用于減少穩(wěn)定乳液的萃取溶劑控制的制作方法
【專利摘要】本文公開的是一種用于從包含有機單腈和有機二腈的混合物使用液液萃取回收含有二亞磷酸酯的化合物的方法。還公開了的是提高含有二亞磷酸酯的化合物的萃取能力的處理。
【專利說明】用于減少穩(wěn)定乳液的萃取溶劑控制
[0001]相關申請
[0002]本申請要求在2011年12月21日提交的臨時申請?zhí)?1/578，535的權益，該臨時申請通過引用以其全部內容結合在此。
發(fā)明領域
[0003]本發(fā)明涉及催化劑和配體從包含有機二腈的氫氰化反應產物混合物使用液液萃取的回收。
_4] 發(fā)明背景
[0005]在本領域公知的是鎳與含亞磷配體的配合物可以在氫氰化反應中用作催化劑。已知使用單齒亞磷酸酯的這些鎳配合物催化丁二烯的氫氰化以產生戊烯腈的混合物。這些催化劑也可以在隨后的戊烯腈的氫氰化中使用以產生己二腈，一種尼龍生產中的重要中間體。還已知的是二齒亞磷酸酯和次亞膦酸酯配體可以用于形成基于鎳的催化劑，以進行這些氫氰化反應。
[0006]美國專利號3，773，809描述了一種用于有機亞磷酸酯的Ni配合物從通過氫氰化烯鍵式不飽和有機單腈如3-戊烯腈產生的含有有機腈的產物液體中通過產物液體用烷烴或環(huán)烷烴溶劑萃取而回收的方法。類似地，Jackson和McKinney的美國專利號6，936，171公開了一種用于從含有二腈的流回收含有二亞磷酸酯的化合物的方法。
[0007]美國專利號4，339，395描述在特定亞磷酸酯配體的連續(xù)萃取的延長期間的過程中界面碎片層(rag layer)的形成。‘395專利指出:界面碎片阻礙，如果不是停止，相分離。因為將該方法連續(xù)地運行，必須將碎片在它積聚時從界面連續(xù)地移除，以避免中斷運行。為對于所公開的組分解決該問題，‘395專利公開了較小量的基本上沒有水的氨的加入。
[0008]發(fā)明概沭
[0009]本方法從包含含有二亞磷酸酯的化合物、有機單腈和有機二腈的混合物回收含有二亞磷酸酯的化合物。
[0010]所公開的是一種用于從包含含有二亞磷酸酯的化合物、有機單腈、有機二腈和路易斯酸的進料混合物在多級逆流液液萃取器中用包含脂族烴、脂環(huán)族烴或脂族和脂環(huán)族烴的混合物的萃取溶劑回收含有二亞磷酸酯的化合物的方法。所述方法包括:
[0011]a)使所述進料混合物流動至所述多級逆流液液萃取器的第一級；以及
[0012]b)使所述進料混合物與萃取溶劑在所述多級逆流液液萃取器中接觸；
[0013]其中所述多級逆流液液萃取器的所述第一級包括混合段和沉降段，其中輕相在所述沉降段中與重相分離，其中將路易斯堿加入至所述多級逆流液液萃取器的所述第一級的所述混合段，其中所述輕相包括萃取溶劑和萃取的含有二亞磷酸酯的化合物，其中所述重相包含有機單腈、有機二腈和所述路易斯酸與所述路易斯堿的配合物，其中將所述輕相的至少一部分從所述沉降段中取出并且處理以回收萃取至所述輕相中的含有二亞磷酸酯的化合物，其中將所述重相的至少一部分送至所述多級逆流液液萃取器的所述第二級。
[0014]多級逆流液液萃取器的級的混合段形成未分離的輕和重相的均質混合物。該均質混合物包含乳液相。乳液相可以包括也可以不包括粒狀固體物質。該乳液相在包括第一級在內的級的沉降段中分離為輕相和重相。因此，級的沉降段將含有位于上面的輕相和下面的重相之間的至少一些乳液相。該乳液相傾向于隨時間減小尺寸。然而，在一些情況下，沉降比所需花費更長的時間或者乳液相永不完全分離為輕相和重相。該分離問題在多級逆流液液萃取器的第一級中可能是特別有問題的。
[0015]已經發(fā)現(xiàn)路易斯堿向第一級的混合段中的加入導致乳液相的增強的沉降。例如，該加入可以導致沉降段中乳液相尺寸的減小，其中乳液相的尺寸基于在不加入路易斯堿的情況下的乳液相的尺寸。沉降段中增強的沉降也可以作為增加的沉降的速率測量，這基于在不加入路易斯堿的情況下沉降的速率。
