專利名稱：用于制備硝基丙烷的方法
用于制備硝基丙烷的方法對(duì)在先申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求于2008年4月16日提出的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/045，378的利益。 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于制備硝基丙烷如2-硝基丙烷和2，2- 二硝基丙烷的方法。更 具體地，所述方法包括在特定反應(yīng)條件下使硝酸水溶液與丙烷反應(yīng)。
背景技術(shù)：
取決于反應(yīng)條件和進(jìn)料結(jié)構(gòu)，烴的硝化通常產(chǎn)生各種各樣的產(chǎn)物。例如，用于丙 烷硝化的商業(yè)汽相方法產(chǎn)生基本上固定相對(duì)濃度的四種硝基烷產(chǎn)物(硝基甲烷，1-硝基丙 烷，2-硝基丙烷，和硝基乙烷)的混合物。然而，某些產(chǎn)物可能是比其他更理想的，以較不有用的化合物為代價(jià)來選擇性生 產(chǎn)更有用的硝化化合物已經(jīng)是一個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)。與商業(yè)汽相硝化相反，在過去已經(jīng)將丙烷的 混合汽_液相或高壓硝化假定為以下一種技術(shù)，通過該技術(shù)，2-硝基丙烷，一種更理想的硝 基烷，可以潛在地生產(chǎn)，而不制備在汽相硝化過程中典型形成的其他硝基化合物。參見例如 美國(guó)專利號(hào) 2，489，320 (Nygaard 等)和 Albright，L. F.，“ Nitration of Paraffins (鏈 烷烴的硝化)“，Chem. Engr.(化學(xué)工程)，(1966)第149-156頁?，F(xiàn)有技術(shù)中用于在混合汽-液相中硝化丙烷的技術(shù)由于許多原因是不實(shí)用的，所 述原因包括因?yàn)橄跛岬霓D(zhuǎn)化率低，硝酸不容易回收，硝酸導(dǎo)致的反應(yīng)器腐蝕問題，和難以控 制反應(yīng)放熱量。獲得高產(chǎn)率的選擇性硝化烴是要考慮的一個(gè)關(guān)鍵經(jīng)濟(jì)因素，因?yàn)榈彤a(chǎn)率使得需要 使用更多進(jìn)料和因此導(dǎo)致更高成本。此外，當(dāng)將硝酸用作硝化劑時(shí)，未反應(yīng)的硝酸變成廢 物，導(dǎo)致適當(dāng)處理廢物的成本。反應(yīng)物烴的高轉(zhuǎn)化率也是經(jīng)濟(jì)學(xué)上關(guān)鍵的，以便將與未反應(yīng) 的反應(yīng)物的純化和回收相關(guān)的資本和能量費(fèi)用降至最低。因此，存在對(duì)更經(jīng)濟(jì)、選擇性的和 環(huán)境友好的制備選擇性硝化硝基烷的方法的需要。發(fā)明概述在一方面，本發(fā)明提供一種用于選擇性硝化丙烷的方法。本發(fā)明的方法避免了過 去遇到的實(shí)際問題，如低產(chǎn)率、轉(zhuǎn)化率和過多的廢物產(chǎn)生。所述方法包括將丙烷與硝酸水 溶液在至少約IOOOpsi的壓力和約215至約325攝氏度的溫度下反應(yīng)；和回收形成的硝化 化合物，其中所述硝酸水溶液是20至40重量％的溶液。在另一方面，本發(fā)明提供了來自硝基烷硝化方法的產(chǎn)物流，其含有重量比為至少 約15 1的2-硝基丙烷2，2-二硝基丙烷。發(fā)明詳述如上所述，在一方面本發(fā)明提供了一種用硝酸硝化丙烷的方法。本文所述反應(yīng)條 件(包括特別是反應(yīng)溫度和酸水溶液中硝酸的濃度)的使用提供了一種硝化方法，其相對(duì) 于現(xiàn)有技術(shù)的方法顯著改進(jìn)。本發(fā)明方法的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是它提供了硝酸至所需產(chǎn)物的提高的轉(zhuǎn)化率。因此，在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明能夠?qū)⒅辽?5mol %，優(yōu)選至少20mol %，更優(yōu)選至少25mol %， 和還更優(yōu)選至少30mol %的硝酸轉(zhuǎn)化為2-硝基丙烷和/或2，2- 二硝基丙烷(計(jì)算為進(jìn)料 的硝酸摩爾數(shù)除以形成的2-硝基丙烷和2，2- 二硝基丙烷的總摩爾數(shù))。