備腈的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種用于制備腈的方法。使用氫氰化反應(yīng)以使得1，3_ 丁二烯與氰化氫在催化劑的存在下反應(yīng)以產(chǎn)生戊烯腈，以及反應(yīng)副產(chǎn)物，如甲基戊二腈(MGN)。將來(lái)自氫氰化反應(yīng)的流出物以特定的方式蒸餾以產(chǎn)生戊烯腈富集流、催化劑富集流和富集甲基戊二腈(MGN)的流?？梢詫⒋呋瘎└患鞯闹辽僖徊糠衷傺h(huán)至氫氰化反應(yīng)?？梢曰厥?-戊烯腈并且，任選地，進(jìn)一步與HCN反應(yīng)以制備己二腈(ADN)。
背景技術(shù)：
在形成膜、纖維和模制制品中可以使用的尼龍聚酰胺的工業(yè)制備中，己二腈(ADN)是商業(yè)上重要的和多用途的中間體。ADN可以通過(guò)將I，3-丁二烯(BD)在包含多種含磷配體的過(guò)渡金屬配合物的存在下 氫氰化制備。例如，包含零價(jià)鎳和單齒含磷配體的催化劑很好地記載在現(xiàn)有技術(shù)中；參見，例如，美國(guó)專利號(hào)3，496，215 ;3，631，191 ;3，655，723和
3,766, 237 ;和 Tolman, C.A.、McKinney, R.J.、Seidel, ff.C.、Druliner, J.D.和 Stevens,W.R.,Advances in Catalysis, 1985,第33卷,第1_46頁(yè)。還公開了烯鍵式不飽和化合物用包含零價(jià)鎳和特定多齒亞磷酸酯配體的催化劑的氫氰化中的改進(jìn)；例如，參見:美國(guó)專利號(hào) 5，512，696 ;5，821，378 ;5，959，135 ;5，981，772 ;6，020，516 ;6，127，567 ;和 6，812，352。3-戊烯腈(3PN)可以通過(guò)如下所示的一系列反應(yīng)形成。
權(quán)利要求
1.一種用于制備己二腈的方法，所述方法包括以下步驟:(a)在第一反應(yīng)區(qū)中，使包含1，3-丁二烯(BD)和氰化氫(HCN)的混合物在包含零價(jià)Ni和第一含磷配體的第一催化劑的存在下反應(yīng)，以產(chǎn)生包含3-戊烯腈(3PN)和2-甲基-3-丁烯腈(2M3BN)的反應(yīng)產(chǎn)物；(b)在第二反應(yīng)區(qū)中，將步驟(a)的所述2M3BN的至少一部分在包含零價(jià)Ni和第二含磷配體的第二催化劑的存在下異構(gòu)化，以產(chǎn)生包含3PN的反應(yīng)產(chǎn)物；和(c)在第三反應(yīng)區(qū)中，使包含來(lái)自步驟(b)的3PN和氰化氫(HCN)的混合物在包含零價(jià)Ni和第三含磷配體的第三催化劑的存在下并且在路易斯酸促進(jìn)劑的存在下反應(yīng)，以產(chǎn)生包含己二腈的反應(yīng)產(chǎn)物，其中催化劑與反應(yīng)物和產(chǎn)物一起流過(guò)所述第一、第二和第三反應(yīng)區(qū)，其中步驟(a)的所述反應(yīng)產(chǎn)物還包括:包含己二腈(ADN)和甲基戊二腈(MGN)的二腈，其中將流自所述第一反應(yīng)區(qū)的催化劑的至少一部分在一個(gè)或多個(gè)蒸餾步驟中濃縮，并且在至少一股催化劑再循環(huán)流中再循環(huán)至所述第一反應(yīng)區(qū)中，其中使所述催化劑再循環(huán)流的一部分與第一萃取溶劑在第一液/液萃取步驟中接觸，以產(chǎn)生溶劑相和萃余液相，其中所述第三催化劑不與所述萃取溶劑在所述第一液/液萃取步驟中接觸，其中所述第一液/液萃取步驟包括:將所述催化劑再循環(huán)流的一部分、第一萃取溶劑流和包含己二腈(ADN)的二腈再循環(huán)流引入至第一液/液萃取區(qū)中，其中所述第一液/液萃取步驟還包括:將所述第一液/液萃取區(qū)中的所述液體分離為包含第一萃取溶劑和催化劑 