專利名稱：將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法
技術領域：
本發明涉及將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法。
背景技術：
脂肪族二胺反應混合物通常包括許多雜質。這些雜質是所不期望的，并且應該從期望的二胺產物中分離從而滿足某些所需的規格。盡管努力研究以改善分離期望的二胺產物的方法，仍然需要一種方法，通過該方法可經濟地和以高產率制備脂環族二(氨基甲基) 化合物。

發明內容
本發明提供將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法， 和通過這種方法獲得的脂肪族二胺。在一種實施方式中，本發明提供將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法，該方法包括以下步驟(1)將一種或多種脂環族氰基醛、氫、氨、任選的水、和任選的一種或多種溶劑進料到連續還原性氨化反應器系統中；( 使所述一種或多種脂環族氰基醛、氫、和氨在一種或多種非均相基于金屬的催化劑系統存在下在80°c至約 1600C的溫度和700至3500psig的壓力相互接觸；(3)由此形成產物混合物，該產物混合物包括一種或多種脂環族二胺、任選的一種或多種雙環副產物、任選的一種或多種脂環族氨基腈、任選的一種或多種脂環族氨基醇、任選的一種或多種低聚的副產物、氨、水、氫、和任選的一種或多種溶劑；(4)從反應器系統中取出所述產物混合物；( 通過蒸餾從所述產物混合物中除去至少一部分所述氨、所述氫、或其混合物；(6)通過蒸餾除去至少一部分所述水和所述一種或多種任選的溶劑；(7)通過蒸餾除去至少一部分一種或多種任選的雙環副產物；(8)通過蒸餾除去一種或多種任選的脂環族氨基腈、一種或多種任選的脂環族氨基醇、和一種或多種任選的低聚的副產物；和(9)由此將所述一種或多種脂環族二胺從所述產物混合物中分離。在可供選擇的實施方式中，本發明還提供根據本發明的方法生產的一種或多種脂
肪族二胺。在可供選擇的實施方式中，本發明提供根據前述實施方式中任一項的分離一種或多種脂肪族二胺的方法，所不同的是一種或多種脂環族氰基醛選自1，3_氰基環己烷甲醛、1，4-氰基環己烷甲醛、其混合物、及其組合。在可供選擇的實施方式中，本發明提供根據前述實施方式中任一項的分離一種或多種脂肪族二胺的方法，所不同的是一種或多種脂環族二胺是選自下組的二胺1，3- 二 (氨基甲基)環己烷，1，4_ 二(氨基甲基)環己烷，其組合，及其混合物。


為了說明本發明的目的，附圖中示出了示例性的形式；但是，應該理解本發明不限于所示的精確排列和手段。圖1是第一方案，其說明將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法的第一實施方式；圖2是第二方案，其說明將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法的第二實施方式；圖3是第三方案，其說明將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法的第三方案；和圖4是第四方案，其說明將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法的第四方案。
具體實施例方式本發明提供將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法， 和通過這種方法獲得的脂肪族二胺。根據本發明的將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法包括以下步驟(1)將一種或多種脂環族氰基醛、氫、氨、任選的水和任選的一種或多種溶劑進料到連續還原性氨化反應器系統中；( 使所述一種或多種脂環族氰基醛、氫、和氨在一種或多種非均相基于金屬的催化劑系統存在下在80°c至約 160°C的溫度和700至3500psig的壓力相互接觸；(3)由此形成產物混合物，所述產物混合物包括一種或多種脂環族二胺、任選的一種或多種雙環副產物、任選的一種或多種脂環族氨基腈、任選的一種或多種脂環族氨基醇、任選的一種或多種低聚的副產物、氨、水、氫、和任選的一種或多種溶劑；(4)從反應器系統中取出所述產物混合物；( 通過蒸餾從所述產物混合物中除去至少一部分所述氨、所述氫、或其混合物；(6)通過蒸餾除去至少一部分所述水和所述一種或多種任選的溶劑；(7)通過蒸餾除去至少一部分一種或多種任選的雙環副產物；(8)通過蒸餾除去一種或多種任選的脂環族氨基腈，一種或多種任選的脂環族氨基醇，和一種或多種任選的低聚的副產物；和；(9)由此將所述一種或多種脂環族二胺從所述產物混合物中分離。