Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці, що містить алканон
Номер патенту: 88354
Опубліковано: 12.10.2009
Автори: Густ Карл, Ланза Джоан, Сінк Р. Меррітт, Бьорлон Домінік А.
Формула / Реферат
1. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці, що містить алканон і альдегідні домішки, де згаданий спосіб включає стадії:
введення аміну, який вибирають з групи, що включає діетилентриамін, триетилентетрамін і їх комбінації, в технологічний потік, і коригування рН технологічного потоку з утворенням важкого продукту; і
відокремлення алканону від важкого продукту.
2. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 1, де стадія введення аміну включає стадію взаємодії аміну з альдегідними домішками з утворенням важкого продукту.
3. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 2, де стадія взаємодії аміну також включає стадію хімічної взаємодії алканону з альдегідними домішками з утворенням алкіленілалканону як важкого продукту.
4. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 1, де стадія відокремлення алканону від важкого продукту включає стадію перегонки важкого продукту і алканону.
5. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 4, де стадія перегонки важкого продукту і алканону включає стадію перегонки важкого продукту і алканону при температурі від 155 °С до 165 °С.
6. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 1, де альдегідні домішки включають н-гексаналь.
7. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 1, де алканон включає циклічний алканон.
8. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 6, де циклічний алканон включає циклогексилкетон.
9. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 1, де стадія введення аміну включає стадію ін'єктування аміну в технологічний потік.
10. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 9, де стадія ін'єктування аміну в технологічний потік включає стадію ін'єктування аміну в дистиляційну колону.
11. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 1, де стадія відокремлення алканону від важкого продукту включає стадію перегонки важкого продукту і алканону.
12. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 11, де стадія перегонки важкого продукту і алканону включає стадію перегонки важкого продукту і алканону при температурі від 150 °С до 170 °С.
13. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 1, де стадія введення аміну також включає стадію введення аміну в кількості від 0,1 до 10 молярних еквівалентів аміну стосовно альдегідних домішок.
14. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 1, де стадія коригування рН технологічного потоку включає стадію додавання кислоти до технологічного потоку.
15. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 1, що додатково включає стадію нагрівання технологічного потоку до температури від 130 °С до 170 °С.
16. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці, що включає циклогексилкетон і н-гексаналь, де згаданий спосіб включає стадії:
введення аміну в технологічний потік з утворенням важкого продукту; і
відгонку циклогексилкетону від важкого продукту.
17. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 16, де стадія введення аміну включає стадію взаємодії аміну з н-гексаналем з утворенням важкого продукту.
18. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 17, де стадія взаємодії аміну також включає стадію хімічної взаємодії циклогексилкетону з н-гексаналем з утворенням алкіленілциклогексанону як важкого продукту.
19. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 16, де амін вибирають з групи, що включає етилендіамін, діетилентриамін, триетилентетрамін і їх комбінації.
20. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 16, де стадія введення аміну включає стадію ін'єктування аміну в дистиляційну колону.
21. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 16, де стадія відгонки циклогексилкетону від важкого продукту включає перегонку важкого продукту і циклогексилкетону при температурі від 150 °С до 170 °С.
22. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 19, де стадія відгонки циклогексилкетону від важкого продукту включає перегонку важкого продукту і циклогексилкетону при температурі від 155 °С до 165 °С.
23. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 16, де стадія введення аміну також включає стадію введення аміну в кількості від 0,1 до 10 молярних еквівалентів аміну стосовно н-гексаналю.
24. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 16, що додатково включає стадію коригування рН технологічного потоку.
25. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 16, що додатково включає стадію нагрівання технологічного потоку до температури від 130 °С до170 °С.
Текст
1. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці, що містить алканон і альдегідні домішки, де згаданий спосіб включає стадії: введення аміну, який вибирають з групи, що включає діетилентриамін, триетилентетрамін і їх комбінації, в технологічний потік, і коригування рН технологічного потоку з утворенням важкого продукту; і відокремлення алканону від важкого продукту. 2. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 1, де стадія введення аміну включає стадію взаємодії аміну з альдегідними домішками з утворенням важкого продукту. 3. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 2, де стадія взаємодії аміну також включає стадію хімічної взаємодії алканону з альдегідними домішками з утворенням алкіленілалканону як важкого продукту. 4. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 1, де стадія відокремлення алканону від важкого продукту включає стадію перегонки важкого продукту і алканону. 5. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 4, де стадія перегонки важкого продукту і алканону включає стадію перегонки важкого продукту і алканону при температурі від 155°С до 165°С. 6. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 1, де альдегідні домішки включають н-гексаналь. 2 (19) 1 3 88354 4 18. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 17, де стадія взаємодії аміну також включає стадію хімічної взаємодії циклогексилкетону з н-гексаналем з утворенням алкіленілциклогексанону як важкого продукту. 19. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 16, де амін вибирають з групи, що включає етилендіамін, діетилентриамін, триетилентетрамін і їх комбінації. 20. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 16, де стадія введення аміну включає стадію ін'єктування аміну в дистиляційну колону. 21. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 16, де стадія відгонки циклогексилкетону від важкого продукту включає перегонку важкого продукту і циклогексилкетону при температурі від 150°С до 170°С. 22. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 19, де стадія відгонки циклогексилкетону від важкого продукту включає перегонку важкого продукту і циклогексилкетону при температурі від 155°С до 165°С. 23. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 16, де стадія введення аміну також включає стадію введення аміну в кількості від 0,1 до 10 молярних еквівалентів аміну стосовно н-гексаналю. 24. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 16, що додатково включає стадію коригування рН технологічного потоку. 25. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці за п. 16, що додатково включає стадію нагрівання технологічного потоку до температури від 130°С до170°С. Об'єктом винаходу є спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці. Більш особливо, об'єктом винаходу є введення аміну в технологічний потік для зменшення альдегідних домішок. Технологічні потоки дозволяють постійному потоку реагентів реагувати разом з утворенням бажаних сполук. Типово, технологічні потоки використовують в комерційних процесах для синтезу бажаних сполук у великих масштабах. Наприклад, окислення алканів у алканони або циклічних алканів у циклічні алканони, в комерційних процесах проводяться використовуючи технологічні потоки. Як алкани окислюються з утворенням алканонів, також утворюється багато інших сполук включаючи альдегідні домішки. Бажаним є відокремлення альдегідних домішок від алканонів, тобто, від бажаних сполук. Це особливо важливе в комерційних процесах, що залежать від чистоти алканонів з незначними домішками або які не мають домішок. Одним з таких комерційних процесів, що залежить від чистоти алканонів з незначними домішками або які не мають домішок, є синтез капролактаму. Синтез 2-азациклогептанону, подібного капролактаму, включає окислення циклічного алкану, циклогексан, до циклічного алканону, циклогексилкетону, в технологічному потоці. Синтез також включає утворення гідроксиламіну в присутності платинового каталізатора. Синтез також включає реакцію циклогексилкетону з гідроксиламіном з утворенням оксиму. Спосіб також забезпечує хімічне перегрупування оксиму з утворенням капролактаму. Для ефективно повного синтезу капролактаму, альдегідні домішки повинні бути відокремлені від алканону. Якщо альдегідні домішки не відокремлювати, синтез не буде забезпечувати високий вихід. Способи відокремлення альдегідних домішок від алканонів, таких як ті що використовуються в способі синтезі капролактаму, відомі в цій галузі. В першому способі рівня техніки для відокремлення альдегідних домішок від алканонів використовується тільки температурна різниця при пере гонці і відокремленні альдегідних домішок від алканонів. Цей перший спосіб рівня техніки є недостатнім, оскільки, перегонка і відокремлення альдегідних домішок від алканонів не дозволяє повністю видалити всі альдегідні домішки. Внаслідок складності видалення всіх альдегідних домішок, на практиці, після перегонки зазвичай залишається від 600 до 900 частин альдегідних домішок на 1 мільйон частин алканону. Тому, перший спосіб рівня техніки не може бути використаний в комерційних процесах, таких як синтез капролактаму, що залежать від чистоти алканонів з незначними домішками або які не мають домішок. В другому способі рівня техніки використовується гідроксид або карбонат основи для реакції з альдегідними домішками і утворення βгідроксиальдегідів. В другому способі рівня техніки відокремлюють β-гідроксиальдегіди від алканонів шляхом перегонки. Цей другий спосіб рівня техніки є непідходящим оскільки використовується гідроксид або карбонат основи, який сприяє самоконденсації алканонів з утворенням полімерних алканонів. Тільки з ціллю опису, схематичні хімічні реакції самоконденсації типового алканону, циклічного алканону, показані нижче. Полімеризація алканонів робить алканони непридатними для подальшого використання в багатьох комерційних процесах, таких як синтез капролактаму. Також, оскільки другий спосіб