與此對(duì)比，例如在 美國(guó)專利2，489，320的現(xiàn)有技術(shù)方法中描述的硝酸至2-硝基丙烷和2，2- 二硝基丙烷的最 大轉(zhuǎn)化率是12% (參見其實(shí)施例1)。除了向所需產(chǎn)物的這種提高的轉(zhuǎn)化率，在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明還允許至少 95%的硝酸被消耗(如下確定(進(jìn)入的硝酸-出來的硝酸)/進(jìn)入的硝酸)。沒有產(chǎn)生硝 基烷的轉(zhuǎn)化的硝酸是容易回收的氧化一氮(NO)的形式。本發(fā)明方法的另一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是與現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)可獲得的轉(zhuǎn)化率相比，它提供 了增加的烴進(jìn)料向所需產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率。因此，在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明能夠?qū)⒅辽偌s IOmol %，優(yōu)選至少約15mol %，更優(yōu)選至少約20mol %的起始丙烷轉(zhuǎn)化為2-硝基丙烷和/ 或2，2-二硝基丙烷產(chǎn)物(通過將形成的2-硝基丙烷和2，2-二硝基丙烷的摩爾數(shù)除以進(jìn) 料到反應(yīng)中的丙烷的摩爾數(shù)來確定)。與此對(duì)比，例如在美國(guó)專利2，489，320的現(xiàn)有技術(shù)方 法的實(shí)施例1中丙烷至2-硝基丙烷和2，2- 二硝基丙烷的轉(zhuǎn)化率僅為6. 2mol %。與商業(yè)上實(shí)踐的方法相比，本發(fā)明方法的另一個(gè)重要方面是減少量的硝基甲烷， 硝基甲烷是作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的。硝基甲烷是可爆炸的液體化合物，其要求另外的裝置進(jìn)行 安全操作。因此，它的減少是任何商業(yè)硝化方法的一個(gè)高度理想的特征。在一些實(shí)施方案 中，本發(fā)明的方法能夠提供理想的硝化產(chǎn)物，其含有3重量％或更少，更優(yōu)選1. 5重量％或 更少的作為副產(chǎn)物的硝基甲烷。本發(fā)明低水平的硝基甲烷意味著硝基甲烷可以作為廢物流 的一部分去除，而不需要特殊的處理和裝置。與此對(duì)比，用于硝化丙烷的商業(yè)方法中硝基甲 烷濃度可以是約25重量％ (基于與硝基甲烷、硝基乙烷、1-硝基丙烷和2-硝基丙烷(商業(yè) 方法的四種主要產(chǎn)物)的總重量相比的硝基甲烷的重量百分比)。醛是硝化方法中的另一種副產(chǎn)物。當(dāng)以足夠量存在時(shí)，醛使得水性廢產(chǎn)物不可通 過生物處理技術(shù)處理，而要求使用醛去除裝置。該裝置可增加硝化方法的復(fù)雜性和費(fèi)用。因 此，非常需要降低廢物流中醛的濃度。如實(shí)施例3所證明，本發(fā)明方法中的廢物流能夠含有 足夠低水平的醛，以致于生物處理是一種可行的處理選擇。與此對(duì)比，生物處理通常不是商 業(yè)方法的一種選擇，而商業(yè)方法要求危險(xiǎn)_廢物深井處理。按照本發(fā)明的第一方面，在本文所述的特定方法條件下用硝酸水溶液硝化丙烷， 以形成2-硝基丙烷和其他硝化鏈烷烴。有利地，在耐腐蝕的反應(yīng)器如鈦反應(yīng)器中進(jìn)行丙烷 與硝酸的反應(yīng)。該反應(yīng)器任選地被殼圍繞，所述殼具有輸入端口和輸出端口，用于將傳熱流 體進(jìn)料到反應(yīng)器。所述傳熱流體(其可以例如是油)允許反應(yīng)溫度被控制在所需參數(shù)范圍 內(nèi)。然而，應(yīng)當(dāng)注意，因?yàn)橄跛岷捅橹g的反應(yīng)是放熱的，所以不需要使用殼和傳熱 流體。通過簡(jiǎn)單地調(diào)節(jié)反應(yīng)物的加入速率和/或濃度，可以將反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)在所需參數(shù)范 圍內(nèi)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，反應(yīng)器以下流(downflow)模式運(yùn)行。