一種或多種脂肪族二胺也可根據將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法生產。將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法可通過一系列連續的蒸餾塔或者多個間歇式蒸餾完成。如下文中所進一步詳細描述的，該反應混合物可含有組分例如反應溶劑(例如，甲醇、叔丁醇、四氫呋喃、庚烷、異丙醇、其混合物、及其組合)，水，雙環胺(BA)，雙環亞胺(Bi)，雙環二胺(BDA)，四種二胺異構體的混合物(1，3_順式，1，3_反式，1，4_順式，和1，4_反式二 (氨基甲基)環己烷)，氨基腈(AN)，氨基醇(AA)， 二聚體，三聚體，和其它重物質(heavies)。由于雜質的沸點范圍，需要操作在各種壓力和溫
5度的一系列連續蒸餾塔或間歇式蒸餾操作來獲得二胺產物的所需純度。本發明也描述除去 BA雜質，這被高熔點弄得復雜化了。可通過添加助溶劑來保持整個蒸餾過程中BA可溶來完成BA的分離。添加助溶劑來溶解BA雜質消除了在蒸餾過程中形成固體，固體的形成可能給分離方法帶來困難。用于BA溶解度的這些助溶劑包括但不限于叔丁醇，正丁醇，2-乙氧基乙醇，2-丙氧基乙醇，己醇，乙醇胺，丁基溶纖劑(BUITL CELL0S0LVE)，辛醇，環己胺，和環己烷甲基胺。BI與二胺產物形成二聚體，該二聚體由于平衡效果(equilibrium effect) 和操作條件而難以作為塔頂產品除去；但是，可使用蒸餾塔側取料(distillation column side-draw)來除去BI組分。使用側取料通過在塔中開始發生二聚體形成反應的點之前強制除去雜質而改善了 BI分離。在可供選擇的實施方式中，可將根據本發明的分離方法應用到具有多組分混合物的反應產物中，該反應產物需要不同的蒸餾操作條件來獲得必要的分離規格，所述多組分混合物具有各種性質。在另一可供選擇的實施方式中，當添加助溶劑會有助于從蒸餾方法中除去高熔點組分，而無需冷凍時，也可應用根據本發明的分離方法。在另一可供選擇的實施方式中，當組分會在較低溫度(塔頂或冷凝器)反應形成高沸騰物時，根據本發明的分離方法可在反應性蒸餾過程中使用，反應性蒸餾會基本上將組分捕集在蒸餾塔中。根據本發明的分離方法提供一種可供選擇的方法用于生產不同應用產品所需的兩種純度級別的二胺產物。脂環族二胺包括但不限于，進料到還原性氨化反應器系統中的一種或多種脂環族氰基醛(所述脂環族氰基醛選自3-氰基環己烷-1-甲醛，4-氰基環己烷-1-甲醛，其混合物，及其組合)，氫，和氨的的反應產物，所述還原性氨化反應器系統例如一個或多個連續反應器，一個或多個間歇式反應器，一個或多個半-間歇式反應器，或其組合；其中使所述一種或多種脂環族氰基醛、氫、和氨在一種或多種非均相基于金屬的催化劑系統存在下在 80°C至約160°C的溫度和700至3500psig的壓力相互接觸；和其中形成一種或多種脂環族二胺；和其中所述一種或多種脂環族二胺選自1，3_ 二(氨基甲基)環己烷、1，4_ 二(氨基甲基)環己烷、其組合、及其混合物。所述一種或多種脂環族氰基醛可選自3-氰基環己烷甲醛、4-氰基環己烷甲醛、其混合物、及其組合。3-氰基環己烷甲醛，CAS號50738-61-9，可具有以下結構和分子式
權利要求
1.將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法，所述方法包括以下步驟將一種或多種脂環族氰基醛、氫、氨、任選的水、和任選的一種或多種溶劑進料到還原性氨化反應器系統中；使所述一種或多種脂環族氰基醛、氫、和氨在一種或多種非均相基于金屬的催化劑系統存在下在80°C至約160°C的溫度和700至3500psig的壓力相互接觸；由此形成產物混合物，所述產物混合物包括一種或多種脂環族二胺、任選的一種或多種雙環副產物、任選的一種或多種脂環族氨基腈、任選的一種或多種脂環族氨基醇、任選的一種或多種低聚的副產物、氨、水、氫、和任選的一種或多種溶劑；從反應器系統中取出所述產物混合物；通過蒸餾從所述產物混合物中除去至少一部分所述氨、所述氫、或其混合物；通過蒸餾除去至少一部分所述水和所述一種或多種任選的溶劑；通過蒸餾除去至少一部分一種或多種任選的雙環副產物；通過蒸餾除去一種或多種任選的脂環族氨基腈、一種或多種任選的脂環族氨基醇、和一種或多種任選的低聚的副產物；由此將所述一種或多種脂環族二胺從所述產物混合物中分離。
