多胺作為異戊二烯生產(chǎn)中的二硫化碳清除劑的用圖
【專利說明】多胺作為異戊二婦生產(chǎn)中的二硫化碳清除劑的用途
[0001] 相關(guān)申請交叉引用 本申請要求保護(hù)在2013年8月22號提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/868634的優(yōu)先權(quán)益， 其標(biāo)題為"U沈OFDIET肌LE肥TRIAMI肥ASACS2SCAVENGERINISOPRE肥PRODUCTION (二亞乙基=胺作為異戊二締生產(chǎn)中的C&清除劑的用途r且通過引用結(jié)合到文中。 發(fā)明領(lǐng)域
[0002] 本公開設(shè)及從控流清除二硫化碳(CS2)。
[0003] 發(fā)明背景 在合成橡膠的生產(chǎn)中使異戊二締聚合。合成橡膠的物理性質(zhì)高度取決于基礎(chǔ)微結(jié)構(gòu)。 具有混合微結(jié)構(gòu)的聚合物鏈產(chǎn)生比按一定順序的方式重復(fù)的單一微結(jié)構(gòu)的合成橡膠品質(zhì) 低的合成橡膠。合成橡膠生產(chǎn)者優(yōu)選高純度的異戊二締，原因是其產(chǎn)生具有高度均一的微 結(jié)構(gòu)及具有合乎需要的物理性質(zhì)的合成橡膠。
[0004]二硫化碳（"CS2")常常存在于用于制備異戊二締的Cs石腦油中。CS2可使用于促進(jìn) 異戊二締中的其他控雜質(zhì)的除去的催化劑或用于聚合方法的齊格勒催化劑中毒。遺憾的 是，CS2和異戊二締具有類似的沸點，因此難W通過蒸饋除去CS2。因此，包含多胺的清除劑常 常用于異戊二締生產(chǎn)W與C妃反應(yīng)且利于從異戊二締除去CS2。
[000引發(fā)明概述 可W通過加入相轉(zhuǎn)移催化劑提高從控流清除二硫化碳的效率。因此，公開了使用包含 相轉(zhuǎn)移催化劑的處理組合物從控清除CS2的方法。所述方法可W包括使所述控流與處理組 合物接觸W形成盼2和所述處理組合物的反應(yīng)產(chǎn)物。所述處理組合物可W包含至少一種CS2 清除劑和至少一種相轉(zhuǎn)移催化劑。所述(:&清除劑可W包含至少一種具有W下通式的多胺： 、較；H、， 其中Ri、R2、R3可W為相同或不同的H、芳基或C廣C4烷基;且X和y可W為0-10的整數(shù)。隨 后可W從控流分離反應(yīng)產(chǎn)物。在另一種方法中，所述多胺可W為二亞乙基=胺（"DETA")。
[0006]所述相轉(zhuǎn)移催化劑可W包含至少一種具有W下通式的季錠鹽：
其中R4、Rs、R6和R?可W為相同或不同的H、芳基、芐基或C1-C20烷基，且A可W為氨氧根、 面離子、乙酸根、硫酸根或硝酸根陰離子。
[0007]在另一種方法中，至少一種季錠鹽可W選自烷基季錠鹽、二烷基脂肪錠鹽、二甲基 二烷基錠鹽和二酷胺錠絡(luò)合物。在又一個實施方案中，至少一種季錠鹽可W選自氯化十四 烷基二甲基芐基錠(Z巧hiramine)和漠化四下基錠（叮BAB")。
[0008]在另一種方法中，所述控流可W包含異戊二締。在另一種方法中，所述控流可W包 含異戊二締純化過程中的溶劑流。在又一個實施方案中，所述溶劑流可W為貧溶劑流，當(dāng)所 述貧溶劑流離開異戊二締純化過程中的汽提器時，所述貧溶劑流與處理組合物接觸。
[0009]在另一個實施方案中，CS2清除劑的量與CS2的量的比率可W在約I-約5摩爾CS2清 除劑每摩爾CS2范圍內(nèi)。
[0010] 在另一個實施方案中，公開了用于清除控流中的二硫化碳的處理組合物。所述處 理組合物可W包含至少一種CS2清除劑和至少一種相轉(zhuǎn)移催化劑。所述CS2清除劑可W包含 至少一種具有W下通式的多胺： 綠瓣-鍛護(hù)N:腳護(hù)裝護(hù)鱗敵換細(xì)料吉 其中Ri、R2、R3可W為相同或不同的H、芳基或C廣C4烷基;且X和y可W為0-10的整數(shù)。在 另一個實施方案中，所述多胺可W為二亞乙基=胺。
[0011]在另一個實施方案中，所述相轉(zhuǎn)移催化劑的重量為CS2清除劑的0.1-10%。在另一 個實施方案中，所述處理組合物可W具有包含至少一種具有W下通式的季錠鹽的相轉(zhuǎn)移催 化劑：
