[发明专利]从二腈制造二胺的氢化方法

说明书

技术领域

本披露涉及一种用于制备催化剂的方法并且涉及所述催化剂有效的氢化方法。更 确切地说，本发明涉及在非均相铁催化剂存在下催化氢化有机腈。这类反应的实例包括己 二腈氢化为六亚甲基二胺和甲基戊二腈(尤其是2-甲基戊二腈)氢化为2-甲基五亚甲基二 胺。

背景技术

将包含腈基的化合物氢化为胺的方法为已知的。二腈氢化为相应二胺是一种已经 使用了很长一段时间的方法，尤其是己二腈氢化为六亚甲基二胺，六亚甲基二胺是制备尼 龙-6，6的基本材料。

近年来，对脂肪族二腈氢化(有时也称为半氢化)为氨基腈的关注日益增加，尤其 是己二腈氢化为6-氨基己腈，从而直接得到或经由己内酰胺得到尼龙-6。

Ziemecki等人的美国专利第5,151,543号披露一种将脂肪族二腈选择性氢化为相 应氨基腈的方法，所述方法是在25-150℃下并且在大于大气压的压力下，在相对于二腈至 少2/1摩尔过量的溶剂(所述溶剂包含具有1到4个碳原子的液氨或醇以及可溶于所述醇中 的无机碱)存在下，在雷尼催化剂(Raneycatalyst)存在下，所得氨基腈作为主要产物回 收。

Kershaw等人的美国专利第3,696,153号披露一种在衍生自铁化合物(如氧化铁) 的呈颗粒形式的催化剂存在下催化氢化己二腈的方法，所述催化剂已在不超过600℃的温 度下用氢气活化。

Bivens等人的美国专利第3,758,584号披露一种在衍生自钴或铁化合物(如氧化 铁)的催化剂存在下将己二腈催化氢化为六亚甲基二胺的方法，所述催化剂已在约300℃到 约600℃范围内的温度下在氢气与氨的混合物中活化。

在通过二腈与氢气反应制造二胺的方法中，需要供应、产生并且耗散热量。举例来 说，应该将通向某一反应器或一系列反应器中的第一反应器的二腈和氢气进料加热到足以 在氢气与二腈的放热反应中实现恰当的转化水平的温度。由这个反应产生的热量也需要被 耗散以便避免催化剂粒子烧结，使反应器中的副产物形成降到最低以及回收二胺产物和使 氢气和氨再循环到反应器。

需要耗散热量的实例涉及将来自蒸馏塔的馏出物冷凝。这类蒸馏塔的实例是用于 分离二胺与沸点低于二胺的化合物的塔。来自蒸馏塔的用于分离二胺与低沸点化合物的馏 出物可以用冷却水或空气冷却器冷却，形成包含二胺和其它化合物的冷凝液。

需要供应热量的实例涉及使用热交换器加热通向一个或多个氢化反应器的进料， 在所述热交换器中，使用蒸汽作为热源来加热进料。

期望在制造和回收二胺的整个工艺期间使蒸汽的使用降到最低。此工艺中使用的 蒸汽越多，与所述工艺相关的能量成本越高。还期望回收在制造和回收二胺的整个工艺中 产生的或与任何特定步骤相关的热量。使用冷却水或空气冷却器来耗散热量会造成潜在热 能损失，所述潜在热能本来可以用于整个工艺中。

发明内容

根据本文中所披露的实施例，通过从用于分离二胺与低沸点化合物的蒸馏塔的冷 凝器中提取热量来节省能量成本。使用所提取的这份热量来加热通向一个或多个氢化反应 器的进料以便将二腈转化为二胺。

通过综合方法制得二胺。将二腈转化成未经精制的二胺产物并且将所述未经精制 的二胺产物转化成经精制的二胺产物。所述方法包含两个阶段，即第一阶段和第二阶段。所 述方法的第一阶段包含步骤(a)、(b)和(c)。

步骤(a)包含加热包含氢气和二腈的进料，所述进料用于引入使氢气和二腈反应 形成包含二胺的产物的反应区中。步骤(b)包含将步骤(a)的反应区维持在足以使氢气和二 腈在催化剂存在下反应形成包含二胺的产物的条件下。步骤(c)包含使来自步骤(b)的包含 二胺的产物通过二胺回收区，形成未经精制的二胺产物。

所述方法的第二阶段包含步骤(d)和(e)。

步骤(d)包含将步骤(c)的未经精制的二胺产物传到第一蒸馏区段以便去除沸点 低于二胺的沸点的组分，从而得到富含二胺的产物。步骤(e)包含将来自步骤(d)的富含二 胺的产物传到第二蒸馏区段以便去除沸点低于二胺的沸点的额外组合物，从而得到富含二 胺的产物。

步骤(e)包含步骤(i)、(ii)和(iii)。