即，反應(yīng) 器，其優(yōu)選是細(xì)長(zhǎng)和線性形狀，如管形，將反應(yīng)器放置以使反應(yīng)物通過位于或接近反應(yīng)器頂 部的入口端口加入，然后沿著反應(yīng)器向下流動(dòng)達(dá)足夠的停留時(shí)間，以允許反應(yīng)發(fā)生和形成 所需產(chǎn)物。從位于或接近反應(yīng)器底部的出口端口收集產(chǎn)物混合物。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)，下流式構(gòu)型反應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)提供了某些優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng) 通常利用水平的、上流式、盤旋式或分批高壓釜型裝置。特別地，與這些現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相比， 本發(fā)明的下流式構(gòu)型提供的硝化化合物含有較低水平的氧化副產(chǎn)物。不希望受 任何具體理論約束，認(rèn)為下流式反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)主要是由其將液相在反應(yīng) 器中的量和停留時(shí)間最小化的能力所導(dǎo)致。液相通常含有低摩爾比率的烴硝酸。該低摩 爾比率有利于氧化化學(xué)而損害硝化，因此在液相中主要發(fā)生氧化。在下流式反應(yīng)器(也稱 為滴流床反應(yīng)器)中，氣體是連續(xù)相，液體從反應(yīng)器壁或填料上滴下來。因此，在下流式構(gòu) 型反應(yīng)器中液相的量被保持在低水平，因此將氧化化學(xué)最小化。與此相反，在上流式反應(yīng)器中，其也稱為泡罩塔，液體是連續(xù)相(并且氣泡通過連 續(xù)液相快速升起)。因此，上流式反應(yīng)器將液體滯留最大化。因?yàn)?，如上所述，氧化主要發(fā)生 在液相中，上流式反應(yīng)器將氧化副產(chǎn)物的形成最大化。類似地，與下流式反應(yīng)器相比，盤旋 式和水平的反應(yīng)器構(gòu)型也增加了液體停留時(shí)間，并因此增加了氧化化學(xué)。盤旋式反應(yīng)器的 另一個(gè)缺點(diǎn)是它們不很適合于工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)，因?yàn)殡y以以該形狀制造大規(guī)模的反應(yīng)器。反應(yīng)器任選地填充有填料以改善反應(yīng)物混合和傳熱和/或改變反應(yīng)器體積。當(dāng)希 望提高產(chǎn)物流中2，2-二硝基丙烷濃度時(shí)，特別優(yōu)選填充反應(yīng)器。適當(dāng)?shù)奶盍习ɡ绮Ａ?珠，不規(guī)則填料或結(jié)構(gòu)性填料，如典型用于蒸餾裝置中的那些。其他填料是本領(lǐng)域中已知的 和可以使用它們。在進(jìn)入反應(yīng)器之前，丙烷和硝酸可以是混合的或部分混合的，或備選地，它們可以 單獨(dú)加入，在反應(yīng)器中進(jìn)行混合。另外，無論一起或單獨(dú)加入，反應(yīng)物可以在進(jìn)入反應(yīng)器之 前預(yù)加熱。將硝酸以水溶液形式遞送至反應(yīng)器，所述水溶液含有至少約10重量％，優(yōu)選至少 約15重量％，更優(yōu)選至少約20重量％的所述酸。另外，該溶液含有不超過約50重量％，優(yōu) 選不超過約40重量％，和更優(yōu)選不超過約35重量％的所述酸。在另外的實(shí)施方案中，硝酸 溶液含有約15至約40重量％的所述酸。在其他實(shí)施方案中，硝酸溶液含有約18至約35 重量的所述酸。丙烷與硝酸的摩爾比應(yīng)當(dāng)是至少約1 1，更優(yōu)選至少約1.2 1。在反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度通?？刂?例如用熱交換流體或使用由反應(yīng)產(chǎn)生的熱，如 上所述)在至少約215攝氏度和不超過約325攝氏度。在一些實(shí)施方案中，溫度是至少約 220度，至少約230度或至少約240度。在另外的實(shí)施方案中，溫度不超過約290度，不超過 約280度，或不超過約270度。在其他實(shí)施方案中，溫度是約215至280攝氏度，或約220 至270攝氏度。反應(yīng)器中的壓力應(yīng)當(dāng)保持在至少約IOOOpsi (68atm)，優(yōu)選至少約 1200psi (82atm)。