[发明专利]胺的脱色

说明书

优先权

本非临时专利申请要求Mehta等人2010年9月29日提交的标题为胺的脱色(DECOLORIZATION OF AMINES)的美国临时专利申请序列号61/387,707的权益，其中所述临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及将包括一种或多种胺的组合物进行脱色的方法。更具体而言，本发明包括在至少一种弱酸存在下预热所述组合物，然后从热处理的组合物中回收低色度(color)的胺。

背景技术

用于制造胺的方法倾向于产生这些化合物的混合物。这些混合物能够以各种方式拆分(resolve)。例如，蒸馏可用于分馏这些混合物。众所周知，胺例如聚乙烯胺在制造期间和/或在空气中储存期间会变色。所述混合物经常是黄色、黄褐色、或深褐色的。工业中认为，变色可归因于产品混合物中的杂质。这些杂质可以是胺制造过程的副产物。通常，强变色的胺的商业价值低于低色度胺的商业价值，往往低得非常显著。因此，已经设计了很多方法，用于将包含一种或多种这些胺化合物的组合物进行脱色。

强无机酸，例如25℃下pKa低于约1.0的那些，包括卤化氢例如HCl、HBr和HF以及硫酸、硝酸、这些的组合，等。已经使用强无机酸来使胺脱色。GB 1351050A、DE 2163516C3和JP 1970-119902各自描述了将聚乙烯胺在它们的盐酸盐存在下通过真空蒸馏进行脱色的方法。所述盐酸盐通过向所述胺添加盐酸而得到。

US 5861537(1999)描述了通过如下将聚乙烯胺脱色的方法：用卤化氢处理所述胺，蒸馏出TETA和沸点较低的胺，然后通过添加碱来中和残余液体中的过量酸，和然后从混合物中蒸馏出高沸点胺。

虽然卤化氢提供了高度的脱色，但使用卤化氢是相当成问题的。首先，卤化氢趋向于是高度腐蚀性的强酸。这些酸对设备具有强腐蚀作用，除非使用昂贵的耐腐蚀设备。需要小心操作这些酸。此外，当与包含一种或多种胺的组合物反应时，这些酸趋向于与胺反应，形成胺氢卤化物副产物。例如，如果使用HCl，那么当蒸馏胺-HCl混合物以回收脱色的胺时，胺盐酸盐将留在蒸馏塔底部。所述胺盐酸盐必须作为低值副产物被处置掉、通过添加碱水溶液释放出胺进行中和、和/或等等之类。然后所述副产物盐和水需要与胺产物分离。如果添加太多的盐酸和/或添加太多的热的话，添加的HCl能够引起酸催化的胺分解。例如，胺中少至1重量％的HCl就能够将胺分解温度降低50℃。因此，必须严格控制胺组合物中的HCl浓度。此外，US 5861537公开的方法中为了有效脱色，需要将所述混合物加热到高温(150℃至240℃)。通常，可供用来降低色度的现有设备可能不适合于这样的高温操作。期望有一种可以在较宽的温度范围内、例如更低的温度或甚至更高的温度内使用的方法，使得可以使用较宽范围的设备。

因此，对于将胺混合物高度脱色而不具有一个或多个这些明显缺点的方法，一直有强烈的需求。

发明概述

本发明提供了用于将含有一种或多种胺的组合物脱色的方法。所述方法使用较弱的酸，例如pKa大于约1、优选大于约2、更优选大于约3、甚至更优选大于约4，并且所述酸的腐蚀性明显低于常规使用的强无机酸。明显地，所述较弱的酸、特别是有机酸例如冰乙酸，当与热处理联合使用时，与更强的无机酸所产生的副产物相比，其所产生的副产物极大地减少。当使用较弱的酸例如有机酸时，不需要中和酸和分离盐的步骤，因为与存在的副产物盐例如氯化物相反，对于产物的完整性来说，胺中存在的有机酸的相应副产物通常不是重要的。因此能够容易地得到收率很高的低色度产物。

使用热处理与一种或多种较弱的酸、特别是一种或多种有机羧酸、二羧酸或其酸酐结合，能够如此有效地使胺脱色并且形成低水平的副产物，是违反直觉的和意外的。通常，有机酸例如羧酸与胺是有反应性的。例如，羧酸趋向于与胺反应，形成酰胺部分和水，有时是咪唑啉部分。因此，预期使用这样的酸来处理胺，将趋向于消耗胺、降低收率和产生过度量的副产物。然而，本发明通过只需要热处理和后续分离(例如蒸馏)的简单方法，产生了非常低水平的不期望的副产物和异常高收率的脱色胺。