2.根據權利要求1的分離一種或多種脂肪族二胺的方法，其中所述一種或多種脂環族氰基醛選自1，3-氰基環己烷甲醛、1，4-氰基環己烷甲醛、其混合物、及其組合。
3.根據權利要求1的分離一種或多種脂肪族二胺的方法，其中所述一種或多種脂環族二胺選自1，3_ 二(氨基甲基)環己烷、1，4_ 二(氨基甲基)環己烷、其組合、及其混合物。
4.根據權利要求1的方法生產的一種或多種脂肪族二胺。
5.權利要求1的方法，其中所述還原性氨化反應器系統包括以串聯、并聯或其組合的方式連接的一個或多個連續反應器，間歇式反應器，半-間歇式反應器，或其組合。
6.權利要求1的方法，其中所述一種或多種非均相基于金屬的催化劑系統包括選自下組的金屬Co、Ni、Ru、Fe、Cu、Re、Pd、其氧化物、其混合物、及其組合。
7.權利要求1的方法，其中所述一種或多種非均相基于金屬的催化劑系統是金屬本體催化劑系統、海綿金屬催化劑系統、負載型金屬催化劑系統、其混合物、或其組合。
8.權利要求1的方法，其中所述一種或多種非均相基于金屬的催化劑系統包括基于Co 的本體催化劑系統。
9.權利要求1的方法，其中所述一種或多種非均相基于金屬的催化劑系統還包括一種或多種促進劑、一種或多種粘合劑，或一種或多種催化劑載體。
10.權利要求9的方法，其中所述一種或多種促進劑選自堿金屬和堿土金屬。
11.權利要求9的方法，其中所述一種或多種粘合劑包括氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、其混合物、或其組合。
12.權利要求9的方法，其中所述一種或多種催化劑載體包括氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、 氧化鋯、其混合物、或其組合。
13.權利要求1的方法，其中使所述一種或多種脂環族氰基醛、氫、和氨在一種或多種非均相基于金屬的催化劑系統存在下在80°C至約160°C的溫度和700至3500psig的壓力相互接觸。
14.根據權利要求4的一種或多種脂環族二胺，其中所述一種或多種脂環族二胺用作環氧樹脂的固化劑，多元醇的引發劑，或者脂肪族多異氰酸酯的中間體。
15.根據權利要求1的方法，其中所述催化劑系統的空速為0.1至10.0每小時，其中空速定義為每小時一種或多種脂環族氰基醛的混合物的質量與催化劑的質量之比。
16.根據權利要求1的方法，其中催化劑壽命有助于所述一種或多種脂環族二胺與所述一種或多種非均相基于金屬的催化劑系統的重量比大于300。
全文摘要
本發明提供一種將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法，和通過這種方法獲得的脂肪族二胺。根據本發明的將還原性氨化反應溶劑和雜質與一種或多種脂肪族二胺分離的方法包括以下步驟(1)將一種或多種脂環族氰基醛、氫、氨、和任選的一種或多種溶劑進料到連續還原性氨化反應器系統中；(2)使所述一種或多種脂環族氰基醛、氫、和氨在一種或多種非均相基于金屬的催化劑系統存在下在80℃至約160℃的溫度和700至3500psig的壓力相互接觸；(3)由此形成產物混合物，所述產物混合物包括一種或多種脂環族二胺、任選的一種或多種雙環副產物、任選的一種或多種脂環族氨基腈、任選的一種或多種脂環族氨基醇、任選的一種或多種低聚的副產物、氨、水、氫、和任選的一種或多種溶劑；(4)從反應器系統中取出所述產物混合物；(5)通過蒸餾從所述產物混合物中除去至少一部分所述氨、所述氫、或其混合物；(6)通過蒸餾除去至少一部分所述水和所述一種或多種任選的溶劑；(7)通過蒸餾除去至少一部分一種或多種任選的雙環副產物；(8)通過蒸餾除去一種或多種任選的脂環族氨基腈，一種或多種任選的脂環族氨基醇，一種或多種任選的低聚的副產物；和(9)由此將所述一種或多種脂環族二胺從所述產物混合物中分離。
文檔編號C07C209/84GK102482198SQ201080037245
公開日2012年5月30日 申請日期2010年7月30日 優先權日2009年7月31日
發明者A.舒伊特曼, B.菲什, D.希克曼, D.瓊, E.莫利特, G.戴爾, P.奧-揚, S.桑薩尼, S.費斯特, T.托伊贊 申請人:陶氏環球技術有限責任公司