更優(yōu)選地，所述壓力是約1600psi (109atm)或更少，優(yōu)選約 1500psi(102atm)或更少，更優(yōu)選約1400psi (95atm)或更少。在另外的實(shí)施方案中，壓力在 約1200psi (82atm)至1400psi (95atm)。本領(lǐng)域已知的各種方法可以用于保持壓力在所需 范圍內(nèi)，包括例如通過使用回壓調(diào)節(jié)閥。反應(yīng)物在反應(yīng)器中的停留時(shí)間是優(yōu)選至少約30秒，更優(yōu)選至少約90秒。停留時(shí) 間可以以幾種方式控制，包括例如通過反應(yīng)器的長(zhǎng)度和/或?qū)挾然蛲ㄟ^使用填料。停留時(shí) 間是通過將反應(yīng)器體積除以入口流速率來確定的。
在充足的停留時(shí)間后，通過反應(yīng)器的出口端口從反應(yīng)器收集硝化產(chǎn)物。對(duì)硝化產(chǎn) 物可以進(jìn)行進(jìn)一步處理，如蒸餾，以例如分離或純化特別理想的物質(zhì)，如2-硝基丙烷和/或 2，2-二硝基丙烷。盡管2，2_ 二硝基丙烷是本發(fā)明硝化反應(yīng)的有用產(chǎn)物，但是在一些實(shí)施方案中，期 望生產(chǎn)富含2-硝基丙烷的硝基烷物流。因此，在另一方面，本發(fā)明提供一種產(chǎn)物流，特別是 其有機(jī)部分，其是硝化方法的直接產(chǎn)物(即，無進(jìn)一步純化以富集特殊的硝基烷組分)。產(chǎn) 物流含有2-硝基丙烷；硝基甲烷；硝基乙烷；1-硝基丙烷；和2，2- 二硝基丙烷。在所述物 流中2-硝基丙烷與2，2-二硝基丙烷的重量比是至少約15 1，優(yōu)選至少約30 1，更優(yōu) 選至少約40 1，進(jìn)一步優(yōu)選至少約50 1，和還更優(yōu)選至少約60 1。根據(jù)本發(fā)明制備的2-硝基丙烷可以用于制備各種各樣的下游的工業(yè)上有用的產(chǎn) 物，包括例如2-硝基-2-甲基-1-丙醇(NMP)，2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)，2-二甲基 氨基-2-甲基-1-丙醇(DMAMP)，N-異丙基羥胺(IPHA)，和4，4-二甲基-1，3-噁唑烷。通 過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)，完成從起始2-硝基丙烷對(duì)這些物質(zhì)的制備。例如，2-硝基-2-甲基-1-丙醇(NMP)可以如下獲得將2_硝基丙烷(2_NP) 和甲醛在堿催化劑的存在下加成反應(yīng)，所述堿催化劑如氫氧化鈉或三甲胺。參見例如GB 1245469。典型地，反應(yīng)包括逐批或連續(xù)地將2-硝基丙烷與甲醛水溶液以約1 1 2-NP 甲醛的摩爾比和在約70-80°C的溫度下反應(yīng)。催化劑的用量足以在反應(yīng)混合物中提供 0.01-0. 05的當(dāng)量濃度(normality)。典型地，反應(yīng)是在無溶劑下進(jìn)行的。產(chǎn)物可以典型地 作為水溶液直接使用或從水溶液中結(jié)晶或作為流延固體(cast solid)通過在真空下汽提 去掉(stripping off)溶劑和在盤或其他容器中冷凍液體NMP來回收。NMP可以在阮內(nèi)鎳的存在下經(jīng)由氫化還原成2-氨基-2-甲基丙醇(參 JAL "Nitro Alcohols (硝基酉享)，，Kirk-Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology (Kirk-Othmer化學(xué)技術(shù)簡(jiǎn)明百科全書)，1985，第789-790頁，和U. S.專 利3，564，057，其各自通過引用結(jié)合于此)。典型地，氫化是在甲醇或乙醇水溶液中在約 70-100°C的溫度和400-600p. s. i. g壓力下進(jìn)行的。阮內(nèi)鎳催化劑的使用濃度是待氫化的 NMP的約2至10重量％。通過過濾催化劑，接著蒸餾先是溶劑接著AMP產(chǎn)物，可以容易地回 收產(chǎn)物。N-異丙基羥胺可以在鈀催化劑(如Pd/Al203)存在下，通過氫化2-硝基丙烷來 制備，例如按照美國(guó)專利5，288，907，其通過引用結(jié)合于此。典型地，氫化在水或甲醇中在 50-75°C和30-600p. s. i. g. H2,良好攪拌下進(jìn)行4_6小時(shí)。