專利名稱：用于制備腈的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種用于制備腈的方法。更具體地，本公開涉及一種改進(jìn)的多反應(yīng)區(qū)方法，以提供改進(jìn)的腈產(chǎn)物品質(zhì)和產(chǎn)率。在第一反應(yīng)區(qū)中，1，3_丁二烯與氰化氫在催化劑的存在下反應(yīng)以產(chǎn)生包含3-戊烯腈和2-甲基-3-丁烯腈的戊烯腈。在第二反應(yīng)區(qū)中，將從第一反應(yīng)區(qū)回收的2-甲基-3-丁烯腈異構(gòu)化為3-戊烯腈。在任選的第三反應(yīng)區(qū)中，將從第一和第二反應(yīng)區(qū)回收的3-戊烯腈與氰化氫在催化劑和路易斯酸的存在下反應(yīng)以產(chǎn)生己二腈。將第一催化劑中的一部分提純并再循環(huán)。在將提純的第一催化劑再循環(huán)之前，將零價(jià)鎳加入其中。
背景技術(shù)：
在形成膜、纖維 和模制制品中可以使用的尼龍聚酰胺的工業(yè)制備中，己二腈(ADN)是商業(yè)上重要的和多用途的中間體。ADN可以通過將1，3-丁二烯(BD)在包含多種含磷配體的過渡金屬配合物的存在下氫氰化制備。例如，包含零價(jià)鎳和單齒含磷配體的催化劑很好地記載在現(xiàn)有技術(shù)中；參見，例如，美國專利號3，496，215 ;3，631，191 ;3，655，723和
3,766, 237 ;和 Tolman, C.A.、McKinney, R.J.、Seidel, ff.C.、Druliner, J.D.和 Stevens,ff.R.,Advances in Catalysis, 1985,第33卷,第1_46頁。還公開了烯鍵式不飽和化合物用包含零價(jià)鎳和特定多齒亞磷酸酯配體的催化劑的氫氰化中的改進(jìn)；例如，參見:美國專利號 5，512，696 ;5，821，378 ;5，959，135 ;5，981，772 ;6，020，516 ;6，127，567 ;和 6，812，352。3-戊烯腈(3PN)可以通過如下所示的一系列反應(yīng)形成。
權(quán)利要求
1.一種用于制備戊烯腈的方法，所述方法包括以下步驟: (a)在第一反應(yīng)區(qū)中，使包含1，3-丁二烯(BD)和氰化氫(HCN)的混合物在包含零價(jià)Ni和第一含磷配體的第一催化劑的存在下反應(yīng)，以產(chǎn)生包含3-戊烯腈(3PN)和2-甲基-3-丁烯腈(2M3BN)的反應(yīng)產(chǎn)物； (b)在第二反應(yīng)區(qū)中，將步驟(a)的所述2M3BN的至少一部分在包含零價(jià)Ni和第二含磷配體的第二催化劑的存在下異構(gòu)化，以產(chǎn)生包含3PN的反應(yīng)產(chǎn)物； 其中催化劑與反應(yīng)物和產(chǎn)物一起流過所述第一和第二反應(yīng)區(qū)， 其中在所述方法的過程中，所述催化劑的所述零價(jià)鎳含量降低并且產(chǎn)生催化劑降解副產(chǎn)物， 其中將流自所述第一反應(yīng)區(qū)的催化劑在一個(gè)或多個(gè)蒸餾步驟中濃縮并再循環(huán)至所述第一反應(yīng)區(qū)中， 其中將所述濃縮的第一催化劑的一部分通過在液/液萃取步驟中移除催化劑降解產(chǎn)物而提純， 其中將所述提純的第一催化劑再循環(huán)至所述第一反應(yīng)區(qū)或所述第二反應(yīng)區(qū)或所述第一和第二反應(yīng)區(qū)兩者中，并且 其中在將所述催化劑在所述液/液萃取步驟中提純之后并且在將所述提純的催化劑再循環(huán)至所述第一反應(yīng)區(qū)或所述第二反應(yīng)區(qū)或所述第一和第二反應(yīng)區(qū)兩者中之前，將零價(jià)鎳加入至來自所述液/液萃取步驟的所述提純的催化劑中。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中不將零價(jià)鎳加入至進(jìn)料至液/液萃取步驟中的所述濃縮催化劑進(jìn)料中。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述液/液萃取步驟包括:將所述濃縮第一催化劑的一部分、萃取溶劑和二腈引入至第一液/液萃取器中，和將所述液/液萃取器中的液體分離為包含催化劑的溶劑相和包含二腈和催化劑降解產(chǎn)物的萃余液相。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其中將來自所述液/液萃取器的所述溶劑相蒸餾，以移除萃取溶劑并且獲得提純的催化劑流。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其中將零價(jià)鎳加入至所述提純的催化劑流中，并且將所述提純的催化劑流再循環(huán)至所述第一反應(yīng)區(qū)中。