的第一溶劑相和包含己二腈(ADN)、甲基戊二腈(MGN)、沸點(diǎn)比己二腈(ADN)高的化合物和沸點(diǎn)比甲基戊二腈(MGN)低的化合物的第一萃余液相；其中將來(lái)自在所述液/液萃取步驟中獲得的所述溶劑相的催化劑再循環(huán)至所述第一反應(yīng)區(qū)或所述第二反應(yīng)區(qū)或所述第一和第二反應(yīng)區(qū)兩者中，其中將所述第一萃余液相在一個(gè)或多個(gè)蒸餾步驟中蒸餾，以將己二腈(ADN)和甲基戊二腈(MGN)與下列化合物分離:沸點(diǎn)比己二腈(ADN)高的化合物和沸點(diǎn)比甲基戊二腈(MGN)低的化合物，從而獲得第一提純的二腈流，其中將所述第一提純的二腈流進(jìn)一步蒸餾，以從所述第一提純的二腈流中移除甲基戊二腈(MGN)，從而獲得富集己二腈的第二提純的二腈流，并且其中將所述第二提純的二腈流的至少一部分再循環(huán)至所述液/液萃取步驟中。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述沸點(diǎn)比己二腈(ADN)高的化合物包括催化劑降解產(chǎn)物。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其中所述催化劑降解產(chǎn)物包括至少一種選自由Ni(CN) 2和磷酸酯配體組成的組中的化合物。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述沸點(diǎn)比甲基戊二腈(MGN)低的化合物包括:所述萃取溶劑和至少一種選自由3PN和2M3BN組成的組中的戊烯腈。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一含磷配體是單齒含磷配體，并且其中所述第三含磷配體是二齒含磷配體。
6.權(quán)利要求5所述的方法，其中所述第一含磷配體和所述第二含磷配體是相同的。
7.權(quán)利要求1所述的方法，其中將來(lái)自步驟(a)的反應(yīng)產(chǎn)物流蒸餾，以移除未反應(yīng)的I，3-丁二烯并產(chǎn)生I，3-丁二烯貧化反應(yīng)產(chǎn)物流，其中將所述1，3- 丁二烯貧化反應(yīng)產(chǎn)物流引入至包括進(jìn)料口、上部取出物出口、底部取出物出口和精餾段的蒸餾塔中，其中所述精餾段設(shè)置在所述進(jìn)料口和所述上部取出物出口之間，其中所述精餾段包括至少一個(gè)分離級(jí)，其中將戊烯腈富集流從所述上部取出物出口取出，其中將所述催化劑再循環(huán)流從所述底部取出物出口取出，并且其中所述催化劑再循環(huán)流包含至少5重量％的戊烯腈。
8.權(quán)利要求7所述的方法，其中所述蒸餾塔還包括側(cè)部取出物出口，其中所述精餾段包含至少兩個(gè)分離級(jí)，其中所述精餾段還包括液體收集裝置，其中將液體在所述液體收集裝置中收集并且通過(guò)所述側(cè)部取出物出口，以形成側(cè)部取出物流側(cè)部取出物流，其中所述側(cè)部取出物流側(cè)部取出物流包含甲基戊二腈(MGN)，并且其中將所述側(cè)部取出物流側(cè)部取出物流作為進(jìn)料送入所述第一液/液萃取步驟中。
9.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法包括兩個(gè)分開的液/液萃取步驟，其中使用第一液/液萃取步驟萃取所述第一催化劑，但不萃取所述第三催化劑；并且使用分開的液/液萃取步驟萃取所述第三催化劑，但不萃取所述第一催化劑。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其中所述分開的液/液萃取步驟包括:使來(lái)自步驟(C)的反應(yīng)產(chǎn)物和所述第三催化劑與下述萃取溶劑接觸:與在所述第一液/液萃取步驟中使用的所述萃取溶劑不同的萃取溶劑，以產(chǎn)生包含所述第三催化劑的溶劑相和包含來(lái)自步驟(C)的己二腈產(chǎn)物的萃余液相；其中將來(lái)自在所述分開的液/液萃取步驟中獲得的所述溶劑相的催化劑再循環(huán)至所述第三反應(yīng)區(qū)中，但不再循環(huán)至 所述第一反應(yīng)區(qū)或所述第二反應(yīng)區(qū)或所述第一和第二反應(yīng)區(qū)兩者中，并且其中將所述包含來(lái)自步驟(C)的己二腈產(chǎn)物的萃余液相在一個(gè)或多個(gè)蒸餾步驟中蒸餾，以回收提純的己二腈產(chǎn)物流。