[0016]可以通過路易斯堿的加入解決的另一個問題是沉降段中碎片的形成和碎片層的積累。在美國專利號4，339，395和美國專利號7，935，229中論述了碎片形成。碎片包括粒狀固體物質，并且可以被認為是乳液相的形式，在用于進行萃取方法的實踐量的時間中它是不消散的意義上，其是特別穩(wěn)定的。碎片可以在萃取級，尤其是多級逆流液液萃取器的第一級的混合段或沉降段中形成。在沉降段中，碎片在重相與輕相之間形成層。沉降段中碎片層的形成抑制重相和輕相的合適的沉降。碎片層的形成還可以抑制含有二亞磷酸酯的化合物從重相至輕相中的萃取。在最壞情況情景下，碎片可以積累至完全充滿分離段的程度，從而迫使萃取過程停工以清理沉降段。已經發(fā)現(xiàn)，基于在不加入路易斯堿的情況下的碎片層的尺寸和形成的速率，路易斯堿向混合段中的加入可以減小或消除碎片層的尺寸或減小其形成的速率。
[0017]因此，路易斯堿向多級逆流萃取器的第一級的混合段中的加入可以獲得以下結果中的至少一個:(a)基于在不加入路易斯堿的情況下的乳液相的尺寸，沉降段中乳液相尺寸的減??；(b)基于在不加入路易斯堿的情況下的沉降的速率，沉降段中沉降的速率的增加；(C)基于在不加入路易斯堿的情況下的輕相中含有二亞磷酸酯的化合物的量，輕相中含有二亞磷酸酯的化合物的量的增加；(d)基于在不加入路易斯堿的情況下沉降段中碎片層的尺寸，沉降段中碎片層的尺寸的部分或完全減少；以及(e)基于在不加入路易斯堿的情況下的沉降段中碎片層的形成的速率，沉降段中碎片層的形成的速率的減小。
[0018]在一個實施方案中，將路易斯堿與包含含有二亞磷酸酯的化合物、有機單腈、有機二腈和路易斯酸的進料混合物一起共進料至混合段。在另一個實施方案中，將路易斯堿與包含含有二亞磷酸酯的化合物、有機單腈、有機二腈和路易斯酸的進料混合物及萃取溶劑進料分開，單獨進料至混合段。
[0019]可以在向萃取器的進料中存在的路易斯酸的特別實例是ZnCl2。
[0020]來自第二級的萃取溶劑進料可以包括至少lOOOppm，例如2000至5000ppm的含有二亞磷酸酯的化合物。來自第二級的萃取溶劑進料可以包括至少lOppm，例如20至200ppm的鎳。
[0021]含有二亞磷酸酯的化合物可以是選自由以下各項組成的組的二亞磷酸酯配體:
[0022]
【權利要求】
1.一種用于從進料混合物在多級逆流液液萃取器中用萃取溶劑回收含有二亞磷酸酯的化合物的方法，所述進料混合物包含含有二亞磷酸酯的化合物、有機單腈、有機二腈和路易斯酸，所述萃取溶劑包含脂族烴、脂環(huán)族烴或脂族和脂環(huán)族烴的混合物，所述方法包括: a)使所述進料混合物流動至所述多級逆流液液萃取器的第一級；以及 b)使所述進料混合物與來自所述多級逆流液液萃取器的第二級的萃取溶劑接觸， 其中所述多級逆流液液萃取器的所述第一級包括混合段和沉降段，其中所述混合段提供包含輕相和重相的混合相，其中輕相在所述沉降段中與重相分離，其中將路易斯堿加入至所述多級逆流液液萃取器的所述第一級的所述混合段，其中所述輕相包括萃取溶劑和萃取的含有二亞磷酸酯的化合物，其中所述重相包含有機單腈、有機二腈和所述路易斯酸與所述路易斯堿的配合物，其中將所述輕相的至少一部分從所述沉降段中取出并且處理以回收萃取至所述輕相中的含有二亞磷酸酯的化合物，其中將所述重相的至少一部分送至所述多級逆流液液萃取器的所述第二級。
2.權利要求1所述的方法，其中路易斯堿至所述多級逆流液液萃取器的所述第一級的所述混合段的加入足以導致所述第一級的所述沉降段中的所述輕相和重相的增強的沉降。
