[发明专利]通过压力变化精馏从三氧杂环己烷/甲醛/水混合物中分离三氧杂环己烷的方法

权利要求书

1.一种从包含甲醛、三氧杂环己烷和水的原料流I中分离三氧杂环己烷的方法，其中

a)提供一种包含甲醛作为主要成分以及三氧杂环己烷和水作为次要成分的原料流I，

b)将所述原料流I、一种再循环料流V和一种包含甲醛作为主要成分以及水和三氧杂环己烷作为次要成分的再循环料流VII供给至第一蒸馏步骤，并在0.1至2.5巴的压力下蒸馏，得到一种包含甲醛作为主要成分和水作为次要成分的料流II，一种包含三氧杂环己烷作为主要成分以及水和甲醛作为次要成分的料流III，和一种包含水、三氧杂环己烷和甲醛的料流X，

c)所述料流III——任选地，在低沸物除去步骤中从所述料流III中分离出低沸物后——在第二蒸馏步骤中、在0.2至17.5巴的压力下蒸馏，其中第二蒸馏步骤的压力比第一蒸馏步骤的压力高0.1至15巴，得到一种基本由三氧杂环己烷构成的料流IV，和包含三氧杂环己烷作为主要成分以及水和甲醛作为次要成分的所述再循环料流V，

c1)所述料流IV在至少一个另外的三氧杂环己烷蒸馏步骤中、在0.5至2巴的顶部压力下纯化，得到作为该塔富集区域中的侧线排出料流XII的纯化三氧杂环己烷，

d)将所述料流X——和任选地一种包含水作为主要成分的料流IX——供给至第三蒸馏步骤，并在1至10巴的压力下蒸馏，得到一种基本由水构成的料流VI，和一种包含甲醛作为主要成分以及水和三氧杂环己烷作为次要成分的再循环料流VII。

2.权利要求1的方法，其中在所述步骤c1)之后，在0.5至2.0巴的顶部压力下对料流XII进行三氧杂环己烷第二蒸馏作为步骤c2)，以作为该塔富集区域的侧线排出料流得到进一步纯化的三氧杂环己烷。

3.权利要求1或2的方法，其中在蒸馏步骤c1)和c2)中，分别将所述料流IV或料流XII供给至所述蒸馏步骤的底部区域。

4.权利要求1至3中任一项的方法，其中在蒸馏之前或蒸馏过程中向进料至第二和/或第三蒸馏步骤的包含甲醛、三氧杂环己烷、水和甲酸的混合物中添加催化量或足以与全部量的甲酸形成盐的量的可使甲酸去质子化并将其转化为盐的至少一种叔胺和/或亚胺或它们的混合物，并在蒸馏底部液相中排出所形成的甲酸-胺盐。

5.权利要求4的方法，其中所述胺以比甲酸摩尔过量的量添加，从而使三氧杂环己烷是碱稳定的。

6.权利要求4或5的方法，其中所述叔胺选自三C_1-3烷基胺、环状或双环脂肪叔胺、咪唑或吡啶，优选选自二氮杂双环十一碳烯(DBU)和三亚乙基二胺(TEDA，DABCO)。

7.权利要求4至6中任一项的方法，其中对在蒸馏底部排出的甲酸-胺盐进行另外的蒸馏，其中将其从蒸馏底部排出和/或将排出的甲酸-胺盐进行加热以分解，由此回收所述叔胺并可将所述叔胺循环回该过程。

8.权利要求1至7中任一项的方法，其中低沸物除去步骤在第一蒸馏步骤和第二蒸馏步骤之间实施，其中选自甲酸甲酯、甲缩醛、二(甲氧基甲基)醚和甲醇的低沸物从料流III中分离出。

9.权利要求1至8中任一项的方法，其中所述料流I-VII和X具有以下组成：

料流I：40至80重量％的甲醛、20至59重量％的水、1至30重量％的三氧杂环己烷；

料流II：55至85重量％的甲醛、15至45重量％的水、0至5重量％的三氧杂环己烷；

料流III：3至20重量％的甲醛、10至30重量％的水、60至75重量％的三氧杂环己烷；

料流IV：95至100重量％的三氧杂环己烷、0至5重量％的水和次要成分；

料流V：5至20重量％的甲醛、15至35重量％的水、50至75重量％的三氧杂环己烷；

料流VI：0至1重量％的甲醛、99至100重量％的水；

料流VII：10至55重量％的甲醛、5至50重量％的水、5至55重量％的三氧杂环己烷；

料流X：10至50重量％的甲醛、10至50重量％的水、3至40重量％的三氧杂环己烷；

其中所述料流I、III、V和VII还可包含最高达15重量％的选自甲酸甲酯、甲缩醛、二(甲氧基甲基)醚和甲醇的低沸物。

10.一种由甲醛水溶液制备三氧杂环己烷的方法，其中将从三氧杂环己烷合成步骤获得的甲醛水溶液料流XI进料并在酸条件下反应以得到所述料流I，并通过权利要求1至9中任一项的方法从所述料流I中分离三氧杂环己烷，其中所述料流XI可以由一种具有较低甲醛浓度的甲醛水溶液的料流VIII通过在蒸发器中浓缩获得。