通过环己烷二甲醇的直接胺化生产环己烷二甲胺制造技术

本发明专利技术的实施方案包括用于通过还原性胺化过程生产环己烷二甲胺的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及一种生产胺的方法，更具体地涉及环己烷二甲醇的直接(一步) 胺化，以生产环己烷二甲胺(CHDMA)。
技术介绍
将醇转化为胺的常规方法包括多步反应。一种生产1，3-CHDMA的方法包括使用以 间二甲苯开始的腈路线，然后使该中间体加氢成间二甲苯二元胺(MXDA)，该间二甲苯二元 胺(MXDA)进一步加氢成1，3-CHDMA。另一方法包括经由以下步骤来生产1，3_CHDMA和1， 4-CHDMA的混合物使1，3-苯二甲酸和1，4-苯二甲酸的混合物还原为两种醛，然后还原胺 化成1，3-CHDMA和1，4-CHDMA的混合物。这些方法需要多个步骤，这降低了生产效率。另 外，以上方法仅允许生产出特定类型的环己烷二甲胺。一些优选实施方案的简述本专利技术的实施方案公开了一种通过使催化剂与包括环己烷二甲醇、氨基化合物和 氢的加压胺化混合物接触来生产环己烷二甲胺的方法。以上描述已经非常宽泛地概述了本专利技术的特征和技术优点，从而可以更好地理解 本专利技术的随后的详细描述。在下文中将描述本专利技术的形成本专利技术的权利要求的主题的其它 特征和优点。本领域技术人员应当明白，所公开的构思和特定实施方案可以容易地用作为 用于修改或设计其它方法以实现本专利技术的相同目的的基础。本领域技术人员还应当明白， 这些等价的方法不偏离在所附权利要求书中阐述的本专利技术的精神和范围。优选实施方案详述本专利技术的实施方案公开了一种通过还原胺化过程来生产环己烷二甲胺产物的方 法。该方法提供了环己烷二甲醇，并在大于大气压的压力下使环己烷二甲醇与氨基化合物 接触，从而形成加压的胺化混合物。使加压的胺化混合物与催化剂接触。本专利技术包括环己烷二甲醇、氨基化合物和可选的氢。环己烷二甲醇可包括1，4_环 己烷二甲醇、1，3_环己烷二甲醇、它们的顺式和反式异构体和它们的组合。受益于本公开内 容，本领域技术人员将认识到用于在本专利技术中使用的适当的环己烷二甲醇。在本专利技术中使用的氨基化合物包括可贡献活性胺物质的任何化合物。在本专利技术的 实施方案中，氨基化合物可以包括氨、有机胺或它们的组合。受益于本公开内容，本领域技 术人员将认识到用于在本专利技术中使用的其它适当的氨基化合物。反应混合物还包括氢。在一个实施方案中，使用氢气。可以使用能够贡献活性氢 物质的其它化合物。受益于本公开内容，本领域技术人员将认识到用于在本专利技术中使用的其它适当的氢源。环己烷二甲醇、氨基化合物和氢在大于大气压的压力下接触，从而形成加压的胺 化混合物。在一个实施方案中，加压的胺化混合物的压力在约300磅/平方英寸(psi)至 约5000psi的范围内。在另一实施方案中，加压的胺化混合物的压力为约1800psi至约 2000psi。受益于本公开内容，本领域技术人员将认识到用于在本专利技术的实施方案中使用的 适当的压力。在本专利技术的实施方案中，加压的胺化混合物的温度具有在约150摄氏度(°C )至约 250°C的范围内的温度。在一个实施方案中，加压的胺化混合物的温度为约200°C。受益于 本公开内容，本领域技术人员将认识到用于在本专利技术中使用的适当的温度。在本专利技术的实施方案中，使上面描述的加压的胺化混合物与催化剂接触。用于在 本专利技术中使用的催化剂包括镍、钴、铜、钼、锡、铬、锆、用于催化醇的胺化的已知的其它金属 和它们的组合，它们既可以单独使用也可以彼此组合使用。催化剂可以是非负载的，或者可 以被负载在诸如氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、氧化锆、二氧化钛、碳之类的材料和 其它已知的载体上。催化剂可以采用片的形式。在本专利技术的一个实施方案中，催化剂为镍、 铜和铬催化剂。在另一实施方案中，催化剂包括镍、铜、锡和锆。受益于本公开内容，本领域 技术人员将认识到用于在本专利技术的实施方案中使用的适当的催化剂。