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(jī)單腈和有機(jī)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預(yù)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(guān)申請
[0002]本申請要求2011年12月21日提交的臨時申請?zhí)?1/578，524的權(quán)益，該臨時申請通過引用以其全部內(nèi)容結(jié)合在此。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及催化劑和配體從包含有機(jī)二腈的氫氰化反應(yīng)產(chǎn)物混合物使用液液萃取的回收。
_4] 發(fā)明背景
[0005]在本領(lǐng)域公知的是鎳與含亞磷配體的配合物可以在氫氰化反應(yīng)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(chǎn)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(chǎn)生己二腈，一種尼龍生產(chǎn)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(jìn)行這些氫氰化反應(yīng)。
[0006]美國專利號3，773，809描述了一種用于有機(jī)亞磷酸酯的Ni配合物從通過氫氰化烯鍵式不飽和有機(jī)單腈如3-戊烯腈產(chǎn)生的含有有機(jī)腈的產(chǎn)物液體中通過產(chǎn)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?！?95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(yùn)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(yùn)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(jī)單腈和有機(jī)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(jī)單腈、有機(jī)二腈和路易斯酸的進(jìn)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(jìn)料混合物流動至所述多級逆流液液萃取器的第一級中的混合沉降器的混合段；
[0012]b)使所述進(jìn)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在所述第一級的所述混合沉降器的所述混合段中接觸，以形成包含輕相和重相的混合相，其中所述輕相包含萃取溶劑和萃取的含有二亞磷酸酯的化合物，且其中所述重相包含有機(jī)單腈和有機(jī)二腈；
[0013]c)將來自步驟(b)的所述混合物送至所述第一級的所述混合沉降器中的沉降段，其中所述混合相分離成所述輕相和所述重相；以及
[0014]d)將路易斯堿引入至所述第一級的所述沉降段中，[0015]其中路易斯酸和路易斯堿的配合物在所述第一級的所述混合沉降器中的所述沉降段中形成，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。
[0016]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(zhì)混合物。該均質(zhì)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(zhì)。該乳液相在包括第一級在內(nèi)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。
[0017]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)路易斯堿向第一級的沉降段中的加入導(dǎo)致乳液相的增強(qiáng)的沉降。例如，該加入可以導(dǎo)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(qiáng)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。
[0018]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(zhì)，并且可以被認(rèn)為是乳液相的形式，在用于進(jìn)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(jīng)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，路易斯堿向沉降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。
[0019]因此，路易斯堿向多級逆流萃取器的第一級的沉降段中的加入可以獲得以下結(jié)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小；(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全部減少；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。
[0020]可以在向萃取器的進(jìn)料中存在的路易斯酸的特別實例是ZnCl2。
[0021]從多級逆流液液萃取器的第二級至多級逆流液液萃取器的第一級的萃取溶劑進(jìn)料可以包括至少IOOOppm,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(jìn)料可以包括至少IOppm,例如20至200ppm的鎳。
[0022]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:
[0023](R1O) 2P (OZO)P(OR1)2,
[0024]I
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種用于從進(jìn)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(jìn)料混合物包含含有二亞磷酸酯的化合物、有機(jī)單腈、有機(jī)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(jìn)料混合物流動至所述多級逆流液液萃取器的第一級中的混合沉降器的混合段； b)使所述進(jìn)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在所述第一級的所述混合沉降器的所述混合段中接觸，以形成包含輕相和重相的混合相，其中所述輕相包含萃取溶劑和萃取的含有二亞磷酸酯的化合物，并且其中所述重相包含有機(jī)單腈和有機(jī)二臆； c)將來自步驟(b)的所述混合物送至所述第一級的所述混合沉降器中的沉降段，其中所述混合相分離成所述輕相和所述重相；以及 d)將路易斯堿引入至所述第一級的所述沉降段中， 其中路易斯酸和路易斯堿的配合物在所述第一級的所述混合沉降器中的所述沉降段中形成，其中將所述輕相的至少一部分從所述沉降段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，并且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(quán)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沉降段的加入足以導(dǎo)致所述第一級的所述沉降段中的所述輕相和重相的增強(qiáng)的沉降。
3.權(quán)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沉降段的加入足以獲得以下結(jié)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(quán)利要求1所述的方法，其中所述路易斯酸是ZnCl2。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其中從所述第二級進(jìn)料的所述萃取溶劑包含至少100ppm的含有二亞磷酸酯的化合物。
6.根據(jù)權(quán)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:
(R1O) 2P (OZO)P(OR1)2,
7.權(quán)利要求6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。
8.權(quán)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(jìn)行。
9.權(quán)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。
10.權(quán)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； b)多胺；以及 c)聚(丙烯酸)，鈉鹽。
11.權(quán)利要求10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。
12.權(quán)利要求10所述的方法，其中所述多胺包括選自聚乙烯亞胺和水溶液中的聚乙烯亞胺中的至少一種。
13.權(quán)利要求10所述的方法，其中所述多胺包括六亞甲基二胺的二聚體。
14.權(quán)利要求10所述的方法，其中所述路易斯堿化合物是Ambedysi21 ?樹脂。
15.權(quán)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。
16.權(quán)利要求1、2或3中任一項所述的方法，其中所述進(jìn)料混合物是來自氫氰化方法的流出物流。
17.權(quán)利要求15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。
18.權(quán)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。
【文檔編號】B01J38/56GK104039412SQ201280063690
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月21日
【發(fā)明者】威廉·J·滕 申請人:因溫斯特技術(shù)公司