[发明专利]用于分离二-三羟甲基丙烷的方法

说明书

本发明涉及一种用于从三羟甲基丙烷生产的二次流分离二三羟甲基丙烷的方法。

二三羟甲基丙烷(二-TMP)是用于制备醇酸树脂、高质量漆和涂料、增塑剂以及润滑剂的一种起始材料。

原则上所熟知的是二-TMP是作为三羟甲基丙烷(TMP)生产中的副产物而获得的并且可以从二次流中在TMP的生产中分离出来。

三羟甲基丙烷是在碱存在下在一种水性介质中通过甲醛与正丁醛的反应工业化地制备的。中间产物是单羟甲基丁醛以及二羟甲基丁醛。最后一个步骤是将二羟甲基丁醛转化成TMP，这通过“氢化过程”中的氢化作用亦或通过二羟甲基丁醛与甲醛以及化学计量的量的一种碱的坎尼扎罗反应来实现的从而形成TMP以及相应的甲酸盐。

该氢化过程要求复杂的技术例如在超大气压下催化加氢，而该坎尼扎罗方法使用例如氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钙作为碱而简单地实现。一个特别的优点是当使用氢氧化钙作为碱时作为副产物形成了甲酸钙并且代表通过该方法生产的有价值的另外一种材料。

在此背景下，借助于它可以通过控制特定的条件来增加TMP中二-TMP的比例的方法也是熟知的。因此，例如，JP 57011934和JP 61021538指出了这可以通过基于水和甲醛的总量的甲醛的比例小于20％来实现。JP 0815740描述了在一个两相反应系统中TMP以及二-TMP的制备。

此外，从EP 0799815A中已知的是在一种碱性催化剂的存在下可以通过2-乙基丙烯醛与TMP以及甲醛进行反应来制备二-TMP。

在许多变体中描述了由坎尼扎罗方法来生产粗制的TMP反应溶液。在将反应混合物中剩余的碱中和之后，它总体上包括用于浓缩水性粗制溶液的步骤(例如蒸馏掉低沸剂以及水)跟随的是用于分离掉无机副产物(例如特别是甲酸盐)的步骤以及用于纯化反应产物TMP的步骤。

这些无机甲酸盐总体上是在浓缩之后通过过滤沉淀的甲酸盐或通过一个萃取步骤被分离掉的，其中TMP以及有机副产物是从该水性甲酸盐溶液中被分离出的。用于从无机甲酸盐中分离TMP以及二-TMP的萃取步骤具有以下缺点，即必须将与该TMP产物的总量相匹配的一个另外的流进行循环、蒸发以及浓缩，这就能量消耗而言是不利的。

分离掉甲酸盐之后，总体上将该目标产物TMP蒸馏一次或多次以将其进一步纯化。在这些蒸馏中，二-TMP典型地保留在来自TMP蒸馏的残渣中。由于其高沸点，二-TMP本身可以通过蒸馏来获得，而不分解，仅具有高的技术费用。

DE 2058518描述了在减压下通过蒸气蒸馏从剩余的残渣中分离出二-TMP的一种方法。该方法具有以下缺点，即要求大量的蒸气并且仅仅产生了一种非常不纯的产物，该产物必须通过从一种有机溶剂中进行多次结晶来进一步纯化。

二-TMP聚集在来自TMP的蒸馏的残渣中。因此，这些残渣典型地用作用于二-TMP回收的适合的起始点。

因此，本发明的一个目的是从TMP生产的二次流中获得高纯度的二-TMP。

该目的是根据本发明通过用于从TMP蒸馏的蒸馏残渣中分离二-TMP的一种方法来实现的，该方法特征在于

a)将该蒸馏残渣吸收在一种适合的溶剂中并且通过引入混合能量与水以及任选的一种酸以这样一个量值进行混合，即使得形成了由至少一个有机溶剂相以及一个粘性残余物相组成的一个多相系统，优选一个两相系统，

b)通过相分离将该粘性残余物相从该有机溶剂相中分离出来，

c)将根据步骤b)获得的有机溶剂相用水进行萃取，

d)将根据步骤c)获得的水相中存在的有机溶剂除去并且

e)将二-TMP从根据步骤d)获得的水相中分离出来。

来自TMP蒸馏的适合的蒸馏残渣具体地是通过将具有按重量计小于98％的TMP含量(优选小于按重量计95％)的含TMP的粗产物进行蒸馏所获得的那些，其中这些含TMP的粗产物是通过包括至少以下步骤的方法来生产的：

i)在一种无机碱的存在下在一种水性介质中使甲醛与正丁醛进行反应，

ii)至少部分地除去具有沸点大于TMP的沸点的物质，特别是水以及甲醛，

iii)至少部分地除去无机甲酸盐。

上述的含TMP的粗产物典型地是在TMP生产过程中获得的。

这些含TMP的粗制产物是任选地通过包括以下步骤的一种方法来生产的：

iv)除步骤i)、ii)以及iii)之外，在步骤i)之后将无机碱进行中和。

步骤iii)，即至少部分地除去无机甲酸盐可以例如通过萃取、过滤、沉淀或离心作用，优选地通过过滤、沉淀或离心作用来实现。