將甲基環(huán)戊酮與環(huán)己酮分離的方法
【專利摘要】在一種從包括環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的混合物中分離甲基環(huán)戊酮的方法中，將包括環(huán)己酮、甲基環(huán)戊酮、至少0.10wt%濃度水和任選的苯酚的進(jìn)料送入分餾蒸餾塔中，在那里生產(chǎn)富含環(huán)己酮的下部流出物和富含甲基環(huán)戊酮的上部流出物。由于在進(jìn)料中包含了相對較高濃度的水，獲得了甲基環(huán)戊酮的有效分離。在某些特別希望的實施方案中，下部流出物基本上不含甲基環(huán)戊酮。如此生產(chǎn)的環(huán)己酮例如可以用于制備高純己內(nèi)酰胺，其依次例如可以用于制備高性能尼龍-6材料。
【專利說明】將甲基環(huán)戊酮與環(huán)己酮分離的方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的混合物中分離甲基環(huán)戊酮的方法。特別是，本發(fā)明涉及一種采用水作分離促進(jìn)劑通過分餾從環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的混合物中分離甲基環(huán)戊酮的方法。本發(fā)明是有用的，例如在制備適合于制造高純己內(nèi)酰胺的高純環(huán)己酮中，其中高純己內(nèi)酰胺可用于制造高性能尼龍-6聚合物材料。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)己酮一般通過環(huán)己烷的氧化或苯酚的氫化來生產(chǎn)。這些方法還可能產(chǎn)生多種難以從所需產(chǎn)物中分離的污染物，并且可以使環(huán)己酮產(chǎn)物不符合標(biāo)準(zhǔn)或者不能用于后續(xù)加工，例如制造己內(nèi)酰胺或己二酸。因此，已經(jīng)描述了一些從環(huán)己酮中移除這些污染物的特定處理方法。
[0003]從環(huán)己基苯制備苯酚是一項新興技術(shù)，有趣的是它共同生產(chǎn)了環(huán)己酮，而不是丙酮。例如可以通過苯與環(huán)己烯的直接烷基化來生產(chǎn)環(huán)己基苯，或者如在美國專利號6，037，513中公開的，通過將苯與氫氣在催化劑存在下接觸來生產(chǎn)。隨后可以將環(huán)己基苯氧化成相應(yīng)的氫過氧化物，并且該氫過氧化物采用催化劑裂解為苯酚和環(huán)己酮。
[0004]從環(huán)己基苯生產(chǎn)苯酚和環(huán)己酮也產(chǎn)生了多種難以從所需產(chǎn)物中分開的污染物。然而，這些污染物的特性及其分離方法，與在生產(chǎn)苯酚和丙酮的傳統(tǒng)Hock方法和/或從環(huán)己烷或苯酚生產(chǎn)環(huán)己 酮的傳統(tǒng)方法中顯著不同，例如，苯的加氫烷基化除其它產(chǎn)物以外生產(chǎn)大量的環(huán)己烷和較少量的甲基環(huán)戊烷、環(huán)己烯、苯基環(huán)己烯和苯基環(huán)己基二烯。相似地，環(huán)己基苯的氧化一般生產(chǎn)與Hock方法不同的過氧化物物種，例如所需的環(huán)己基-1-苯基-1-氫過氧化物(CHBHP)和不希望的副產(chǎn)物氫過氧化物，例如環(huán)己基-1-苯基-2-氫過氧化物、環(huán)己基-1-苯基-3-氫過氧化物和環(huán)己基-1-苯基-4-氫過氧化物。各種這些氫過氧化物的分裂生產(chǎn)了多種寬泛的污染物物種，其不是通過HocK方法、環(huán)己烷氧化方法或苯酚加氫方法的化學(xué)和技術(shù)來生產(chǎn)的。
[0005]己內(nèi)酰胺是制造尼龍_6(—種廣泛使用的聚合物材料)用的重要工業(yè)材料。己內(nèi)酰胺的純度對由其制備的尼龍-6的性能(例如強(qiáng)度)具有重要的影響。己內(nèi)酰胺可以由環(huán)己酮通過下面路線-1來制備:
[0006]

MH
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—/ "….(路線-1)。
[0007]在各種制造環(huán)己酮的工業(yè)生產(chǎn)方法中，可能會產(chǎn)生作為污染物的甲基環(huán)戊酮。即使是非常少的量(例如幾個PPm的水平上)的甲基環(huán)戊酮(通過經(jīng)歷與在上面路線-1中環(huán)己酮的反應(yīng)類似的反應(yīng)生成的)，可能會導(dǎo)致非常不希望有的污染物的形成，特別是具有一個或多個下式的甲基戊內(nèi)酰胺:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種從包括環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的混合物中分離甲基環(huán)戊酮的方法，該方法包括: (I)提供包括環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的第一進(jìn)料，甲基環(huán)戊酮具有濃度CMCP(I)； (II)在第一進(jìn)料中以至少0.10wt%的濃度CH20(1)包含水；和 (III)在第一蒸餾塔中將第一進(jìn)料分餾，以獲得富含甲基環(huán)戊酮并具有CMCP(2)的甲基環(huán)戊酮濃度的第一上部流出物和富含環(huán)己酮的第一下部流出物，其中CMCP(2)/CMCP(I)≤ 3.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第一蒸餾塔包括N塊理論塔板，其中N< 80。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中CMCP(2)/CMCP(I)≤20.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中第一下部流出物具有CMCP(3)的甲基環(huán)戊酮濃度，并且CMCP (I)/CMCP (3)≤10.0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中第一下部流出物具有低于20ppm的甲基環(huán)戊酮濃度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中CH20⑴(6.0wt%o