рівня техніки призводить до 25% втрати алканонів при самоконденсації, збільшується вартість виробництва. Крім того, комерційно доступні алкани, вихідні матеріали алканонів, і специфічні циклічні алкани є особливо дорогими. Крім того, цей другий спосіб рівня техніки не є придатним для застосування в комерційних процесах внаслідок збільшення вартості виробництва. Спосіб рівня техніки зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці, представлений як другий спосіб рівня техніки загалом описаний вище, описується в патентній заявці GB 2028329. '329 заявка описує реакцію гідроксиду або карбо 5 нату основи, такої як гідроксид натрію або карбонат натрію, з альдегідними домішками присутніми в технологічному потоці, що включає циклічні алканони. Гідроксид або карбонат основи реагує з альдегідними домішками з утворенням βгідроксиальдегідів, що можуть бути відокремлені перегонкою. Ще, додавання гідроксиду або карбонату основи до технологічного потоку викликає самоконденсацію циклічних алканонів з утворенням полімерних циклічних алканонів. Як описано вище, полімеризовані алканони роблять алканони непридатними для подальшого використання в багатьох комерційних процесах, таких як синтез капролактаму. '329 заявка не описує застосування амінів для зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці або будь-якого способу, що не буде сприяти самоконденсації алканонів. Крім того, спосіб описаний в '329 заявці не придатний для застосування в комерційних процесах, таких як синтез капролактаму, що залежить від чистоти алканонів з незначними домішками або що не мають домішок. Інший спосіб рівня техніки зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці, також представлений другим способом рівня техніки, описується в японській патентній публікації JP 49011848. '848 публікація описує додавання гідроксиду амонію до розчину н-гексаналю і циклопентанону. Гідроксид амонію реагує з н-гексаналем з утворенням β-гідроксиальдегіду. '848 публікація не описує застосування амінів для зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці. Особливо, гідроксид амонію є основним гідроксидом і не є аміном. Крім того, гідроксид амонію сприяє самоконденсації циклічних алканонів, як описано вище. Крім того, спосіб описаний в '848 публікації непридатний для використання в комерційних процесах, таких як синтез капролактаму, та залежить від чистоти мономерних циклічних алканонів з незначними домішками або що не мають домішок. Різні описані вище способи рівня техніки не придатні для використання в комерційних процесах, таких як синтез капролактаму, з різних причин. Ці способи рівня техніки не оптимізовані для застосування в комерційних процесах для зменшення вартості виробництва. Гідроксид або карбонат основи, такий як гідроксид амонію, гідроксид натрію, або карбонат натрію, коли додається до алканонів, сприяє самоконденсації алканонів. Будьяка самоконденсація алканонів зменшує кількість придатних продуктів і збільшує вартість виробництва. Також, перегонка і відокремлення альдегідних домішок від алканонів на практиці не дозволяє легко позбутися всіх альдегідних домішок. Крім того, жоден з способів рівня техніки не може бути використаний в рентабельних комерційних процесах, що залежать від чистоти алканонів з незначними домішками або що не мають домішок. Об'єктом винаходу є спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці. Технологічний потік включає алканон і альдегідні домішки. Спосіб включає стадію введення аміну у технологічний потік з утворенням тяжкого продукту. Спосіб також включає стадію відокремлення алканону від важкого продукту. 88354 6 Спосіб зменшення альдегідних домішок технологічному потоці, згідно з об'єктом винаходу, зменшує вартість промислового виробництва. Спосіб використовує аміни з утворенням тяжких продуктів, що відокремлюються від алканонів. При утворенні тяжких продуктів, аміни значно зменшують рівні альдегідних домішок в технологічному потоці. Аміни також зменшують самоконденсацію алканонів, що, в кінці кінців, зменшує вартість загального виробництва. Фіг.1 є гістограмою, що ілюструє відсоток утворення важкого продукту, як функція деяких виробничих умов; Фіг.2 є гістограмою, що ілюструє зменшення рівня н-гексаналю, як функція деяких умов обробки; Фіг.3 є гістограмою, що ілюструє концентрацію н-гексаналю і важкого продукту, як функція рН; Фіг.4 є тримірною гістограмою, що ілюструє зменшення рівня н-гексаналю, як функція часу, нагрівання і молярних еквівалентів діетилентриаміну (DETA); Фіг.5 є тримірною гістограмою, що ілюструє зменшення рівня н-гексаналю, як функція часу, нагрівання і молярних еквівалентів триетилентетраміну (ΤΕΤА); Фіг.6 є тримірною гістограмою, що ілюструє зменшення рівня н-гексаналю, як функція додавання DETA, додавання ТЕТА і нагрівання; Фіг.7 є тримірною гістограмою, що ілюструє зменшення рівня н-гексаналю, як функція деяких умов обробки при рН 8; і Фіг.8 є лінійним графіком, що ілюструє відсоток зменшення рівня н-гексаналю, як функція рН і типу аміну. Забезпечується спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці. Технологічний потік об'єкта винаходу включає алканон і альдегідні домішки. Алканон технологічному потоці є бажаним продуктом окислення алкану. Окислення алкану дає алканон, спирт і альдегідні домішки, на додаток до не-альдегідних основних домішок, таких як пероксиди, етери