[發(fā)明專利]將甲基環(huán)戊酮與環(huán)己酮分離的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310421104.5
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103664558A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·D·戴維斯;K·H·庫施樂;J·R·拉特納;C·L·貝克;小J·L·海德曼
• 申請（專利權(quán)）人: ?？松梨诨瘜W(xué)專利公司
• 主分類號: C07C49/403
• 分類號: C07C49/403;C07C49/395;C07C45/82;C07D223/10
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 夏正東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的混合物中分離甲基環(huán)戊酮的方法。特別是，本發(fā)明涉及一種采用水作分離促進劑通過分餾從環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的混合物中分離甲基環(huán)戊酮的方法。本發(fā)明是有用的，例如在制備適合于制造高純己內(nèi)酰胺的高純環(huán)己酮中，其中高純己內(nèi)酰胺可用于制造高性能尼龍-6聚合物材料。

背景技術(shù)

環(huán)己酮一般通過環(huán)己烷的氧化或苯酚的氫化來生產(chǎn)。這些方法還可能產(chǎn)生多種難以從所需產(chǎn)物中分離的污染物，并且可以使環(huán)己酮產(chǎn)物不符合標(biāo)準(zhǔn)或者不能用于后續(xù)加工，例如制造己內(nèi)酰胺或己二酸。因此，已經(jīng)描述了一些從環(huán)己酮中移除這些污染物的特定處理方法。

從環(huán)己基苯制備苯酚是一項新興技術(shù)，有趣的是它共同生產(chǎn)了環(huán)己酮，而不是丙酮。例如可以通過苯與環(huán)己烯的直接烷基化來生產(chǎn)環(huán)己基苯，或者如在美國專利號6,037,513中公開的，通過將苯與氫氣在催化劑存在下接觸來生產(chǎn)。隨后可以將環(huán)己基苯氧化成相應(yīng)的氫過氧化物，并且該氫過氧化物采用催化劑裂解為苯酚和環(huán)己酮。

從環(huán)己基苯生產(chǎn)苯酚和環(huán)己酮也產(chǎn)生了多種難以從所需產(chǎn)物中分開的污染物。然而，這些污染物的特性及其分離方法，與在生產(chǎn)苯酚和丙酮的傳統(tǒng)Hock方法和/或從環(huán)己烷或苯酚生產(chǎn)環(huán)己酮的傳統(tǒng)方法中顯著不同，例如，苯的加氫烷基化除其它產(chǎn)物以外生產(chǎn)大量的環(huán)己烷和較少量的甲基環(huán)戊烷、環(huán)己烯、苯基環(huán)己烯和苯基環(huán)己基二烯。相似地，環(huán)己基苯的氧化一般生產(chǎn)與Hock方法不同的過氧化物物種，例如所需的環(huán)己基-1-苯基-1-氫過氧化物(CHBHP)和不希望的副產(chǎn)物氫過氧化物，例如環(huán)己基-1-苯基-2-氫過氧化物、環(huán)己基-1-苯基-3-氫過氧化物和環(huán)己基-1-苯基-4-氫過氧化物。各種這些氫過氧化物的分裂生產(chǎn)了多種寬泛的污染物物種，其不是通過HocK方法、環(huán)己烷氧化方法或苯酚加氫方法的化學(xué)和技術(shù)來生產(chǎn)的。

己內(nèi)酰胺是制造尼龍-6(一種廣泛使用的聚合物材料)用的重要工業(yè)材料。己內(nèi)酰胺的純度對由其制備的尼龍-6的性能(例如強度)具有重要的影響。己內(nèi)酰胺可以由環(huán)己酮通過下面路線-1來制備：

在各種制造環(huán)己酮的工業(yè)生產(chǎn)方法中，可能會產(chǎn)生作為污染物的甲基環(huán)戊酮。即使是非常少的量(例如幾個ppm的水平上)的甲基環(huán)戊酮(通過經(jīng)歷與在上面路線-1中環(huán)己酮的反應(yīng)類似的反應(yīng)生成的)，可能會導(dǎo)致非常不希望有的污染物的形成，特別是具有一個或多個下式的甲基戊內(nèi)酰胺：

很難從己內(nèi)酰胺中除去甲基戊內(nèi)酰胺。在己內(nèi)酰胺通過下面的反應(yīng)路線-2進一步反應(yīng)生產(chǎn)尼龍-6的過程中：

如上所示的各種甲基戊內(nèi)酰胺的異構(gòu)體，通過彼此聚合和/或與己內(nèi)酰胺聚合，可能嚴(yán)重地降低尼龍-6產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，即使在非常低的濃度下。

因而，對生產(chǎn)具有極低甲基環(huán)戊酮濃度的環(huán)己酮產(chǎn)品存在強烈的需求。由于環(huán)己酮的沸點(101kPa下156℃)、2-甲基環(huán)戊酮的沸點(101kPa下140℃)和3-甲基環(huán)戊酮的沸點(101kPa下145℃)非常接近，使用傳統(tǒng)的分餾法來分離環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的物理混合物，以純化環(huán)己酮是非常困難的，特別是如果在最終的環(huán)己酮產(chǎn)品中甲基環(huán)戊酮的濃度需要達到幾個重量ppm之低時。通常，這將需要使用復(fù)雜的，昂貴的和高的維護設(shè)備和方法，例如(i)塔內(nèi)高真空；(ii)具有大量蒸餾塔板數(shù)和/或高的回流比的分餾塔以及(iii)多個串聯(lián)的分餾塔中的一個或多個，以達到希望的分離水平。

發(fā)明概述

本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：通過在環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的進料混合物中包括至少0.10wt%濃度的水，可以非常顯著地提高分離效率。雖然不希望被任何特定的理論所束縛，人們相信：以本文中公開的量含有的水，在分餾過程中可以以顯著的程度破壞環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮分子之間的相互作用，結(jié)果是顯著增加了分餾過程中的分離效率。

本公開的一方面涉及一種從包括環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的混合物中分離甲基環(huán)戊酮的方法，該方法包括：

(I)提供包括環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的第一進料，甲基環(huán)戊酮具有濃度CMCP(1)；

(II)在第一進料中以至少0.10wt%的濃度CH2O(1)包含水；并且

(III)在第一蒸餾塔中分餾第一進料，以獲得富含甲基環(huán)戊酮的第一上部流出物(其具有CMCP(2)的甲基環(huán)戊酮濃度)和富含環(huán)己酮的第一下部流出物，其中CMCP(2)/CMCP(1)≥3.0。

本公開的另一個方面涉及另一種從包括環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的混合物中分離甲基環(huán)戊酮的方法，該方法包括：