本专利技术的催化剂还可以包括助催化剂。助催化剂通常包括增强催化剂的催化活性 的材料。助催化剂可以包括铬、铁、锌、锆、锰、钼和它们的组合。加压的胺化混合物和催化剂的反应生成环己烷二甲胺产物。如在下面的实施例中 更充分地描述的，还原性的胺化过程可以产生多于一种的化学物质。这些物质可以包括环 己烷二甲胺以及其它副产物的反应流出物混合物，其它副产物可以包括环己烷二甲醇的一 元胺衍生物、未反应的二醇、轻质双环胺和重质物质。在本专利技术的另一实施方案中，蒸馏环己烷二甲胺产物。在实施方案中，蒸馏包括将 环己烷二甲胺产物与反应流出物混合物分离开。这还可以包括将环己烷二甲醇的一元胺衍 生物及未反应的二醇与存在于反应流出物混合物中的其它化学物质(例如，轻质双环胺和 重质物质)分离开。本领域技术人员将认识到，蒸馏和分离方法通常不能导致化学物质的 完全纯度。因此，蒸馏过的化学品可能仍然带有微小量的其它化学物质。在本专利技术的另一实施方案中，环己烷二甲醇的一元胺衍生物和未反应的二醇再次 经过胺化过程，从而形成环己烷二甲胺。这可以通过使回收的环己烷二甲醇的一元胺衍生 物和未反应的二醇再循环返回到用于生产环己烷二甲胺产物的方法来实现。该方法可以包 括使新鲜的环己烷二甲醇与氨基化合物及回收的环己烷二甲醇的一元胺衍生物、回收的 未反应的二醇和氢在大于大气压的压力下接触，以形成第二加压的胺化混合物，并使第二 加压的胺化混合物与催化剂接触。通过下文公开的方法生产的环己烷二甲胺产物可以用在各种应用中。例如，1， 4-CHDMA是在若干聚合物应用中使用的脂肪族二元胺，包括且不限于环氧树脂固化(印oxy curing)、聚酰胺和聚脲。1，4-CHDMA的二异氰酸酯衍生物还用在聚氨基甲酸酯和聚脲应用 中。实施例在这些实施例中，通过1，4_环己烷二甲醇与氨和镍基还原性胺化催化剂的一步 胺化以高选择性容易地制备了 1，4_环己烷二甲胺(CHDMA)，即顺式和反式异构体的混合 物。本专利技术在1，4-CHDMA的制备中为多步腈路线提供了具有吸引力的备选方案。实施例1 1，4-环己烷二甲醇的胺化。在完全填充有lOOccNi-Cu-Cr催化剂 (Ni-2715，l/8 直径 X 1/8 英寸小球，74% Ni,12% Cu,2% Cr)的 100 立方厘米(cc)管状 反应器中进行胺化。将1，4_环己烷二甲醇(CHDM-D，99%;伊士曼化学公司，田纳西州金斯 波特市)、氨和氢各自连续地供给到加热的反应器中。CHDM-D和氨供给速率保持不变，分 别为90加仑/小时(g/hr)和210g/hr。以1. 7,2. 8,5. 6和11. 1升/小时(1/hr)的速率 供给氢，以观察对转化率或选择性的任何影响。在各个氢速率下，在190°C、200°C、210°C和 220V的反应器温度下进行采样。使用背压调节器将反应器压力保持在2500磅/平方英寸 表压(psig)。通过气相色谱来分析反应器流出物样品，并用滴定法测量仲胺含量。结果示出 在下面的表1中。在表1中“3-Aza”是指3-氮杂双环壬烷；“一元胺”是指1_羟 甲基-4-氨甲基环己胺；“二元胺”是指1，4_环己烷二甲胺(1，4-CHDMA)；“残余物”是指比 1，4-CHDMA沸点更高的任何物质。残余物通过仲胺含量来确定，从3-氮杂双环壬 烷中减去仲胺份额。表1 :1，4_环己烷二二甲醇的胺化运.行 A:H。ffl 2. 81/hr样品 6880-8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过还原性胺化过程生产环己烷二甲胺产物的方法，包括以下步骤：　　ａ．提供环己烷二甲醇、氨基化合物和氢；　　ｂ．在大于大气压的压力下使所述环己烷二甲醇与所述氨基化合物和所述氢接触，以形成加压的胺化混合物；以及　　ｃ．使所述加压的胺化混合物与催化剂接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：TL兰肯，HP克莱恩，
申请(专利权)人：亨斯迈石油化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]