11.權(quán)利要求10所述的方法，其中將所述提純的己二腈產(chǎn)物流的一部分再循環(huán)至用于萃取所述第一催化劑的所述第一液/液萃取步驟中，但不再循環(huán)至用于萃取所述第三催化劑的所述分開的液/液萃取步驟中。
12.權(quán)利要求10所述的方法，其中不將所述提純的己二腈產(chǎn)物流中的任何再循環(huán)至所述第一液/液萃取步驟中。
13.權(quán)利要求10所述的方法，其中將來(lái)自所述第一液/液萃取步驟的所述萃余液和來(lái)自所述分開的液/液萃取步驟的所述萃余液在相同的或不同的蒸餾裝置中蒸餾。
14.權(quán)利要求13所述的方法，其中將來(lái)自用于萃取所述第一催化劑的所述第一液/液萃取步驟的所述萃余液流，或者來(lái)自用于萃取所述第三催化劑的所述分開的液體萃取步驟的所述萃余液流，或者兩種所述萃余液流蒸餾，以移除萃取溶劑并獲得萃取溶劑貧化萃余液流，其中將所述萃取溶劑貧化萃余液流蒸餾，以移除戊烯腈并獲得戊烯腈貧化萃余液流，其中將所述戊烯腈貧化萃余液流在二腈塔中蒸餾，以移除催化劑降解產(chǎn)物，從而獲得富集MGN的第一二腈流和富集己二腈的第二二腈流，其中所述二腈塔包括進(jìn)料口、上部取出物出口、側(cè)部取出物出口和底部取出物出口，其中將催化劑降解產(chǎn)物通過(guò)所述二腈塔的所述底部取出物出口取出，其中將己二腈通過(guò)所述二腈塔的所述側(cè)部取出物出口取出，并且其中將MGN和更低沸點(diǎn)的化合物通過(guò)所述二腈塔的所述上部取出物出口取出。
15.權(quán)利要求13所述的方法，其中將來(lái)自用于萃取所述第一催化劑的所述第一液/液萃取步驟的所述萃余液流蒸餾，以移除萃取溶劑并獲得萃取溶劑貧化萃余液流，其中將所述萃取溶劑貧化萃余液流蒸餾，以移除戊烯腈并獲得戊烯腈貧化萃余液流，其中將所述戊烯腈貧化萃余液流在二腈塔中蒸餾，以移除催化劑降解產(chǎn)物，從而獲得富集MGN的第一二腈流和富集己二腈的第二二腈流，其中所述二腈塔包括進(jìn)料口、上部 取出物出口、側(cè)部取出物出口和底部取出物出口，其中將催化劑降解產(chǎn)物通過(guò)所述二腈塔的所述底部取出物出口取出，其中將己二腈通過(guò)所述二腈塔的所述側(cè)部取出物出口取出，并且其中將MGN和更低沸點(diǎn)的化合物通過(guò)所述二腈塔的所述上部取出物出口取出，并且其中將來(lái)自所述二腈塔的所述側(cè)部取出物出口的己二腈再循環(huán)至所述第一液/液萃取器。
16.權(quán)利要求14所述的方法，其中將來(lái)自所述第一液/液萃取區(qū)的萃余液和來(lái)自所述分開的液/液萃取區(qū)的萃余液在不同的蒸餾裝置中蒸餾。
17.權(quán)利要求16所述的方法，其中通過(guò)所述二腈塔的所述底部取出物出口取出的所述催化劑降解產(chǎn)物包含己二腈，并且其中將通過(guò)所述二腈塔的所述底部取出物出口取出的所述催化劑降解產(chǎn)物送入刮膜蒸發(fā)器(WFE)，以從通過(guò)所述二腈塔的所述底部取出物出口取出的所述催化劑降解產(chǎn)物分離并回收己二腈。
18.權(quán)利要求17所述的方法，其中使用相同的刮膜蒸發(fā)器(WFE)，以從由來(lái)自所述第一液/液萃取區(qū)的萃余液流和來(lái)自所述分開的液/液萃取區(qū)的萃余液流兩者分離的催化劑降解產(chǎn)物回收己二腈。
全文摘要
使用氫氰化反應(yīng)以使1，3-丁二烯與氰化氫在催化劑的存在下反應(yīng)以產(chǎn)生戊烯腈以及反應(yīng)副產(chǎn)物如甲基戊二腈(MGN)。將來(lái)自氫氰化反應(yīng)的流出物以特定的方式蒸餾以產(chǎn)生戊烯腈富集流、催化劑富集流和富集甲基戊二腈(MGN)的流?？梢詫⒋呋瘎└患鞯闹辽僖徊糠衷傺h(huán)至氫氰化反應(yīng)?？梢曰厥?-戊烯腈，并且任選地，使其進(jìn)一步與HCN反應(yīng)以制備己二腈(ADN)。
文檔編號(hào)C07C255/04GK103080076SQ201180043056
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者拉里·E·默貝, 趙增勛 申請(qǐng)人:因溫斯特技術(shù)公司