і діоли. Переважно, технологічний потік включає циклічний алканон, як бажаний продукт окислення циклічного алкану. Якщо спосіб об'єкта винаходу включає циклічний алканон, циклічний алканон може бути використаний в синтезі капролактаму, який може бути полімеризований з утворенням кінцевого продукту нейлону. Будь-які альдегідні домішки присутні з циклічним алканоном в технологічному потоці можуть забруднювати синтез капролактаму і зменшувати комерційну привабливість капролактаму. Крім того, переважно зменшують вміст альдегідних домішок. Синтез капролактаму включає реакцію циклічного алканону з аміном з утворенням оксиму. Оксим хімічно перегруповується з утворенням капролактаму. Одним з прикладів капролактаму є 2азациклогептанон. Капролактам може бути полімеризований з утворенням кінцевого продукту нейлону, який є комерційним продуктом. Приклад схеми хімічного синтезу капролактаму показується нижче. 7 Для ефективного завершення синтезу капролактаму, альдегідні домішки слід відокремити від циклічного алканону. Якщо альдегідні домішки не відокремити, синтез не буде проходити з високим виходом. Циклічний алканон, що використовується при одержанні капролактаму, переважно присутній в технологічному потоці. Якщо включений в технологічний потік, циклічним алканоном переважно є, але не обмежується, циклогексилкетон. Однак, циклічним алканоном також може бути циклопентанони, циклогептанони, циклооктанони і їх комбінації. Циклогексилкетон може бути або заміщеним, або незаміщеним. Якщо незаміщений, циклогексилкетоном зазвичай є циклогексанон. Тільки з ціллю опису, хімічна структура незаміщеного циклогексилкетону (тобто, циклогексанону) показана нижче. На додаток до алканону присутнього в технологічному потоці, спирт також може бути присутній в технологічному потоці, виникаючи після окислення алкану. Спиртом, що може бути присутній в технологічному потоці переважно є, але не обмежується, циклічний спирт. Більш переважно, спиртом, якщо присутній, є циклогексиловий спирт. Тільки з ціллю опису, хімічна структура циклогексилового спирту показана нижче. Альдегідними домішками, що зменшують комерційну привабливість капролактаму і що присутні в технологічному потоці, є, але не обмежується, гексаналь. Типово, альдегідні домішки включають н-гексаналь. Тільки з ціллю опису, хімічна структура н-гексаналю показана нижче. Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці зазвичай включає стадії введення аміну в технологічний потік з утворенням важкого продукту і відокремлення алканону від важкого продукту. Стадія відокремлення алканону 88354 8 від важкого продукту обговорюється нижче більш детально. Переважно, аміном, що вводиться в технологічний потік, є мономерні аміни, полімерні аміни і їх комбінації. Термін "полімерний амін" включає будь-яку молекулу яка містить [-RN-(CR2)m-NR-]n, де R є водень або вуглеводнева група, що включає будь-який нерозгалужений, розгалужений або циклічний вуглеводень, m є будь-яке ціле число, переважно від 1 до 10, більш переважно від 2 до 6, і найбільш переважно від 2 до 3, і n є будь-яке ціле число, переважно від 1 до 10, більш переважно від 2 до 6, і найбільш переважно від 2 до 3. Слід розуміти, що термін "полімерний амін" також включає молекулу, що має будь-який тип полімерного скелету, що має аміногрупу на полімерному скелеті. Найбільш переважно, аміном є етилендіамін, діетилентриамін (DETA), триетилентетрамін (ΤΕΤА) і їх комбінації. Тобто, тільки один амін необхідний для ведення в технологічний потік, але в технологічний потік може бути введена комбінація. Тільки з ціллю опису, хімічні структури етилендіаміну, DETA і ТЕТА показані нижче, відповідно. Амін переважно вводять в технологічний потік в кількості від 0,1 до 10, і найбільш переважно від 0,5 до 3 молярних еквівалентів аміну стосовно альдегідних домішок. Амін можна вводити в технологічний потік на різних етапах. Переважно, амін вводять в технологічний реактор або технологічну лінію, таку як дистиляційна колонна, після утворення алканону і альдегідних домішок після окислення алкану. По суті, дистиляційна колонна містить алканон і альдегідні домішки, коли вводять амін. Введення аміну в технологічний потік може включати стадію взаємодії аміну з альдегідними домішками з утворенням важкого продукту. Важкий продукт, що утворюється внаслідок взаємодії аміну з альдегідними домішками, включає імін. Імін має вищу температуру кипіння ніж алканоном або альдегідні домішки. Крім того, при бажанні, вищу температура кипіння іміну можна використати для цілей перегонки. Стадія взаємодії аміну також може включати стадію хімічної реакції алканону з альдегідними домішками з утворенням алкіленілалканону, як важкого продукту. Без спроби обмеження будьякою певною теорією, зрозуміло, що амін може сприяти утворенню алкіленілалканону. Переважно, якщо в технологічний потік включений циклічний алканон, циклічний алканон буде хімічно взаємодіяти з альдегідними домішками з утворенням алкіленілциклоалканону. Термін "алкіленілциклоал канон" стосується хімічної сполуки, що включає циклоалканоновий замісник представлений як O=CmRn- і алкіленіловий замісник представлений як -CkRp. Посилання на циклоалканоновий замісник, O=CmRn- включає циклічну молекулу, в якій m є будь-яким цілим числом від 3 до 10, n є будь-яким цілим числом від (2m мінус 4) до (2m мінус 3), і R є водень, алкільну