其中R4、Rs、R6和R?可W為相同或不同的H、芳基、芐基或C1-C20烷基，且A可W為氨氧根、 面離子、乙酸根、硫酸根或硝酸根陰離子。
[0012] 所述相轉(zhuǎn)移催化劑可W包括至少一種選自烷基季錠鹽、二烷基脂肪錠鹽、二甲基 二烷基錠鹽和二酷胺錠絡(luò)合物的季錠鹽。在又一個實施方案中，至少一種季錠鹽可W選自 氯化十四烷基二甲基芐基錠(Z巧hiramine)和漠化四下基錠。
[0013]在另一個實施方案中，公開了具有降低濃度的二硫化碳的控產(chǎn)物?？蒞W包括使 所述控產(chǎn)物與處理組合物接觸W形成CS2和處理組合物的反應(yīng)產(chǎn)物的方法來降低CS2。所述 處理組合物可W包含至少一種CS2清除劑和至少一種相轉(zhuǎn)移催化劑。所述CS2清除劑可W包 含至少一種具有W下通式的多胺： 搬狗:韻-纖:議擊鴻讀擴纖f 其中Ri、R2、R3可W為相同或不同的H、芳基或C廣C4烷基;且X和y可W為0-10的整數(shù)。隨 后可W從控產(chǎn)物分離所述反應(yīng)產(chǎn)物。在另一個實施方案中，所述多胺可為二亞乙基=胺。
[0014]所述相轉(zhuǎn)移催化劑可W包含至少一種具有W下通式的季錠鹽：
其中R4、Rs、R6和R?可W為相同或不同的H、芳基、芐基或C1-C20烷基，且A可W為氨氧根、 面離子、乙酸根、硫酸根或硝酸根陰離子。
[0015]在另一個實施方案中，所述相轉(zhuǎn)移催化劑可W包括至少一種選自烷基季錠鹽、二 烷基脂肪錠鹽、二甲基二烷基錠鹽和二酷胺錠絡(luò)合物的季錠鹽。在另一個實施方案中，至少 一種季錠鹽可W選自氯化十四烷基二甲基芐基錠(zephiramine)和漠化四下基錠。在又一 個實施方案中，所述控產(chǎn)物可W包含異戊二締。
[0016] 附圖簡述 圖1顯示簡化的異戊二締生產(chǎn)過程。
[0017]示例性實施方案詳述 圖1顯示簡化過程100的一部分，其中通過從粗Cs流提取(或純化)來生產(chǎn)異戊二締，所 述粗Cs流由石腦油的蒸汽裂化生產(chǎn)。在不限制本發(fā)明的范圍的情況下，可W出現(xiàn)所述簡化 方法的變體。所述方法可W分成四個通用段。
[0018] 1.預(yù)處理段1，其中從粗Cs進(jìn)料106除去輕饋分UC4組分）102和重饋分UCs組 分）1〇4。該段通常由將環(huán)戊二締轉(zhuǎn)化成二環(huán)戊二締（"DCP護(hù)）的二聚體鼓筒(dimer化um)組 成。還在預(yù)處理段中除去DCTO和間戊二締。
[0019] 2.提取蒸饋段2由吸收器108和汽提器110構(gòu)成。在吸收器108中，異戊二締吸收在 合適的質(zhì)子惰性溶劑(通常為乙臘或二甲基甲酯胺）112中并被送到汽提器110。戊燒和戊締 并不吸收在溶劑中而在吸收器塔頂中作為抽余油114除去。將富異戊二締溶劑汽提且將Cs 組分116送到純化段3。使汽提溶劑(貧溶劑)118重新循環(huán)到吸收器108。
[0020] 3.在純化段3中，將Cs乙烘120、W及水和重組分（統(tǒng)稱122)除去W產(chǎn)生純凈的異 戊二締124。
[0021 ] 4.將來自汽提器底部的貧溶劑118的滑流（Siipstream) 126送到溶劑提純 (cleanupsection)段4,其中例如通過蒸饋從溶劑除去重組分128和輕組分130。流128和 130中存在的組分可W包括消泡劑、聚合物、水和溶劑分解產(chǎn)物。消泡劑和聚合物通常存在 于重組分流128中，而水和溶劑降解產(chǎn)物可W存在于流128和130中的一個或兩者中。進(jìn)到整 個過程中的水可W來源于Cs進(jìn)料106或用于吸收器108的溶劑。
