[發(fā)明專(zhuān)利]在處理含有三丙酮胺的反應(yīng)混合物時(shí)生成的廢水流的處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210535613.6
• 申請(qǐng)日: 2012-09-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103663773A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·尼邁耶;M·諾伊曼;V·布雷梅;M·米歇爾;C·施瓦茨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F9/04
• 分類(lèi)號(hào): C02F9/04;C02F9/10;C02F1/04
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及處理可從三丙酮胺的均相催化制備方法中產(chǎn)生的各種廢水流的方法。

背景技術(shù)

三丙酮胺(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶酮(piperidinon)；TAA)是一種重要的化學(xué)中間體，它用于合成大量的后續(xù)產(chǎn)物(Folgeprodukte)。其中重要的后續(xù)產(chǎn)物例如是光穩(wěn)定劑(受阻胺光穩(wěn)定劑[HALS])、氧化劑和聚合調(diào)節(jié)劑(例如硝酰游離基)。

由丙酮和氨制備三丙酮胺以各種不同方法的形式有文獻(xiàn)記載。在此方面，首先將制備方法粗略地劃分為從原料直接地(一步)合成TAA，例如描述于DE2429937，US4536581，JP54088275或在Zeitschrift?fürNaturforschung?1976，328-337和338-345中，以及經(jīng)過(guò)丙酮寧(2，2，4，4，6-五甲基-1，2，5，6-四氫嘧啶)的間接(兩步)合成，例如描述于DE2429935或DE2429936中，或經(jīng)過(guò)佛爾酮(2，6-二甲基-2，5-庚二烯-4-酮)的間接(兩步)合成，例如描述于DE2352127中。在經(jīng)過(guò)丙酮寧的兩步法TAA合成中，首先從丙酮和氨出發(fā)形成丙酮寧，然后可以在隨后的步驟中反應(yīng)裂解掉一當(dāng)量氨以進(jìn)一步生成TAA。在經(jīng)過(guò)丙酮寧的合成方法的情況下，同時(shí)形成兩種物質(zhì)(TAA和丙酮寧)，然而相對(duì)于TAA的形成，在動(dòng)力學(xué)上強(qiáng)烈優(yōu)選形成丙酮寧。在“一步法”的TAA合成中只不過(guò)沒(méi)有將生成的丙酮寧分離。

TAA的制備既可以是均相催化的(大多通過(guò)銨鹽)又可以是多相催化的(例如在酸性離子交換劑上)。

現(xiàn)有技術(shù)中的大部分文獻(xiàn)是基于均相催化的反應(yīng)。作為可能的催化劑，其中最經(jīng)常提到的是氯化鈣(例如在Chemical?Industries?2003，89，559-564；Zeitschrift?für?Naturforschung?1976，328-337和338-345中)，氯化銨(例如在JP2003-206277；JP2001-031651；JP04154762中)和肼衍生物(例如在JP54088275；JP54112873A中)。

在三丙酮胺制備中，除了有機(jī)反應(yīng)產(chǎn)物外還形成水作為副產(chǎn)物。因此，反應(yīng)結(jié)束時(shí)，獲得由有機(jī)組分、水和催化劑組成的反應(yīng)混合物，其中所述催化劑是均勻溶解的。

因此在完全處理反應(yīng)混合物時(shí)，總是生成一種由水(反應(yīng)水，即不是另外加入的水)組成或至少含有水的液流。這種液流不能返回到反應(yīng)中，因此必須送去進(jìn)行廢物處理。

此外可以使用助劑用于處理反應(yīng)混合物，該助劑或者與含于反應(yīng)混合物中的水一起形成水相，或者是直接作為水溶液使用。在使用這種助劑或其水溶液時(shí)，產(chǎn)生另外的含水液流，盡管任選可以將其首先在內(nèi)部返回，但是最后同樣必須送去進(jìn)行廢物處理。在制備三丙酮胺時(shí)獲得的各種廢水流將在下面更詳細(xì)地描述。

由形成的反應(yīng)水產(chǎn)生的水流

反應(yīng)中形成的反應(yīng)水(丙酮和氨縮合成TAA時(shí)生成兩當(dāng)量的水)必須從工藝中排出去，并且不能完全返回，因?yàn)榉駝t將不利地影響反應(yīng)平衡。

在蒸餾處理三丙酮胺粗產(chǎn)物時(shí)，獲得作為蒸餾級(jí)分的反應(yīng)水。但是在形成TAA的反應(yīng)中，形成副產(chǎn)物，它或者根本不能(通過(guò)形成共沸物，例如基化氧[4-甲基戊-3-烯-2-酮])或只能很困難地(由于非常相近的沸點(diǎn))與水分離。在基化氧-水共沸物的情況下，在縮合后盡管在水相和有機(jī)相之間進(jìn)行了分離，但由于在低溫下的混合間隙，得到負(fù)載了有機(jī)組分的水相。特別是使這種含水液流負(fù)載了具有與水類(lèi)似的沸點(diǎn)或者與其形成共沸物的有機(jī)組分(例如丙酮、基化氧、二丙酮醇[4-羥基-4-甲基戊-2-酮]、二丙酮胺[4-氨基-4-甲基戊-2-酮]、TMDH-吡啶[2，2，4，6-四甲基-2，3-二羥基吡啶]、丙酮寧)。

這種重度負(fù)載的水相不適合于排放到外部(例如凈化設(shè)備中)，因此必須首先進(jìn)行后處理。

由于使用另外的助劑以使催化劑失活而產(chǎn)生的水流

在對(duì)含有均勻溶解的催化劑(例如銨鹽)的含有三丙酮胺的反應(yīng)混合物進(jìn)行蒸餾處理前，必須進(jìn)行催化劑的失活。如果不進(jìn)行該處理，則在蒸餾期間僅能將少部分的首先包含于反應(yīng)混合物中的TAA作為純產(chǎn)物分離(JP04154763，第5頁(yè)，14-16行，參見(jiàn)第4頁(yè)開(kāi)始的表格)。蒸餾期間催化劑的存在一方面導(dǎo)致TAA分裂成低分子組分(生成反應(yīng)的逆反應(yīng))，另一方面導(dǎo)致另外的縮合反應(yīng)，形成不能供應(yīng)給進(jìn)一步應(yīng)用的高分子量的組分。