або алкенільну групу, що має до 6 атомів вуглецю і їх комбінації. Посилання на алкіленільний заміс 9 ник, -CkRp включає лінійну алкіленільну молекулу, де k є будь-яким цілим числом від 2 до 10, p є будь-яким цілим числом від (2к мінус 1) до (2к), і R є водень, алкільну або алкенільну групу, що має до 6 атомів вуглецю і їх комбінації. Типово, якщо вказано, алкіленілциклоалканон включає, але не обмежується, алкіленільний циклічний гексанон. Без спроби обмеження будь-якою певною теорією, зрозуміло, що якщо циклогексилкетон реагує з н-гексаналем, буде утворюватись певний алкіленілциклогексанон, 2-гексиліденциклогексанон. Типовими хімічними формулами 2гексиліден-циклогексанону є О=С6Н8=С6Н12 і О=С6Н9-С6Н11, в залежності від того, де знаходиться подвійний зв'язок. Тільки з ціллю опису, хімічна структура 2гексиліден-циклогексанону показана нижче. Подібно іміну, алкіленілалканон також має вищу температуру кипіння ніж алканон або альдегідні домішки. По суті, вищу температуру кипіння алкіленілалканону можна використати для цілей перегонки. Амін можна вводити в технологічний потік ін'єктуванням. Якщо амін вводиться в технологічний потік,переважно, що амін вводиться в дистиляційну колону, як вводиться вище. З посиланням на стадію відокремлення алканону від важкого продукту, тобто, іміну і/або алкіленілалканону, стадія може включати стадію перегонки важкого продукту і алканону. Якщо переганяють важкий продукт і алканон, переважно, що стадія перегонки важкого продукту і алканону включає стадію перегонки при температурі від 150°С до 170°С і більш переважно від 155°С до 165°С. При комерційному застосуванні, більш переважно, що технологічний потік включає ряд перегонок в декількох дистиляційних колонах для задовільного відокремлення алканону від важкого продукту. Якщо технологічний потік зазнає ряд перегонок, перша перегонка в першій дистиляційній колоні, без аміну, може видалити частину альдегідних домішок, як вершковий продукт. Термін "вершковий продукт" стосується сполуки видаленої з верху дистиляційної колони. В той час як частина альдегідних домішок може видалятись як вершковий продукт, алканон може залишатись на низу першої дистиляційної колони і видалятись як донний продукт. Термін "донний продукт" стосується сполуки, що видаляється із дна дистиляційної колони. При першій перегонці, технологічний потік переважно переганяють при температурі від 120°С до 140°С і більш переважно від 128°С до 132°С. Для сприяння зменшенню н-гексаналю в технологічному потоці на дні першої дистиляційної колони, амін можна вводити на дно першої дистиляційної колони. Як показано вище, якщо амін вводять в першу дистиляційну колону, амін може хімічно взаємодіяти з алканоном з утворенням іміну, і алканон може хімічно взаємодіяти з альде 88354 10 гідними домішками з утворенням алкіленілалканону, як важких продуктів, відповідно. Якщо амін вводять на дно першої дистиляційної колони, технологічний потік включає алканон, будь-які залишкові альдегідні домішки і важкі продукти, що переважно течуть як донний продукт в другу дистиляційну колону для другої перегонки. Якщо в другій дистиляційній колоні відбувається друга перегонка, технологічний потік, в цій точці, переважно включає тільки алканон і важкі продукти. Зрозуміло, що залишкові альдегідні домішки можуть бути неминуче присутніми в технологічному потоці внаслідок неповного видалення, як вершкового продукту, при першій перегонці або незакінченої хімічної реакції з алканоном. Переважно, чистий алканон видаляють як вершковий продукт з верху другої дистиляційної колони і технологічний потік рухається як донний продукт на дно третьої дистиляційної колони. В другій дистиляційній колоні, технологічний потік переважно переганяють при температурі від 150°С до 170°С і більш переважно від 155°С до 165°С. Якщо технологічний потік рухається в третю дистиляційну колону, технологічний потік переважно включає тільки важкі продукти. Зрозуміло, що залишкові альдегідні домішки і залишковий алканон можуть бути неминуче присутніми в технологічному потоці з важкими продуктами. Якщо технологічний потік переганяється в третій дистиляційній колоні, важкі продукти переважно залишаються на дні третьої дистиляційної колони. Зрозуміло, що важкі продукти можуть текти як донні продукти до інших дистиляційних колон для додаткової перегонки, якщо необхідно. В іншому втіленні об'єкта винаходу, об'єкт винаходу може включати стадію коригування рН технологічного потоку в різних точках способу. Якщо рН технологічного потоку коригується, його переважно коригують в межах від 2 до 7. Більш переважно, рН доводять до значення від 3 до 5. Стадія коригування рН технологічного потоку може включати стадію додавання кислоти до технологічного потоку. Переважно кислотою є, але не обмежується, органічна кислота. Найбільш переважно, кислотою є мурашина кислота. Необов'язково, технологічний потік, що включає амін, може нагріватись в різних точках способу. Без будь-якого зв'язка з теорією, зрозуміло, що нагрівання технологічного потоку збільшує кінетику хімічної реакції альдегідних домішок і алканону, таким чином сприяючи зменшенню альдегідних домішок. Якщо технологічний потік нагрівається, технологічний потік переважно нагрівається до температури від 130°С до 170°С і більш переважно від 130°С до 150°С. Спосіб, згідно з об'єктом винаходу, що зменшує альдегідні домішки в технологічному потоці забезпечує ряд переваг, включаючи зменшення вартості промислового виробництва. Спосіб використовує амін для утворення важких продуктів. Як показано вище, утворення важких продуктів є корисним, оскільки, це дозволяє відокремити важкі продукти від чистого алканону.