[发明专利]分离N2O的方法

说明书

本发明涉及一种纯化包含一氧化二氮的气体混合物G-0的方法，包含一氧化二氮且可通过所述方法获得的纯化气体混合物作为烯烃的氧化试剂的应用。

现有技术中公开了各种一氧化二氮的制备方法。同样已知的是一氧化二氮可用作例如烯烃的氧化试剂。

例如，WO 98/25698公开了一种通过NH₃与氧气的催化部分氧化制备一氧化二氮的方法。根据WO 98/25698，使用由氧化锰、氧化铋和氧化铝组成的催化剂，以高选择性产生一氧化二氮。相似的催化剂体系也详细描述在科学研究(Noskov等人，Chem.Eng.J.91(2003)235-242)中。US5,849,257同样公开了一种通过氨的氧化制备一氧化二氮的方法。该氧化在铜-锰氧化物催化剂的存在下进行。

在公开于WO 00/01654的方法中，一氧化二氮通过还原包含NO_x和氨的气流制备。

通过一氧化二氮将烯烃化合物氧化为醛或酮描述在例如GB 649,680和同族的US 2,636,898中。两份文献完全公开了氧化原则上可在合适的氧化催化剂的存在下进行。

最近的科学文章，即G.L. Panov等人，“用一氧化二氮非催化液相氧化烯烃。1.氧化环己烯为环己酮”，React.Kinet.CatA1.Lett.第76卷，第2期(2002)，第401-405页和K.A.Dubkov等人，“用一氧化二氮非催化液相氧化烯烃。2.氧化环戊烯为环戊酮”，React.Kinet.CatA1.Lett.第77卷，第1期(2002)，第197-205页，同样描述了用一氧化二氮氧化烯烃化合物。E.V.Starokon等人的科学文章″用一氧化二氮将烯烃液相氧化为羰基化合物″，Adv.Synth.CatA1.2004，346，268-274页也包括用一氧化二氮在液相将烯烃氧化的机理研究。

用一氧化二氮由烯烃合成羰基化合物也描述在各种国际专利申请中。例如，WO 03/078370公开了一种用一氧化二氮由脂族烯烃制备羰基化合物的方法。反应在20～350℃的温度和0.01～100个大气压的压力下进行。WO 03/078374公开了一种制备环己酮的相应方法。根据WO 03/078372，制备具有4～5个碳原子的环酮。根据WO03/078375，环酮在这些工艺条件下由具有7～20个碳原子的环烯烃制备。WO03/078371公开了一种由取代烯烃制备取代酮的方法。WO04/000777公开了一种将二和多烯烃与一氧化二氮反应给出相应的羰基化合物的方法。在这些文献中没有提到一氧化二氮的纯化。

同样已知的是，包含一氧化二氮的尾气(off-gas)流可用于其它反应中。在各种化学方法中一氧化二氮作为不希望的副产物获得，尤其是在使用硝酸的氧化中获得，非常特别是在将环己酮和/或环己醇氧化为己二酸的方法中获得。一氧化二氮作为不希望的副产物获得的方法的其它实例是将环十二烷酮和/或环十二烷醇用硝酸氧化获得十四烷二酸和将NH₃部分氧化为NO的方法。

例如WO2005/030690、WO2005/030689和WO2004/096745公开了用一氧化二氮氧化烯烃的方法，具体是氧化环十二碳三烯、环十二碳烯和环戊烯的方法。所有三份申请公开了除了其它一氧化二氮源以外，也可以使用可被纯化(例如在它们用作氧化剂之前通过蒸馏方法纯化)的尾气流。

在制备一氧化二氮和使用尾气流这二者中，N₂O最初是作为与其它组分的稀释气态混合物获得。这些组分可划分成对于具体应用而言具有破坏性作用的那些和表现为惰性的那些。对于作为氧化剂的应用，具有破坏性作用的气体包括NO_x或例如氧气。术语″NO_x″在本发明的上下文中应理解为是指的所有化合物N_aO_b，其中a为1或2，b为1-6，N₂O除外。替代术语″NO_x″，术语″氮氧化物″也用于本发明的上下文中。破坏性的次要组分也包括NH₃和有机酸。

对于具体的应用，必须在反应前纯化使用的一氧化二氮。例如对于一氧化二氮作为氧化剂的应用，必须除去破坏性的次要组分如氧气或氮氧化物NO_x。