6.權(quán)利要求3所述的方法，其中所述萃余液相包含萃取溶劑、戊烯腈、二腈和催化劑降解產(chǎn)物，其中將萃取溶劑、戊烯腈、二腈和催化劑降解產(chǎn)物彼此分離，并且將二腈再循環(huán)至所述液/液萃取步驟中。
7.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一含磷配體是單齒含磷配體，并且 其中所述第二含磷配體是單齒含磷配體或二齒含磷配體。
8.權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第二含磷配體是單齒含磷配體，并且 其中所述第一含磷配體和所述第二含磷配體是相同的。
9.權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包括至少兩個(gè)分開的液/液萃取步驟，其中使流自所述第二反應(yīng)區(qū)的所述第二催化劑與萃取溶劑在與用于提純所述第一催化劑的所述液/液萃取步驟不同的分開的液/液萃取步驟中接觸， 其中將所述第二催化劑從所述分開的液/液萃取步驟回收并再循環(huán)至所述第二反應(yīng)區(qū)中，但不再循環(huán)至所述第一反應(yīng)區(qū)中，并且其中將所述第一催化劑從液/液萃取步驟回收并再循環(huán)至所述第一反應(yīng)區(qū)中，但不再循環(huán)至所述第二反應(yīng)區(qū)中。
10.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一含磷配體與所述第二含磷配體是相同的， 其中使流自所述第二反應(yīng)區(qū)的所述第二催化劑與萃取溶劑在與用于提純所述第一催化劑的液/液萃取步驟相同的液/液萃取步驟中接觸，并且 其中將催化劑從所述液/液萃取步驟回收并再循環(huán)至所述第一和第二反應(yīng)區(qū)兩者中。
11.一種用于制備己二腈的方法，所述用于制備己二腈的方法包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的方法，所述用于制備己二腈的方法還包括以下步驟: (C)在第三反應(yīng)區(qū)中，使包含來自步驟(b)的3PN和氰化氫(HCN)的混合物在包含零價(jià)Ni和第三含磷配體的第三催化劑的存在下并且在路易斯酸促進(jìn)劑的存在下反應(yīng)，以產(chǎn)生包含己二腈的反應(yīng)產(chǎn)物， 其中催化劑與反應(yīng)物和產(chǎn)物一起流過所述第三反應(yīng)區(qū)。
12.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第二反應(yīng)區(qū)與所述第三反應(yīng)區(qū)彼此分開至少500米的距離，并且其中所述第二反應(yīng)區(qū)和所述第三反應(yīng)區(qū)能夠彼此分開地并且獨(dú)立地操作。
13.權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一含磷配體是單齒含磷配體， 其中所述第二含磷配體是單齒含磷配體， 其中所述第一含磷配體和所述第二含磷配體是相同的，并且 其中所述第三含磷配體是二齒含磷配體。
14.權(quán)利要求11至13中的任一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括至少兩個(gè)分開的液/液萃取步驟，其中將流自所述第三反應(yīng)區(qū)的所述第三催化劑與萃取溶劑在與用于提純所述第一催化劑的所述液/液萃取步驟不同的分開的液/液萃取步驟中接觸，并且 其中將所述第三催化劑從所述分開的液/液萃取步驟回收并再循環(huán)至所述第三反應(yīng)區(qū)中，但不再循環(huán)至所述第一反應(yīng)區(qū)中。
全文摘要
改進(jìn)的多反應(yīng)區(qū)方法提供改進(jìn)的腈產(chǎn)物品質(zhì)和產(chǎn)率。在第一反應(yīng)區(qū)中，使1，3-丁二烯與氰化氫在催化劑的存在下反應(yīng)以產(chǎn)生包含3-戊烯腈和2-甲基-3-丁烯腈的戊烯腈。在第二反應(yīng)區(qū)中，將從第一反應(yīng)區(qū)回收的2-甲基-3-丁烯腈異構(gòu)化為3-戊烯腈。在任選的第三反應(yīng)區(qū)中，使從第一和第二反應(yīng)區(qū)回收的3-戊烯腈與氰化氫在催化劑和路易斯酸的存在下反應(yīng)以產(chǎn)生己二腈。將第一催化劑的一部分提純并再循環(huán)。將零價(jià)鎳加入至提純的第一催化劑，之后將所述提純的第一催化劑再循環(huán)。
文檔編號C07C253/10GK103209956SQ201180043079
公開日2013年7月17日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者拉里·E·默貝, 趙增勛 申請人:因溫斯特技術(shù)公司