Завдяки утворенню важких продуктів, амін значно зменшує рівні альдегідних домішок в технологічному потоці, який 11 включає алканон. Амін також зменшує можливість самоконденсації алканонів, яка підвищує вартість промислового виробництва через втрати бажаного алканону. З посиланням на Фіг.1, ілюструється додавання гідроксиду калію до 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту, як контроль, що відображає наслідки додавання гідроксиду калію до циклічних алканонів згідно з попереднім рівнем техніки. Додавання гідроксиду калію до суміші значно збільшує утворення важких продуктів, включаючи продукт самоконденсації циклічних алканонів і β-гідроксиальдегіду, як описано в попередньому рівні техніки. Фіг.1 також ілюструє додавання DETA і ТЕТА до 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту, такого як нгексаналь, значно зменшує утворення важких продуктів, внаслідок зменшення вмісту продукту самоконденсації циклогексилкетону і зменшення вартості виробництва. З посиланням на Фіг.2, ілюструється додавання гідроксиду калію до 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту, що включає нгексаналь, як контроль, що відображає наслідки додавання гідроксиду калію до циклічних алканонів згідно з попереднім рівнем техніки. Додавання гідроксиду калію до суміші повністю видаляє нгексаналь із суміші. Фіг.2 також показує, що додавання DETA і ТЕТА до суміші значно зменшує концентрацію н-гексаналю в суміші. Крім того, додавання DETA або ТЕТА до суміші ефективно зменшує вміст альдегідних домішок в технологічному потоці. На Фіг.1 і 2, термін "початковий" вказує на те, що амін не додавався до 50:50 сумішей циклогексилкетону і циклогексилового спирту. Термін "після додавання DETA" означає, що додавали 1,5 молярних еквівалентів DETA стосовно н-гексаналю до 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту. Термін "Після додавання ТЕТА" означає, що додавали 1,5 молярних еквівалентів ТЕТА стосовно н-гексаналю до 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту. Термін "Після додавання КОН" означає, що додавали 1,5 молярних еквівалентів гідроксиду калію стосовно нгексаналю до 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту, як описано в попередньому рівні техніки. При всіх згаданих вище умовах, суміші кип'ятили із зворотнім холодильником 10 хвилині після додавання аміну 50:50 суміші, і проводили газову хроматографію через 10 хвилин кип'ятіння із зворотнім холодильником 50:50 сумішей. З посиланням на Фіг.3, показане додавання мурашиної кислоти до 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту, що включає нгексаналь. Додавання мурашиної кислоти доводить рН сумішей до 2, 3, 4 або 5. Фіг.3 також показує, що зменшення рН призводить до зменшення утворення важких продуктів і зменшення концентрації н-гексаналю в сумішах. Крім того, нижчий рН сумішей може призводити до зменшення вартості виробництва, що є наслідком зменшення втрати циклічного алканону. 88354 12 На Фіг.3, термін "5" означає, що мурашина кислота додавалась до 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту доводячи рН до 5. До суміші додавався 1 молярний еквівалент DETA стосовно н-гексаналю. Термін "4" означає, що мурашина кислота додавалась до 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту доводячи рН до 4. До суміші додавався 1 молярний еквівалент DETA стосовно н-гексаналю. Термін "3" означає, що мурашина кислота додавалась до 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту доводячи рН до 3. До суміші додавався 1 молярний еквівалент DETA стосовно н-гексаналю. Термін "2" означає, що мурашина кислота додавалась до 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту доводячи рН до 2. До суміші додавався 1 молярний еквівалент DETA стосовно нгексаналю. При всіх згаданих вище умовах, газову хроматографію проводили після додавання DETA до 50:50 сумішей. З посиланням на Фіг.4 і 5, приблизно 400м.ч. н-гексаналю додавали до 50:50 сумішей циклогексилкетону і циклогексилового спирту, так що деградацію н-гексаналю можна виміряти використовуючи газову хроматографію. рН 50:50 сумішей доводили до 6 додаючи мурашину кислоту. DETA і ТЕТА додавали до 50:50 сумішей на Фіг.4 і 5, відповідно. DETA і ТЕТА додавали до 50:50 сумішей при кип'ятінні із зворотнім холодильником із 0,5, 1, 1,5, 2 і 2,5 молярним еквівалентами стосовно нгексаналю. Газову хроматографію проводили в час нуль, після 10 хвилин кип'ятіння до додавання аміну, і в час нуль після додавання DETA або ТЕТА і через 3, 6, 10 і 30 хвилин після додавання DETA або ТЕТА. Фігури 4 і 5 також показують зменшення вмісту н-гексаналю як функції часу, нагрівання і кількості молярних еквівалентів DETA або ТЕТА. Фігури 4 і 5 також показують значне зменшення концентрації н-гексаналю в сумішах після додавання DETA або ТЕТА. Крім того, при коригуванні рН, додаванні аміну і додатковому нагріванні, вміст альдегідних домішок в технологічному потоці зменшується, таким чином зменшуючи вартість виробництва. З посиланням на Фіг.6, приблизно 400м.