產(chǎn)物典型地通過濾去掉催化劑來 回收，然后貯存，和作為水溶液直接使用，這是因?yàn)闈饪s的游離羥胺的熱穩(wěn)定性較低。2- 二甲基氨基-2-甲基-1-丙醇是通過在 甲醛存在下氫化從AMP制備的并通過 蒸餾純化(參見 “Alkanolamines (鏈烷醇胺)” Kirk-Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology (Kirk-Othmer化學(xué)技術(shù)簡(jiǎn)明百科全書)，1985，第68-69頁，其通過引 用結(jié)合于此)。典型地，反應(yīng)在甲醇溶劑中進(jìn)行，每摩爾AMP用2-3摩爾當(dāng)量的甲醛。在良 好攪拌下反應(yīng)物在100-160°C在400-700psig氫壓力下加熱4-6小時(shí)。通過過濾催化劑、接 著首先蒸餾掉溶劑、然后蒸餾產(chǎn)物本身，可以容易地回收DMAMP產(chǎn)物。通過等摩爾量的甲醛和2-氨基-2-甲基-1-丙醇(參見例如BE 621923)的反應(yīng)， 可以生產(chǎn)4，4_ 二甲基噁唑烷。典型地，反應(yīng)在約50-70°C溫度下在無溶劑下進(jìn)行1-2小時(shí)。產(chǎn)物可以作為從縮合反應(yīng)獲得的水溶液直接包裝和使用，而無另外的加工。下列實(shí)施例舉例說明本發(fā) 明，但不意欲限制其范圍。
實(shí)施例概況。本發(fā)明的各個(gè)方面使用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的反應(yīng)器來闡明。反應(yīng)器是單管殼管式 熱交換器，熱電偶套管軸向沿反應(yīng)器中心定位，以確定沿反應(yīng)器長(zhǎng)度溫度曲線。反應(yīng)器是 46"長(zhǎng)且具有殼，所述殼是1.25" OD 304不銹鋼，其具有1/2" OD (0. 37" ID) 2型鈦方法 管道和1/8" OD(0. 093" ID)2型鈦熱電偶套管。將非常精細(xì)的可移動(dòng)的熱電偶插入熱電 偶套管以進(jìn)行溫度曲線測(cè)量。可以去除熱電偶套管和用填料填充反應(yīng)器。豎直地放置反應(yīng) 器。在進(jìn)入反應(yīng)器之前，硝酸和丙烷反應(yīng)物物流在Swagelok" T"中在室溫下混合。與反 應(yīng)物逆流地將使用的熱油進(jìn)料到反應(yīng)器殼。將反應(yīng)器流出物在殼管式熱交換器中冷卻，使 用自來水作為冷卻劑。流出物然后減壓，收集氣體和液體，測(cè)量和分析。在以下實(shí)施例中，硝化反應(yīng)的質(zhì)量平衡通過關(guān)于氣體、水性、硝基烷油，和凈氣器 液體的GC/MS，關(guān)于含水量的Karl Fisher滴定，關(guān)于強(qiáng)/弱酸定量的電位滴定，和關(guān)于弱酸 鑒定和定量的HPLC來確定。以下各表中顯示的度量(Metrics)計(jì)算如下如下計(jì)算消耗的硝酸的克數(shù)從進(jìn)料中的硝酸摩爾數(shù)中減去流出物中NO摩爾數(shù)， 然后使用硝酸的分子量將摩爾數(shù)轉(zhuǎn)換為克數(shù)。這說明了在廢氣中作為硝酸回收NO ；形成的硝基烷克數(shù)=硝基甲烷克數(shù)+硝基乙烷克數(shù)+1-硝基丙烷克數(shù)+2-硝基丙 烷克數(shù)+2，2 二硝基丙烷克數(shù)；硝酸產(chǎn)率=消耗的硝酸克數(shù)/形成的硝基烷克數(shù)；丙烷產(chǎn)率=消耗的丙烷克數(shù)/形成的硝基烷克數(shù)；硝酸轉(zhuǎn)化率(％ ) = IOOx (進(jìn)入的硝酸_出來的硝酸)/進(jìn)入的硝酸；丙烷轉(zhuǎn)化率(％) = IOOx (進(jìn)入的丙烷-出來的丙烷)/進(jìn)入的丙烷；2-硝基丙烷選擇性(％ ) = 100x2-硝基丙烷克數(shù)/形成的硝基烷克數(shù)；2，2 二硝基丙烷選擇性(％ ) = 100x2，2 二硝基丙烷克數(shù)/形成的硝基烷克數(shù)；形成的乙酸形成的乙酸克數(shù)/形成的硝基烷克數(shù)。實(shí)施例1 用稀硝酸硝化丙燒；255°C熱油溫度用上述反應(yīng)器，在下列方法條件下使用稀硝酸水溶液作為硝化劑將丙烷硝化 1400psi反應(yīng)器壓力，255°C熱油溫度，1.4 1的丙烷與硝酸的摩爾比率，25. 5wt. %硝酸強(qiáng) 度(在水中)，和120秒停留時(shí)間(基于反應(yīng)器體積除以在室溫和1400psi下進(jìn)料的流速)。 反應(yīng)器未填充。質(zhì)量平衡結(jié)果在表1中顯示表 權(quán)利要求