3.權利要求1所述的方法，其中路易斯堿向所述多級逆流液液萃取器的所述第一級的所述混合段的加入足以獲得以下結果中的至少一個:(a)基于在不加入路易斯堿的情況下的所述沉降段中乳液相的尺寸，所述乳液相的尺寸的減??；(b)基于在不加入路易斯堿的情況下的沉降的速率，所述沉降段中沉降的速率的增加；(c)基于在不加入路易斯堿的情況下的所述輕相中含有二亞磷酸酯的化合物的量，所述輕相中含有二亞磷酸酯的化合物的量的增加；(d)基于在 不加入路易斯堿的情況下的所述沉降段中碎片層的尺寸，所述沉降段中碎片層的尺寸的減??；和(e)基于在不加入路易斯堿的情況下的所述沉降段中碎片層形成的速率，所述沉降段中碎片層形成的速率的減小。
4.權利要求1所述的方法，其中路易斯堿向所述第一級的所述混合段的加入足以導致:基于在不加入路易斯堿的情況下的二亞磷酸酯化合物的萃取，改善的含有二亞磷酸酯的化合物的萃取。
5.權利要求1所述的方法，其中路易斯堿向所述第一級的所述混合段的加入足以導致:在降低的溫度下，基于在不加入路易斯堿的情況下的二亞磷酸酯化合物的萃取，改善的含有二亞磷酸酯的化合物的萃取。
6.權利要求1所述的方法，其中路易斯堿向所述第一級的所述混合段的加入足以導致:用減少的混合時間，基于在不加入路易斯堿的情況下的二亞磷酸酯化合物的萃取，改善的含有二亞磷酸酯的化合物的萃取。
7.權利要求1所述的方法，其中將所述路易斯堿與包含含有二亞磷酸酯的化合物、有機單腈、有機二腈和路易斯酸的所述進料混合物一起共進料至所述混合段。
8.權利要求1所述的方法，其中將所述路易斯堿與包含含有二亞磷酸酯的化合物、有機單腈、有機二腈和路易斯酸的所述進料混合物及所述萃取溶劑進料分開，單獨進料至所述混合段。
9.權利要求1所述的方法，其中所述路易斯酸是ZnCl2。
10.權利要求1所述的方法，其中從所述第二級進料的所述萃取溶劑包括至少1000ppm的含有二亞磷酸酯的化合物。
11.根據權利要求1、2或3所述的方法，其中所述含有二亞磷酸酯的化合物選自由以下各項組成的組:
12.權利要求9所述的方法，其中所述含有二亞磷酸酯的化合物的至少一部分與零價Ni配合。
13.權利要求1、2或3之一所述的方法，其中所述萃取的至少一級在高于40°C進行。
14.權利要求1所述的方法，其中所述路易斯堿是單齒三芳基亞磷酸酯，其中所述芳基是未取代的或被具有I至12個碳原子的烷基取代的，并且其中所述芳基可以互相連接。
15.權利要求1所述的方法，其中所述路易斯堿選自由以下各項組成的組: a)無水氨、吡啶、烷基胺、二烷基胺、三烷基胺，其中所述烷基具有I至12個碳原子；以及 b)多胺。
16.權利要求13所述的方法，其中所述多胺包括選自六亞甲基二胺，和六亞甲基二胺的二聚體和三聚體中的至少一種。
17.權利要求13所述的方法，其中所述多胺包括雙-六亞甲基三胺。
18.權利要求13所述的方法，其中所述路易斯堿化合物是Amberlyst21?樹脂。
19.權利要求1、2或3中任一項所述的方法，其中所述萃取溶劑是環(huán)己烷。
20.權利要求1、2或3中任一項所述的方法，其中所述進料混合物是來自氫氰化方法的流出物流。
21.權利要求14所述的方法，其中所述氫氰化方法包括3-戊烯腈氫氰化方法。
22.權利要求15所述的方法，其中所述氫氰化方法包括1，3-丁二烯氫氰化方法。
23.權利要求1、2或3中任一項所述的方法，其中所述多級逆流液液萃取器的所述第一級在萃取塔中發(fā)生，其中整個塔是包含在重相收集段與輕相收集段之間的混合段的沉降段，并且其中將所述路易斯堿加入至所述混合段。
24.權利要求1、2或3中任一項所述的方法，其中所述多級逆流液液萃取器的所述第一級在混合沉降器中發(fā)生，其中所述混合沉降器包括與所述混合段分開的沉降段，并且其中將所述路易斯堿加入至所述混合段。
【文檔編號】B01D11/04GK104010707SQ201280063428
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年11月20日 優(yōu)先權日:2011年12月21日
【發(fā)明者】威廉·J·滕三世 申請人:因溫斯特技術公司