[发明专利]催化剂制备和氢化方法

说明书

技术领域

本披露涉及一种用于制备催化剂的方法并且涉及所述催化剂有效的氢化方法。更确 切地说，本发明涉及在非均相铁催化剂存在下催化氢化有机腈。这类反应的实例包括己 二腈氢化为六亚甲基二胺和甲基戊二腈(尤其是2-甲基戊二腈)氢化为2-甲基五亚甲基 二胺。

背景技术

将包含腈基的化合物氢化为胺的方法为已知的。二腈氢化为相应二胺是一种已经使 用了很长一段时间的方法，尤其是己二腈氢化为六亚甲基二胺，六亚甲基二胺是制备尼 龙-6，6的基本材料。

近年来，对脂肪族二腈氢化(有时也称为半氢化)为氨基腈的关注日益增加，尤其 是己二腈氢化为6-氨基己腈，从而直接得到或经由己内酰胺得到尼龙-6。

Ziemecki等人的美国专利第5,151,543号披露一种将脂肪族二腈选择性氢化为相应 氨基腈的方法，所述方法是在25-150℃下并且在大于大气压的压力下，在相对于二腈至 少2/1摩尔过量的溶剂(所述溶剂包含具有1到4个碳原子的液氨或醇以及可溶于所述 醇中的无机碱)存在下，在雷尼催化剂(Raneycatalyst)存在下，所得氨基腈作为主要 产物回收。

Kershaw等人的美国专利第3,696,153号披露一种在衍生自铁化合物(如氧化铁)的 呈颗粒形式的催化剂存在下催化氢化己二腈的方法，所述催化剂已在不超过600℃的温 度下用氢气活化。

Bivens等人的美国专利第3,758,584号披露一种在衍生自钴或铁化合物(如氧化铁) 的催化剂存在下将己二腈催化氢化为六亚甲基二胺的方法，所述催化剂已在约300℃到 约600℃范围内的温度下在氢气与氨的混合物中活化。

在通过使二腈与氢气在液态或超临界氨存在下反应来制造二胺的方法中，需要回收 和再循环氨。在已经从反应产物回收未反应的氢气之后，一部分氨可以在蒸馏或闪蒸步 骤中回收，所述蒸馏或闪蒸步骤在400到600psig的一般范围内的压力下进行。然而， 这个氨回收步骤的液体底部物料流仍含有大量的氨。

另一部分的氨可以在第二蒸馏步骤中回收，所述第二蒸馏步骤在基本上大气压下进 行，例如约2psig到50psig。然而，除了氨以外，在第二步中产生的顶部蒸气流还包括 少量二胺。

需要将氨从第二回收步骤再循环到第一回收步骤。然而，为了再循环此氨，必须压 缩第二步的蒸气流以将所述物料流的压力增加到第一蒸馏步骤中所用的压力水平。

发明内容

根据本文所披露的实施例，已经发现，来自第二蒸馏步骤的蒸气中的二胺冷凝并且 可以在压缩机中固化。当压缩机是往复式压缩机时，二胺的固化尤其存在问题。固体的 累积在最好的情况下会通过堵塞级间冷却器而造成可靠性问题，并且在最差的情况下造 成灾难性的压缩机故障。

将二胺与氨分离。所述方法包含步骤(a)到(g)。

步骤(a)包含将包含二胺和氨的液体引入第一蒸馏区。步骤(b)包含在步骤(a) 的第一蒸馏区中蒸馏所述液体，从而获得富含氨的第一顶部蒸气流和富含二胺的第一液 体底部物料流。步骤(c)包含将来自步骤(b)的第一液体底部物料流的液体引入第二 蒸馏区。步骤(d)包含在步骤(c)的第二蒸馏区中蒸馏所述液体，从而获得富含氨的 第二顶部蒸气流和富含二胺的第二液体底部物料流。步骤(e)包含使来自步骤(d)的 第二顶部蒸气流的蒸气穿过多级压缩机并且随后进入第一蒸馏区。步骤(f)包含将来自 步骤(d)的第二底部物料流引入第三蒸馏区。步骤(g)包含在步骤(f)的第三蒸馏区 中蒸馏所述液体，从而获得富含氨的第三顶部蒸气流和富含二胺的第三液体底部物料 流。

步骤(d)的第二蒸馏区中的压力小于步骤(b)的第一蒸馏区中的压力。步骤(g) 的第三蒸馏区中的压力小于步骤(d)的第二蒸馏区中的压力。

在一个实施例中，第一蒸馏区包含蒸馏塔，并且第二蒸馏区和第三蒸馏区均包含至 少一个闪蒸罐。在另一个实施例中，第一蒸馏区包含一批蒸馏容器，如闪蒸罐。

引入步骤(a)的第一蒸馏区中的液体可以包含以所述液体中的二胺和氨的总重量 计小于80wt％的二胺和超过20wt％的氨。引入步骤(c)的第二蒸馏区中的液体可以包 含以所述液体中的二胺和氨的总重量计70wt％到95wt％的二胺和5wt％到30wt％的氨。 引入步骤(c)的第三蒸馏区中的液体可以包含以所述液体中的二胺和氨的总重量计超 过85wt％的二胺和小于15wt％的氨。