ч. нгексаналю додавали до 50:50 сумішей циклогексилкетону і циклогексилового спирту, так що деградацію н-гексаналю можна виміряти використовуючи газову хроматографію. рН 50:50 сумішей доводили до 6 додаючи мурашину кислоту. Суміш відокремлювали кратними вибірками, до зразків додавали DETA або ТЕТА і деякі зразки нагрівали. Фіг.6 зображає незначне зменшення концентрації н-гексаналю тільки при нагріванні. Фіг.6 також зображає значне зменшення концентрації нгексаналю при додаванні DETA або ТЕТА і, необов'язково, нагріванні. Крім того, при коригуванні рН, додаванні аміну і нагріванні, вміст альдегідних домішок в технологічному потоці зменшується, таким чином знижуючи вартість виробництва. З посиланням на Фіг.7, ілюструється зниження концентрації н-гексаналю при додаванні DETA або ТЕТА і, необов'язкові, нагріванні. Приблизно 400м.ч. н-гексаналю додавали до 50:50 сумішей циклогексилкетону і циклогексилового спирту, так 13 88354 що деградацію н-гексаналю можна виміряти використовуючи газову хроматографію. рН 50:50 сумішей доводили до 8. Суміш відокремлювали кратними вибірками, до зразків додавали DETA або ТЕТА і деякі зразки нагрівали. Фіг.7 зображає незначне зменшення концентрації н-гексаналю тільки при нагріванні. Фіг.7 також зображає значне зменшення концентрації н-гексаналю при додаванні DETA або ТЕТА і, необов'язково, нагріванні. Крім того, при коригуванні рН, додаванні аміну і нагріванні, вміст альдегідних домішок в технологічному потоці зменшується, таким чином знижуючи вартість виробництва. З посиланням на Фіг.8, DETA і ТЕТА ефективно знижують концентрації н-гексаналю в технологічному потоці, включаючи циклогексилкетон і нгексаналь. н-Гексаналь додавали до 50:50 сумішей циклогексилкетону і циклогексилового спирту, так що деградацію н-гексаналю можна виміряти використовуючи газову хроматографію. рН 50:50 сумішей доводили до 3,1, 4,5, 5,6 і 8 додаючи мурашину кислоту. До сумішей додавали 3 молярні еквіваленти різних амінів стосовно н-гексаналю. Газову хроматографію проводили до і після 60 хвилин кип'ятіння сумішей із зворотнім холодильником. Крім того, Фіг.8 показує, що DETA і ТЕТА є 14 найбільш ефективними амінами для зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці, таким чином максимально зменшуючи витрати виробництва. Наступні приклади загалом ілюструють сутність винаходу і не повинні розглядатись як його обмеження. Якщо не вказано інше, всі частини приведені в мільйонних частках. Приклади Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці, що включає алканон і альдегідні домішки, включає введення аміну в технологічний потік з утворенням важкого продукту. Амін взаємодіє з алканоном і альдегідними домішками з утворенням важкого продукту, і припускається, що може утворюватись більше ніж один важкий продукт. Важкий продукт відокремлюють від алканону, переважно шляхом перегонки. Згідно з об'єктом винаходу, аміни додавали до 50:50 сумішей циклогексилкетону і циклогексилового спирту, що включає н-гексаналь. Аміни взаємодіють з н-гексаналем з утворенням іміну. Циклогексилкетон взаємодіє з н-гексаналем, в присутності аміну, з утворенням 2гексиліденциклогексанону. Таблиця 1 Зменшення вмісту н-гексаналю як функція додавання DETA Додавали рН 4,6 еквівалентів DETA; = 4,6 н-гексаналь Час (г) [м.ч.] 415 53 50 49 Перед дод. 0,1 0,5 12 Додавали 8,8рН еквівалентів DETA; = 4,5 Додавали 13,4 еквівалентів DETA; рН = 4,5 % Зменн-гексаналь % Зменшення н-гексаналь % Зменшення шення нЧас (г) Час (г) (м.ч.) н-гексаналю (м.ч.) н-гексаналю гексаналю Перед Перед 0 415 0 415 0 дод. дод. 87,2 35 0,1 91,6 26 0,1 93,7 88 31 0,5 92,5 22 0,5 94,7 88,2 29 12 93 20 12 95,2 Таблиця 1 показує зменшення вмісту нгексаналю в 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту, що включає 415 мільйонних часток н-гексаналю в час 0. рН суміші коригували використовуючи мурашину кислоту. Таблиця 1 також показує наслідки додавання трьох різних кількостей DETA до ідентичних зразків суміші. Зразки перемішували при кімнатній температурі і газову хроматографію зразків проводили в час 0, 0,1, 0,5, і 12 годин після додавання DETA. 15 88354 16 Таблиця 2 Зменшення вмісту н-гексаналю як функція додавання DETA Додавання DETA; рН = 8; кімнатна температура; н-гексаналь [м.ч.] 1Молярний ек- 2 Молярних ек- 3 Молярних ек- 4 Молярних екЧас (г) вів. вів. вів. вів. Перед додаванням 324 324 324 324 0,1 123 105 94 88 0,5 114 100 89 84 1 106 93 86 78 12 86 78 77 72 Таблиця 2 показує зменшення вмісту нгексаналю в 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту, що включає 324 мільйонних часток н-гексаналю в час 0. рН 8 суміші некоригували. Таблиця 2 також показує наслідки додавання п'ятьох кількостей в 1, 2, 3, 4 і 5 моля 5 Молярних еквів. 324 84 80 79 70 рних еквівалентів DETA п'яти ідентичних зразків до н-гексаналю. Зразки перемішували при кімнатній температурі і газову хроматографію зразків проводили в час 0, 0,1, 0,5, 1 і 12 годин після додавання DETA. Таблиця 3 Зменшення вмісту н-гексаналю як функція додавання DETA Додавання DETA; рН = 4, 5; кімнатна температура; н-гексаналь [м.ч.] 1 Молярний еквів. Перед додаванням 305 0,1 48 0,5 38 1 38 12 36 Час (г) 2 Молярних еквів. 305 34 36 35 32 Таблиця 3 показує зменшення вмісту нгексаналю в 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту, що включає 305 мільйонних часток н-гексаналю в час 0. рН суміші доводили до 4,5 додаючи мурашину кислоту. Таблиця 3 також показує наслідки додавання п'яти кількостей DETA 3 Молярних еквів. 