7.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中IOppm( CMCP(I) ( 5wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其中在步驟(III)中的蒸餾塔具有最多20的回流比。
9.一種從包括環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的混合物中分離甲基環(huán)戊酮的方法，該方法包括: (A)提供包括環(huán)己酮、甲基環(huán)戊酮、苯酚和C12+組分的進(jìn)料FEEDA； (B)將FEEDA在第一分離塔中分餾，以獲得: 包括環(huán)己酮、甲基環(huán)戊酮和苯酚的上部流出物EFFUB ;和 包括至少部分C12+組分的下部流出物EFFBB ； (C)提供來自至少部分EFFUB的進(jìn)料FEEDC，F(xiàn)EEDC包括至少0.10wt%的CH20(1)濃度的水、環(huán)己酮、CMCP(I)濃度的甲基環(huán)戊酮和苯酚；和 (D)將FEEDC在第二分離塔中分餾，以獲得: 富含甲基環(huán)戊酮的上部流出物EFFUD ;和 包括環(huán)己酮和苯酚的下部流出物EFFBD。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中在步驟(D)中，EFFBD具有最多20ppm濃度的甲基環(huán)戊酮。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10的方法，其中第二分離塔包括N塊理論塔板，其中I≤N≤80。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10的方法，其中在步驟⑶中，EFFUD具有CMCP(2)濃度的甲基環(huán)戊酮，CMCP(2)/CMCP(I) ^ 3.0ο
13.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10的方法，其中CH20(1)( 6.0wt%。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10的方法，其中CMCP(I)≤IOppm0
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中CMCP⑴(5wt%。
16.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10的方法，其中在步驟(D)中的第二分離塔具有最多20的回流比。
17.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10的方法，其中在步驟(D)中，下部流出物具有至少`1.0wt%的苯酹濃度,并且方法進(jìn)一步包括步驟(E):(E)在第三分離塔中，將包括至少部分下部流出物EFFBD的進(jìn)料混合物FEEDE分餾，以獲得富含環(huán)己酮的上部流出物EFFUE和富含苯酚的下部流出物EFFBE。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中在步驟(E)中，進(jìn)料混合物FEEDE包括用來破壞在環(huán)己酮和苯酚之間的共沸物的萃取溶劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10的方法，其中步驟(A)包括: (Al)在有效的加氫烷基化條件下，將苯和氫氣與加氫烷基化催化劑接觸，以生產(chǎn)包括環(huán)己基苯和甲基環(huán)戊基苯的加氫烷基化流出物； (AU)將至少部分該加氫烷基化流出物進(jìn)行有效氧化，來將至少部分的環(huán)己基苯和甲基環(huán)戊基苯轉(zhuǎn)化為其相應(yīng)的氫過氧化物； (AIII)將環(huán)己基苯和甲基環(huán)戊基苯的至少部分氫過氧化物進(jìn)行裂解，以生產(chǎn)包括苯酚、環(huán)己酮和甲基環(huán)戊酮的裂解流出物；和(AIV)從裂解流出物中獲得FEEDA。
20.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10的方法，其中在步驟(C)中，在將FEEDC進(jìn)料至第二分離塔之前，將至少部分的水加入到FEEDC中。
21.根據(jù)權(quán)利要求9或10的方法，其中在步驟(C)和步驟⑶中，在FEEDC中以進(jìn)入第二分離塔的單獨(dú)水物流的形式包含至少部分的水，并且單獨(dú)水物流被送入第二分離塔的位置位于:將FEEDC中至少部分其余物料送入第二分離塔的位置和第二分離塔的底部之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10的方法，其中步驟(D)中上部流出物EFFUD的溫度在5°C至80°C的范圍內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10的方法，其中步驟(D)中下部流出物EFFBD的溫度在90°C至200°C的范圍內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，進(jìn)一步包括步驟(F): (F)將至少部分EFFUE中的環(huán)己酮轉(zhuǎn)化成包括己內(nèi)酰胺和CMVAM濃度的甲基戊內(nèi)酰胺的產(chǎn)品，其中CMVAM≤10.0ppm。
【文檔編號】C07C49/395GK103664558SQ201310421104
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月14日
【發(fā)明者】J·D·戴維斯, K·H·庫施樂, J·R·拉特納, C·L·貝克, 小J·L·海德曼 申請人:?？松梨诨瘜W(xué)專利公司