[发明专利]腈化合物的制备方法

说明书

本申请是PCT国际申请日为2009年1月12日，PCT国际申请号为PCT/EP2009/050253、中国国家申请号为200980102476.3的发明名称为《腈化合物的制备方法》的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及包含至少一个腈官能团的烃化合物的制备方法。

更具体而言，本发明涉及通过包含至少一个烯属不饱和度的化合物的氢氰化来制备腈化合物的方法。该方法包括处理包含至少一个腈官能团的不可再利用的副产物以将其转化为可再利用的氨和烃化合物的步骤。

背景技术

包含至少一个腈官能团的烃化合物，尤其是包含两个腈官能团的化合物例如己二腈的制备方法，被大规模地进行工业化生产。在这些方法中，使用两步骤的丁二烯氢氰化反应的方法自从1970年代起就被采用了。世界上己二腈的生产绝大多数是通过该方法获得的。

己二腈是用于生产六亚甲基二胺的主要化学中间体，所述六亚甲基二胺是对于制备聚合物，尤其是聚酰胺和对于制备异氰酸酯而言重要的单体。丁二烯的氢氰化方法在于在第一步中在双键上添加一个氢氰酸分子以产生不饱和单腈化合物。所获得的单腈化合物是直链化合物，例如2-戊烯腈和3-戊烯腈，或支化的化合物，例如2-甲基-2-丁烯腈、2-甲基-3-丁烯腈。

在第二步中，将第二个氢氰酸分子添加至单腈化合物的不饱和键上。在前面提及的单腈中，只有3-戊烯腈可以转化为己二腈，其他化合物则产生对于六亚甲基二胺的生产而言不可再利用的支化的二腈化合物。

此外，HCN在3-戊烯腈的不饱和键上的加成使得能够占多数地获得己二腈，但是也获得2-甲基戊二腈(MGN)和2-乙基丁二腈(ESN)。根据所使用的催化体系的性质，所产生的MGN的量或多或少是大的。此外，在第二步中所引入的单腈化合物，除了3-PN以外，或者被转化为不同于己二腈并且对于六亚甲基二胺的生产而言不可再利用的二腈化合物，或者不被氢氰化。因此，化合物2-戊烯腈(2-PN)不被氢氰化并且通过蒸馏分离以不可再利用的副产物流的形式回收。

为了改善第一步对于3-戊烯腈化合物的选择性，己二腈的制备方法包括异构化的步骤，其尤其使得能够将2-甲基-3-丁烯腈转化为3-戊烯腈。

在本文中，可再利用的化合物或产物意指在重要的化学化合物例如己二腈、二胺(六亚甲基二胺)、氨基腈(氨基己腈)的化学合成反应中可以用作原料的化合物。不可再利用的副产物应该理解为在氢氰化过程中形成的产物，该产物不可以经济地用作制备新产物的原料，并且在氢氰化的过程中视为在将其废弃于环境中之前待处理的流出物。

这些不可再利用的副产物往往通过在炉中焚烧产生蒸气而销毁。然而，它们中的某些可以通过化学转化成为有用的新化合物而完全或部分地得到再利用。因此，量最大的副产物是2-甲基戊二腈(MGN)，它可以尤其进行氢化以产生支化的二胺2-甲基-五亚甲基二胺(MPMD)，其主要用作制备聚酰胺的单体或用作合成化学产品的原料。也记载了MGN的其他再利用。

其他的二腈或单腈副产物主要通过燃烧产生能量来进行再利用。然而，作为包含氮原子的这些化合物，所产生的燃烧气体包含氮氧化物。因此，可能有必要在称为DENOx的氮氧化物转化和销毁装置中处理这些燃烧气体。

因此，在尤其是丁二烯的氢氰化方法中不可再利用的副产物的处理和再利用的问题不总是完全得到了解决，并且新的解决方案在不断寻找之中。

发明内容

本发明的目标之一是提出这些副产物的处理方法，该方法不具有燃烧的缺点并且使得能够改善方法的整体经济性，尤其是通过以可再利用的并且在制备己二腈的方法中有利地可再循环的化合物的形式再利用副产物。

因此，本发明提出了通过在催化体系存在下包含至少一个烯属不饱和度的有机化合物的氢氰化来生产包含至少一个腈官能团的直链有机化合物的方法，该方法包含一个或多个从氢氰化介质中分离可再利用的腈化合物和不可再利用的腈副产物的步骤，其特征在于，所述方法在于在0.1至10MPa、优选0.5MPa至3MPa的绝对压力下，在200至500℃、优选300℃至400℃的温度下并且在加氢脱氮催化剂存在下，通过与氢的反应在加氢脱氮或加氢处理步骤中处理不可再利用的副产物，以将这些副产物转化为氨和烃化合物。

本发明的方法使得能够处理烯烃、更具体地丁二烯的氢氰化方法中产生的包含腈官能团的不可再利用的副产物流的全部或一部分，以回收氨形式的氮原子和大部分以包含1至多个碳原子的烃化合物形式存在的碳和氢原子。

具体实施方式