[0022] 可W將處理組合物加到進(jìn)到預(yù)處理段1中的流106中、進(jìn)到吸收器中的流中、進(jìn)到 汽提器中的流112中、進(jìn)到純化段3中的流116中、進(jìn)到溶劑提純段4中或進(jìn)到吸收器108中的 流118中、進(jìn)到溶劑提純段4中的流126中和離開純化段3的流124中或各個位置的組合中。例 如，如132所示在異戊二締流進(jìn)入純化段3之前，可W將處理組合物加到異戊二締流中。在另 一個實施例中，還可W在純化段3之后的134將處理組合物加到最終的異戊二締中，或在離 開汽提器110或在進(jìn)入溶劑提純段4之前的136加到貧溶劑118中。處理組合物與異戊二締流 或貧溶劑中存在的CS2反應(yīng)W形成水溶性反應(yīng)產(chǎn)物，例如二硫代氨基甲酸鹽，其將主要被異 戊二締流中的水或溶劑流中的水吸收。如果將水除去，則水溶性反應(yīng)產(chǎn)物隨水除去。如果在 134將處理組合物加到最終的異戊二締中，由于純化段3將業(yè)已除去大部分存在的水，可能 需要洗涂步驟W除去反應(yīng)產(chǎn)物所具有的水。
[0023] 在一個實施方案中，當(dāng)貧溶劑118離開汽提器110時，可W將處理組合物加到貧溶 劑118中。所形成的二硫代氨基甲酸鹽與重組分128可W在溶劑提純段4除去。最終目的在于 從異戊二締流除去CS2,且從溶劑除去CS2可W使溶劑從異戊二締更好地除去CS2。
[0024]在一些實施方案中，當(dāng)貧溶劑118離開汽提器110時和在其進(jìn)入包括兩個蒸饋塔 (未示出）的溶劑提純段之前，可W將處理組合物加到貧溶劑118中。第一塔蒸饋溶劑和水塔 頂饋出物，留下聚合物、消泡劑、任何剩余的處理組合物，而二硫代氨基甲酸鹽作為重組分 除去。第二塔除了來自水洗涂塔(未示出）的水之外還接受第一塔塔頂饋出物。運些結(jié)合流 將除去乙臘/水恒沸物(恒定沸點混合物)塔頂饋出物，而過量的水到達(dá)第二塔中的底部并 作為水洗涂塔的水進(jìn)料重新使用。
[0025]可W通過加入相轉(zhuǎn)移催化劑提高從控流清除二硫化碳的效率。因此，公開了使用 包含相轉(zhuǎn)移催化劑的處理組合物從控清除CS2的方法。所述方法可W包括使所述控流與處 理組合物接觸W形成CS2和所述處理組合物的反應(yīng)產(chǎn)物。所述處理組合物可W包含至少一 種CS2清除劑和至少一種相轉(zhuǎn)移催化劑。所述CS2清除劑可W包含至少一種具有W下通式的 多胺： 東授戴礙為灼知投滅纖I廉緣"線余 其中Ri、R2、R3可W為相同或不同的H、芳基或C廣C4烷基;且X和y可W為0-10的整數(shù)。在 另一種方法中，所述多胺可W為二亞乙基=胺。
[0026]隨后可W從控流分離反應(yīng)產(chǎn)物?？蒞使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所預(yù)期的任何方法 來分離反應(yīng)產(chǎn)物和控流。合適的方法包括，但不限于，洗涂和蒸饋。
[0027]相轉(zhuǎn)移催化劑可W包含至少一種具有W下通式的季錠鹽：
其中n為正整數(shù);R4、Rs、R6和R?可W為相同或不同的H、芳基、芐基或C1-C20烷基，且A-可W為氨氧根、面離子、乙酸根、硫酸根或硝酸根陰離子。
[0028]在另一種方法中，至少一種季錠鹽可W選自烷基季錠鹽、二烷基脂肪錠鹽、二甲基 二烷基錠鹽和二酷胺錠絡(luò)合物。在又一個實施方案中，至少一種季錠鹽可W選自氯化十四 烷基二甲基芐基錠(Z巧hiramine)和漠化四下基錠。
[0029]從控流降低二硫化碳的量所需要的處理組合物的量可W隨各種參數(shù)(包括所存在 的CS2的量)變化。在一個實施方案中，所述處理組合物可WW控流的約0.Ippm-約IOO(K)PPm 體積的范圍存在。在另一個實施方案中，所述處理組合物可WW約Ippm-約SOOOppm范圍存 在。在又一個實施方案中，所述處理組合物可W在約Ippm-約1000 ppm范圍內(nèi)。在另一種方法 中，所述控流可W包含異戊二締。在又一種方法中，當(dāng)控流進(jìn)入異戊二締洗涂容器時，所述 控流可W與處理組合物接觸，異戊二締洗涂容器在圖1中未示出，但可W作為異戊二締生產(chǎn) 或純化過程的部件添加。
[0030]所述反應(yīng)產(chǎn)物可W包括二硫代氨基甲酸鹽。
[0031]在另一個實施方案中，公開了用于清除控流中的二硫化碳的處理組合物。所述處 理組合物可W包含至少一種CS2清除劑和至少一種相轉(zhuǎn)移催化劑。所述CS2清除劑可W包含