1. 一種選擇性形成2-硝基丙烷和2，2- 二硝基丙烷的方法，所述方法包括將丙烷與硝酸水溶液在至少約IOOOpsi的壓力和約215至約325攝氏度的溫度下反 應(yīng)；禾口回收形成的硝化化合物， 其中所述硝酸水溶液是10至50重量％的溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硝酸水溶液是15至40重量％的溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的方法，其中所述硝酸水溶液是18至35重量％的溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的方法，其中丙烷與硝酸的摩爾比是至少約1.2 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的方法，其中所述溫度大于230攝氏度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的方法，其中所述溫度是290攝氏度或更小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的方法，其中所述反應(yīng)是在下流式構(gòu)型反應(yīng)器中進(jìn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述反應(yīng)器被殼環(huán)繞，所述殼用于將熱交換流體 進(jìn)料到所述反應(yīng)器的外表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的方法，其中所述反應(yīng)器是在填充的反應(yīng)器中進(jìn)行的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的方法，其中所述反應(yīng)是在非填充的反應(yīng)器中進(jìn)行的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10所述的方法，其中2-硝基丙烷與2，2-二硝基丙烷的重量比是 至少約15 1。
12.—種直接獲自丙烷硝化反應(yīng)的油基產(chǎn)物流，包含2_硝基丙烷；硝基甲烷；硝基乙 烷；1-硝基丙烷；和2，2-二硝基丙烷，其中2-硝基丙烷與2，2-二硝基丙烷的重量比是至 少約15 1。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的產(chǎn)物流，其中在所述產(chǎn)物流中2-硝基丙烷與2，2-二硝基 丙烷的重量比是至少約30 1。
14.一種用于制備2-硝基-2-甲基-1-丙醇的方法，所述方法包括 提供根據(jù)權(quán)利要求1-11形成的2-硝基丙烷；將所述2-硝基丙烷與甲醛在堿催化劑的存在下縮合；和 回收2-硝基-2-甲基-1-丙醇產(chǎn)物。
15.一種用于制備2-氨基-2-甲基-1-丙醇的方法，所述方法包括在阮內(nèi)鎳的存在下將根據(jù)權(quán)利要求14形成的2-硝基-2-甲基-1-丙醇?xì)浠缓?回收2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
16.一種用于制備2- 二甲基氨基-2-甲基-1-丙醇的方法，所述方法包括 在甲醛的存在下將根據(jù)權(quán)利要求15形成的2-氨基-2-甲基-1-丙醇?xì)浠?回收2- 二甲基氨基-2-甲基-1-丙醇產(chǎn)物。
17.一種用于制備N-異丙基羥胺的方法，所述方法包括在鈀催化劑的存在下將根據(jù)權(quán)利要求1-11形成的2-硝基丙烷氫化；和 回收N-異丙基羥胺產(chǎn)物。
18.一種用于形成4，4- 二甲基-1，3-噁唑烷的方法，所述方法包括將等摩爾量的甲醛和根據(jù)權(quán)利要求15形成的2-氨基-2-甲基-1-丙醇反應(yīng)；和 回收4，4-二甲基-1，3-噁唑烷產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種通過用稀硝酸對(duì)丙烷進(jìn)行硝化來形成2-硝基丙烷和/或2，2-二硝基丙烷的方法。
文檔編號(hào)C07C201/08GK102007093SQ200980113208
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者丹尼爾·M·特勞斯, 理查德·L·詹姆斯 申請(qǐng)人:安格斯化學(xué)公司