[发明专利]氢化甲苯二胺(TDA)焦油的方法

说明书

氢化含有TDA和相对于TDA的高沸物的甲苯二胺(TDA)焦油的方法，包括使甲苯二胺焦油与非均相氢化催化剂接触并且在氢化条件下与氢气接触的步骤，所述非均相氢化催化剂包含在至少一种选自碳、TiO₂和ZrO₂的催化剂载体上的至少一种选自Ni、Co、Ru、Pd、Pt的金属。

本发明涉及氢化甲苯二胺(TDA)焦油的方法，所述焦油含有TDA 和相对于TDA的高沸物，以及由此涉及特定的非均相氢化催化剂的用途。

甲苯二胺(下文称为TDA)是工业中常用的芳族胺；其特别地被进一步加工得到主要用于聚氨酯生产中的甲苯二异氰酸酯。TDA在工业上通过二硝基甲苯(下文称为DNT)的催化氢化来制备。

已经开发了许多用于上述反应的催化剂，以便在反应中获得非常高的产率和选择性和发现在相对高的反应温度下稳定的催化剂。

DNT的氢化反应是强烈放热的。因此，一直致力于利用反应热，例如蒸汽形式的反应热。

作为特别适合除去反应热的反应器，WO 00/35852 A1提出了一种具有内部和外部环路运动的反应器，并且构造为在其上端具有驱动喷嘴的垂直直立装置，通过该反应器，从反应塔底物中取出的反应混合物通过放热环路注入反应器的上部区域，随后流入沿反应器的纵向布置的中心插入管，从顶部向下流经该管，在那里被冲击板偏转并再次在插入管外部的内部环路运动中向上流动。为了除去反应热，在反应器的内部提供热交换器，特别是场管(field tube)，即这样的双管，其在反应器的纵向上垂直布置，其中内管在下端朝向外管开口，且外管在底部与反应空间之间关闭，并且其中传热介质(特别是水)流动并除去反应热。除了通过布置在反应器内部的热交换器去除热量之外，还可以在外部环路流中提供热交换器。在 WO 00/35852 A1中描述的方法中，据称芳族胺以高时空产率制得并显著抑制副反应。

在通过蒸馏纯化甲苯二胺(TDA)的现有技术方法中，在二硝基甲苯的氢化反应中获得的粗TDA首先进料至精馏塔。在精馏塔中，低沸点的成分从顶部除去。低沸点成分是例如3,4-TDA、邻甲苯胺和水。邻甲苯胺和水仅以痕量存在。在精馏中得到的塔底混合物特别地包括2,4-TDA、 2,6-TDA和由塔底混合物中存在的TDA异构体形成的低聚物混合物。为了移出含有2,4-TDA和2,6-TDA的价值产物，将塔底混合物进料至薄膜蒸发器中。在薄膜蒸发器中，除去甲苯异构体混合物。这种方法记载于例如，在SRI报告1A，1968，第55至65页中。

从塔底混合物中除去TDA异构体混合物的另一种已知方法是使用第二精馏塔。在此，将TDA异构体混合物从顶部抽出。将剩余的底部产物，特别是包含由TDA异构体形成的低聚物混合物和来自氢化反应的催化剂进料到合适的处理操作中。

US 2007/0083065公开了另一种蒸馏回收甲苯二胺的方法。为了从包含TDA、高沸物和低沸物的反应物流中蒸馏制备TDA，在分隔壁塔中进行分离，其中分隔壁沿塔的纵向设置以形成上部组合柱区域、下部组合柱区域、具有精馏段和汽提段的进料段以及具有精馏段和汽提段的抽出段。

TDA焦油是由DNT氢化随后蒸馏分离低沸物和TDA而产生的高沸点馏分，它是TDA的不需要的副产物，目前以高成本焚烧。TDA焦油通常含有大量的TDA，通常在5至10重量％的范围内，其中邻位TDA百分比占10至20％，以保持其可泵送或可流动。

大量TDA焦油的处理或焚烧导致TDA焦油中所含的期望产物TDA 的浪费，此外，这也不环境友好而且还成本高。

本发明的目的是提供TDA焦油的替代用途，其允许从TDA焦油中产生期望产物，从而减少必须处理或焚烧的不可用TDA焦油的量。