305 35 34 33 27 4 Молярних еквів. 305 30 32 31 23 5 Молярних еквів. 305 32 29 30 22 з одним, двома, трьома, чотирма і п'ятьма молярними еквівалентами п'яти ідентичних зразків до нгексаналю. Зразки перемішували при кімнатній температурі і газову хроматографію зразків проводили в час 0, 0,1, 0,5, 1 і 12 годин після додавання DETA. Таблиця 4 Зменшення вмісту н-гексаналю як функція додавання ТЕТА Додавання ТЕТА; рН = 8; Кімнатна температура; н-гексаналь [м.ч.] Час (г) Перед додаванням 0,1 0,5 1 12 1 Молярний еквів. 324 198 174 176 194 2 Молярних еквів. 324 142 127 115 131 Таблиця 4 показує зменшення вмісту нгексаналю в 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту, що включає 324 мільйонних часток н-гексаналю в час 0. рН 8 суміші некоригу 3 Молярних еквів. 324 125 108 101 96 4 Молярних еквів. 324 102 95 92 83 5 Молярних еквів. 324 94 88 82 87 вали Таблиця 4 також показує наслідки додавання п'ятьох кількостей в 1, 2, 3, 4 і 5 молярних еквівалентів ТЕТА п'яти ідентичних зразків до нгексаналю. Зразки перемішували при кімнатній 17 88354 температурі і газову хроматографію зразків проводили в час 0, 0,1, 0,5, 1 і 12 годин після додавання 18 ТЕТА. Таблиця 5 Зменшення вмісту н-гексаналю як функція додавання ТЕТА Додавання ТЕТА; рН = 4,5; Кімнатна температура; н-гексаналь [м.ч.] Час (г) Перед додаванням 0,1 0,5 1 12 1 Молярний ек- 2 Молярних ек- 3 Молярних ек- 4 Молярних еквів. вів. вів. вів. 318 318 318 318 47 38 31 32 31 35 30 30 33 30 28 30 45 34 27 24 Таблиця 5 показує зменшення вмісту нгексаналю в 50:50 суміші циклогексилкетону і циклогексилового спирту, що включає 318 мільйонних часток н-гексаналю в час 0. рН суміші доводили до 4,5 додаючи мурашину кислоту. Таблиця 5 також показує наслідки додавання п'ятьох кількостей в 1, 5 Молярних еквів. 318 27 25 25 26 2, 3, 4 і 5 молярних еквівалентів ТЕТА п'яти ідентичних зразків до н-гексаналю. Зразки перемішували при кімнатній температурі і газову хроматографію зразків проводили в час 0, 0,1, 0,5, 1 і 12 годин після додавання ТЕТА. Таблиця 6 Зменшення вмісту н-гексаналю після 60 хвилин кип'ятіння як функція додавання аміну Початковий Амін (3 молярних еквів.) м.ч. Гексаметилендіамін 320 Циклогексиламін 283 Гексиламін 296 Фенілгідразин 292 Ізобутиламін 270 Октиламін 276 Ноніламін 208 DETA 250 ТЕТА 344 рН = 3,1 Кінцевий % Зменшення Початковий м.ч. н-гексаналю м.ч. 74 77 360 94 67 254 48 84 312 224 24 307 64 69 273 200 28 273 178 80 209 18 93 260 24 93 375 Таблиця 6 показує зменшення відсотку нгексаналю в 50:50 сумішах циклогексилкетону і циклогексилового спирту, що включає н-гексаналь, в час 0. рН сумішей коригували до 3,1 або 4,5 додаючи мурашину кислоту. Таблиця 6 також пока рН = 4,5 Кінцевий % Зменшення м.ч. н-гексаналю 0 100 44 83 84 77 218 29 23 92 206 25 34 84 15 94 21 95 зує додавання 3 молярних еквівалентів дев'яти зразків амінів до н-гексаналю. Газову хроматографію зразків проводили до і після 60 хвилин кип'ятіння зразків. 19 88354 20 Таблиця 7 Зменшення вмісту н-гексаналю після 60 хвилин кип'ятіння як функція додавання аміну рН = 5,6 Амін (3 молярних еквів.) Гексаметилендіамін Циклогексиламін Гексиламін Феніл гідразин Ізобутиламін Октиламін Ноніламін DETA ТЕТА Початковий м.ч. Кінцевий м.ч. 305 207 322 342 285 306 207 255 301 153 104 79 303 81 218 35 20 17 Таблиця 7 показує зменшення відсотку нгексаналю в 50:50 сумішах циклогексилкетону і циклогексилового спирту, що включає н-гексаналь, в час 0. рН сумішей коригували до 5,6 або 8 додаючи мурашину кислоту. Таблиця 7 також показує рН = 8 % Зменшення нгексаналю 50 50 74 12 76 29 84 92 95 Початковий м.ч. Кінцевий м.ч. 280 191 300 324 246 312 210 251 270 213 185 281 323 128 245 131 25 31 % Зменшення нгексаналю 24 3 73 0 48 22 38 90 89 додавання 3 молярних еквівалентів дев'яти зразків амінів до н-гексаналю. Газову хроматографію зразків проводили до і після 60 хвилин кип'ятіння зразків. Таблиця 8 Зменшення вмісту н-гексаналю і циклогексилкетону як функція типу аміну Амін Циклогексилкетон + Циклогексиловий спирт дифеніламін Меламін Анілін Циклогексиламін Ацетамід Октиламін Гексаметилендіамін Ноніламін Ізобутиламін Гексиламін ТЕТА DETA MB Температура кипін- % Зменшення циклічного ня (°С) алканону % Зменшення нгексаналю Н/Д Н/Д
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюA method of minimizing aldehyde-based impurities in a process stream
Автори англійськоюBurlone Dominick A., Sink R. Merritt, Lanza Joann, Gust Karl
Назва патенту російськоюСпособ уменьшения альдегидных примесей в технологическом потоке, который содержит алканон
Автори російськоюБьёрлон Доминик А., Синк Р. Мерритт, Ланза Джоан, Густ Карл
МПК / Мітки
МПК: C07C 45/80
Мітки: містить, спосіб, зменшення, альдегідних, алканон, технологічному, домішок, потоці
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/14-88354-sposib-zmenshennya-aldegidnikh-domishok-v-tekhnologichnomu-potoci-shho-mistit-alkanon.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб зменшення альдегідних домішок в технологічному потоці, що містить алканон</a>
Попередній патент: Спосіб визначення деформації об`єкта
Наступний патент: Електричний двигун постійного струму з роздільними системами збудження
Випадковий патент: Спосіб лікування через- та міжвертлюжних переломів стегна у хворих похилого та старечого віку