[发明专利]包含腈或胺官能团的烃化合物的处理方法

说明书

本发明涉及包含至少一个腈或胺官能团的烃化合物的处理方法。

更具体而言，本发明涉及处理方法，该方法在于将包含至少一个腈或胺官能团的烃化合物转化为氨、氢、一氧化碳和烃化合物，尤其是包含低碳数的烃化合物。

许多工业方法产生含有包含腈或胺官能团的烃化合物的流出物。此类流出物不能未经处理就排放到环境中。当这些化合物的浓度在所产生的流出物中低时，已提出了几种处理方法，例如焚烧、生物处理、硝化或吸附方法。然而，当包含胺或腈官能团的化合物的浓度高时，或这些腈或胺化合物是化学产品的工业制备方法的不可直接再利用的副产物时，对于这些方法的经济性和对于环境而言，优选的是不经转化或在转化为在该方法甚至在其他方法中可直接利用的产物后再循环这些化合物。

作为例子，作为产生含有高浓度的包含至少一个腈官能团的化合物或腈副产物的流出物的工业方法，可以提及自从1970年起就在工业上采用的通过丁二烯的氢氰化来制备己二腈的方法。

因此，化合物2-戊烯腈(2-PN)不与氢氰酸反应形成二腈，而是以不可再利用的副产物流的形式通过蒸馏分离而回收。同样，在氢氰化的第二步中形成的2-甲基戊二腈(MGN)是不可作为六亚甲基二胺再利用的。这些不可再利用的副产物往往通过在炉中焚烧以产生蒸气而销毁。

然而，这些中的某些可以通过化学转化成为有用的新化合物而完全或部分地再利用。因此，在己二腈制备中量最大的副产物，即2-甲基戊二腈(MGN)，可以尤其氢化以产生支化的二胺2-甲基-五亚甲基二胺(MPMD)，其主要用作制备聚酰胺的单体或作为合成化学产品的原料。也记载了MGN的其他再利用。

二腈或单腈的其他副产物基本上通过燃烧产生能量来进行再利用。然而，作为包含氮原子的这些化合物，燃烧气体含有氮氧化物。因此，可能有必要在称为DENOx的氮氧化物的转化和销毁装置中处理这些燃烧气体。

合成2，4和2，6甲苯二胺(TDA)的工业方法产生应当被销毁的副产物，因为其几乎没有价值，即邻甲苯二胺的异构体混合物。

因此，在尤其是丁二烯的氢氰化方法和甲苯二胺的制备方法中不可再利用的副产物的处理和再利用问题不总是完全得到解决，并且新的解决方案在不断地寻找中。

本发明的目标之一是提出这些化合物的处理方法，该方法不具有燃烧或焚烧的缺点并使得能够改善方法的整体经济性，尤其是通过以可再利用和有利地可再循环的化合物的形式将其转化。

因此，本发明提出了通过将包含至少一个腈或胺官能团的烃化合物转化为可再利用的化合物的处理方法，其特征在于，所述方法在于在0.1至10MPa，优选0.5MPa至3MPa的绝对压力下，在200℃至500℃，优选300℃至400℃的温度下并在加氢脱氮催化剂的存在下，通过与氢的反应在加氢脱氮或加氢处理(hydrotreatment)步骤中处理所述化合物，以将这些化合物转化为氨和烃化合物。

因此，本发明的方法使得能够例如处理烯烃、更具体地丁二烯的氢氰化方法中或甲苯二胺的制备方法中产生的包含腈或胺官能团的不可再利用的化合物流的全部或一部分，以便以氨的形式回收氮原子和大部分以包含1至多个碳原子的烃化合物形式存在的碳和氢原子。这些烃化合物可以以本身形式再利用，或者在水蒸气转化和任选的甲烷化的步骤中进料以被转化为一氧化碳和氢或转化为甲烷，这些产物是可再利用的，尤其是作为能量生成物，但也作为用于合成许多化合物的原料。因此并且作为例子，氢可以用于许多化合物的生产，例如己二腈或二硝基甲苯的氢化，一氧化碳可以用于光气的合成方法中，甲烷用于氢氰酸的合成中。

根据本发明的另一个特征，所述加氢脱氮催化剂包含属于由铂、钯、铑、钌组成的贵金属或属于过渡元素例如镍的金属元素。

有利地和优选地，所述催化剂是负载催化剂类型，其中金属催化元素负载在材料，优选地多孔材料，例如氧化铝、二氧化硅、铝硅酸盐、二氧化硅-氧化铝、活性碳、氧化锆、氧化钛、沸石上。

本发明的优选的催化剂包含沉积在选自二氧化硅、氧化锆、铝硅酸盐、二氧化硅-氧化铝、沸石的载体上的铂。

加氢脱氮反应在异相催化剂的存在下进行，所述异相催化剂在反应器中分散成悬浮液，或者为腈或胺化合物流通过其进料的固化床或流化床的形式。催化剂还可以沉积在单块载体上，例如蜂巢形式的载体。

本发明不限于仅作为举例说明而给出的实施方案。

本发明的优选的加氢脱氮催化剂尤其是铂在氧化锆上、铂在铝硅酸盐上、铂在二氧化硅-氧化铝上、铂在沸石上的催化剂。