[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

说明书

本发明涉及一种从三氧杂环己烷/甲醛/水混合物中分离三氧杂环己烷的方法，以及一种制备工艺收率提高且产物纯度提高的三氧杂环己烷的方法。

三氧杂环己烷通常通过在酸催化剂的存在下蒸馏甲醛水溶液制备。接下来，三氧杂环己烷通过用卤代烃——如二氯甲烷或1，2-二氯乙烷——或其他不与水混溶的溶剂从包含甲醛和水的馏出液中萃取分离。

DE-A1668867描述了一种通过用一种有机溶剂从包含水、甲醛和三氧杂环己烷的混合物中萃取分离三氧杂环己烷的方法。这里，在包含由两个子工段组成的萃取工段的一端供应用于三氧杂环己烷的基本上和水不混溶的常规有机萃取剂，另一端供应水。将待分离的三氧杂环己烷合成馏出液进料至所述两个子工段之间。然后在溶剂进料的一端得到甲醛水溶液，在水进料的一端得到一种基本不含甲醛的三氧杂环己烷在所述溶剂中的溶液。在一个实施例中，将三氧杂环己烷合成中所形成的包含40重量％的水、35重量％的三氧杂环己烷和25重量％的甲醛的馏出液进料至脉冲塔的中间区域，将二氯甲烷给该塔的上端进料，将水给该塔的下端进料。这里，在该塔的下端得到约25重量％浓度的三氧杂环己烷在二氯甲烷中的溶液，在该塔的上端得到约30重量％浓度的甲醛水溶液。

该方法的一个缺陷是得到必须进行纯化的萃取剂。所用萃取剂中的一些是需要特别小心处理的有毒物质(根据德国有害物质规则被分类为T或T+物质)。

DE-A19732291描述了一种从一种基本由三氧杂环己烷、水和甲醛组成的水性混合物中分离三氧杂环己烷的方法，其中三氧杂环己烷通过渗透蒸发从所述混合物中分离，并将富集三氧杂环己烷的渗透物通过精馏分离为三氧杂环己烷和一种由三氧杂环己烷、水和甲醛形成的共沸混合物。在实施例中，一种由40重量％的三氧杂环己烷、40重量％的水和20重量％的甲醛组成的水性混合物在第一蒸馏塔中、大气压力下被分离为一种水/甲醛混合物和一种共沸三氧杂环己烷/水/甲醛混合物。将所述共沸混合物进料至一种包含由聚二甲基硅氧烷形成的膜和一种疏水沸石的渗透蒸发单元中。富集三氧杂环己烷的混合物在第二蒸馏塔中、大气压力下被分离为三氧杂环己烷，以及再一种由三氧杂环己烷、水和甲醛形成的共沸混合物。将该共沸混合物循环回渗透蒸发步骤的上游。

该方法的一个缺陷是渗透蒸发单元极高的资本成本。

优先权日在先但未提前公布的DE-A-07101198描述了一种从由甲醛、三氧杂环己烷和水形成的原料流I中分离三氧杂环己烷的方法，其中

a)提供了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，在低沸物分离步骤中从所述料流III中除去低沸物后——在第二蒸馏步骤、0.2至17.5巴的压力下(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)蒸馏，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，

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、水和三氧杂环己烷的再循环料流VII。

本发明的一个目的是提供一种从共沸三氧杂环己烷/甲醛/水混合物中分离三氧杂环己烷的方法，其在没有现有技术中的萃取步骤或渗透蒸发步骤的情况下，以高纯度并优选以提高的工艺收率提供三氧杂环己烷。

该目的根据本发明通过一种从包含甲醛、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实现，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，