[发明专利]含溶剂的氢化产物混合物的后处理方法

说明书

本发明涉及一种从来自使用含氢气体进行的催化氢化工艺得到的含溶 剂的氢化出料中分离出溶剂的方法，所述氢化出料含有在沸点低于100℃ 的水不混溶性或不能与水完全混溶的溶剂中的至少一种具有至少一个醇、 内酯、醚、内酰胺或氨基基团的水溶性氢化产物，其中将水加入氢化出料 中，分离出含溶剂的相并循环到氢化反应中。

使用氢气进行的催化氢化是在化学中广泛使用的方法。如果被氢化的 化合物形成水溶性氢化产物，则氢化反应通常在不需要溶剂的情况下进行。 在有机化学工业中重要的且其氢化反应在气相或液相中进行以形成水溶性 化合物的那些化合物是例如一氧化碳、酯、酸、内酯、酸酐、醛、酮、腈、 酰胺和氨基酸。因为在这些条件下的反应速率低，所以达到小于1kg产物/ 升反应体积x小时的时空产率。

但是，例如US 6,265,596公开了水溶性化合物的氢化方法，其中反应 速率以及进而时空产率能显著提高，使得反应体积(在工业应用中是成本 高的)和所需的催化剂用量能显著降低。

在这些方法中，氢化反应在超大气压下在具有低沸点的溶剂存在下进 行，并且通常将反应混合物解压到大气压，从而分离产物。尤其当氢化反 应在高压下进行时，溶剂的循环是成问题的，使得低反应体积和催化剂用 量少的优点再次被抵消。

在氢化反应之后，氢化出料含有过量的氢气、产物、任何中间体和形 成的副产物、未反应的原料以及当在溶剂存在下进行氢化时的溶剂，这种 氢化出料通常被冷却，并在进一步的后处理步骤之前被解压。在这里，氢 气和任何溶剂以气态形式获得。如果溶剂在氢气分离的工艺条件下是液体， 则溶剂与产物混合物一起被分离，通常通过蒸馏进行。然后溶剂作为低沸 点物获得，是液体或气态的形式。

回收的溶剂可以弃掉，或如在经济性特别重要的工业工艺中优选的那 样进行循环。但是，溶剂的循环首先要求消耗相当量的压缩能量。

因为氢化反应在高压下进行，所以溶剂必须从低压水平压缩回反应压 力。特别在通常在室温为气态的溶剂的情况下，这是耗能的，所以在经济 上是不利的。另外，必须使循环的组分溶剂和氢气返回到氢化反应所需的 初始温度水平，这也是耗能的。

所以，本发明的目的是提供一种有效地从含溶剂的氢化出料中分离溶 剂的方法，所述氢化出料是从催化氢化反应得到的，并可能含有水溶性氢 化产物。所述分离应当是有效的，使得溶剂向氢化反应的循环是经济可行 的。

我们惊奇地发现一种从来自使用含氢气体进行的催化氢化工艺得到的 含溶剂的氢化出料中分离出溶剂的方法，所述氢化出料含有在沸点低于 100℃的水不混溶性或不能与水完全混溶的溶剂中的至少一种具有至少一 个醇、内酯、醚、内酰胺或氨基基团的水溶性氢化产物，其中将水加入氢 化出料中，分离出含溶剂的相并循环到氢化反应中。

为了本发明目的，氢化出料是在氢化反应之后从氢化反应器取出的反 应混合物，此混合物没有经过进一步的处理步骤例如蒸馏。氢化出料含有 溶剂和氢化产物以及可能含有过量的氢气、形成的任何中间体和副产物以 及未反应的原料。在本申请中，氢化产物是要通过氢化反应生产的水溶性 目标产物或多种这种目标产物的混合物。在本发明中，水溶性氢化产物是 例如：甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，异丁醇，乙二醇，1，2-丙二醇，1，3-丁二 醇，1，4-丁二醇，1，2，4-丁三醇，四氢呋喃，2-甲基四氢呋喃，3-甲基四氢呋 喃，任选甲基取代的γ-丁内酯，1，5-戊二醇，1，6-己二醇，1，4-戊二醇，2，5- 二(羟基甲基)四氢呋喃，1，12-十二烷二醇，吡咯烷酮，N-烷基吡咯烷酮， C-烷基化的吡咯烷酮，C-和N-烷基化的吡咯烷酮，N-烷基化的单胺和二胺 和氨基醇，以及它们的混合物。优选的水溶性氢化产物是：1，4-丁二醇，四 氢呋喃，γ-丁内酯，1，5-戊二醇，1，6-己二醇，1，4-戊二醇，2，5-二(羟基甲基) 四氢呋喃，吡咯烷酮，N-烷基吡咯烷酮，C-烷基化的吡咯烷酮，C-和N- 烷基化的吡咯烷酮，氨基醇，或它们的混合物。

由本发明方法形成的产物是例如所需的溶剂，例如四氢呋喃，或原料， 例如聚酯，例如1，4-丁二醇或1，6-己二醇。

根据本发明使用的溶剂是在本发明方法的压力和温度条件下不能与水 混溶或不能完全与水混溶的溶剂，并且在1巴压力下的沸点低于100℃， 优选低于70℃，特别优选低于50℃，非常特别优选低于25℃。