[發明專利]一種改良處理異佛爾酮腈反應液的方法

有效

• 申請號: 201410459505.4
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN104230756A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 叢鑫;何光文;朱發明;董巖峰;王愛發;陳海波;黎源;華衛琦;王文;薛瑩;姜慶梅;曹善健;宋錦宏;楊在剛
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司;萬華化學（寧波）有限公司
• 主分類號: C07C255/46
• 分類號: C07C255/46;C07C253/32
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技術領域

本發明涉及一種對異佛爾酮腈反應液處理的方法，更具體地說是在精餾分離前采用二次中和進行處理的工藝。

技術背景

3-氰基-3,5,5-三甲基環己酮，俗稱異佛爾酮腈(IPN)，是一種重要的工業中間體，經過氨化加氫可轉化為異佛爾酮二胺(IPDA)。IPDA可用于環氧樹脂涂料的固化劑，交聯劑；在聚氨酯行業中還可用于制備異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，IPDI在聚氨酯生產中作為交聯劑、耦合劑、羥基穩定劑及特殊單體使用。

異佛爾酮腈一般通過異佛爾酮(IP)與氫氰酸在堿性催化劑條件下加成反應而得，再經中和精餾或結晶得到異佛爾酮腈純品，反應方程式如下所示：

由于堿性催化劑的使用，得到的含有異佛爾酮腈的反應液需要進行加酸處理，用以中和其中的堿性催化劑，這可以避免異佛爾酮腈的分解以及由此引起的產率降低的問題，中和后的反應液再進一步分離，得到異佛爾酮腈產品。

就堿性催化劑而言，大致可分為無機堿催化劑和有機堿催化劑兩類。

無機堿催化劑如堿金屬、堿土金屬的氧化物、氫氧化物、氰化物、氨基醇化物，堿金屬、堿土金屬的碳酸鹽。例如：美國公開專利US5254711采用甲醇鈉為催化劑，中國公開專利CN1729162及美國公開專利US5091554以氫氧化鋰為催化劑，美國公開專利US6822110以氧化鈣為催化劑，美國公開專利US5142090以堿金屬氰化物水溶液(如氰化鈉為催化劑，日本公開專利JP4112862以碳酸鈣為催化劑。

有機堿催化劑，如季銨堿、季膦堿、鎓鹽等。美國公開專利US5516928及US5011968等以季銨堿為催化劑，美國公開專利US5179221及US4299775、日本公開專利JP61033157等以季磷鹽為催化劑，美國公開專利US5183915以氰化絡合物為催化劑。還有以其它有機胺為催化劑如二氮唑、胍，例如日本公開專利JP61033158、日本公開專利JP4253948以這些特殊有機胺為催化劑。

不論使用無機堿催化劑還是使用有機堿催化劑，得到的含有異佛爾酮腈的反應液都需要加入酸進行中和。報道提到的中和酸主要包括磺酸、羧酸、硝酸、磷酸等。如美國公開專利US5254711、US5516928、US6022988、US6822110、US5091554選擇磷酸中和，然后精餾；美國公開專利US5179221采用硝酸進行中和。

但以上中和方式不可避免的會帶來一系列問題，中和后形成的有機鹽或無機鹽一般在有機物體系中絕大多數會以固體顆粒的形式存在，這些固體顆粒由于尺寸規格不一、數量較多很難被有效除去，從而會引起管線堵塞、動設備磨損、精餾塔填料堵塞等一系列問題，造成對經濟效益有害的頻繁停車、固廢量增加等后果。

美國公開專利US2006058544中提到采用具有特定結構的磺酸或羧酸在蒸餾分離前進行中和，生產的鹽不產生沉淀現象，該特定結構的磺酸或羧酸有甲磺酸水溶液、二異丁基萘磺酸和硫酸組成的混合酸或十二烷基苯磺酸、甲磺酸水溶液等，這些酸一方面成本較高，另一方面雖然在中和后無固體鹽產生，但在精餾過程中隨著料液的不斷提濃，固體鹽仍會逐漸析出，這仍會造成精餾塔填料堵塞、動設備磨損等嚴重后果。

另外，為了完全中和堿催化劑，一般會采用酸微過量的方式進行投料，過量的酸會導致反應液中的異佛爾酮和異佛爾酮腈的不穩定，引發如異佛爾酮的聚合、異佛爾酮腈的分解等副反應的發生，同時在精餾時塔底不斷提濃的過程中酸濃度在塔底濃度會不斷增加，而過高濃度酸會加劇上述副反應的發生，造成全流程的單耗增加、含有高聚物的固廢量增加以及帶有異佛爾酮腈分解產生的氫氰酸所帶來的一系列安全、環保與設備投資費用增加等問題。

發明內容

針對當前異佛爾酮腈反應液中和處理的工藝存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種中和處理異佛爾酮腈反應液的方法，處理后的料液一方面不含鹽顆粒，另一方面有效地保證了堿催化劑被完全地中和，并且流出的料液中不含過量的酸。另外，經過大量實驗研究發現，改性的酸性陽離子交換樹脂可以有效避免在中和過程中發生如異佛爾酮的聚合、異佛爾酮腈的分解等副反應。因此，本發明的方法解決了當前工藝處理反應中和液后不可避免帶來副反應增加問題、固體鹽問題和殘留酸問題。

為達到以上目的，本發明的技術方案如下：

一種改良處理異佛爾酮腈反應液的方法，所述的處理異佛爾酮腈反應液的方法為進行處理，主要包含以下兩個步驟：

1、加入定量的液體酸或酸溶液進行一次中和。

2、再將一次中和后的反應液進一步用酸性陽離子交換樹脂進行二次中和處理。