一种高效利用合成三丙酮胺过程副产物的方法技术

本发明专利技术涉及一种高效利用合成三丙酮胺过程副产物的方法，包括：以丙酮和氨为原料，路易斯酸为催化剂合成三丙酮胺，合成液经精制获得轻组分副产物和三丙酮胺成品；再向轻组分副产物中加入酸溶液洗涤并分相，回收上层油相1，下层水相1保存；或者将轻组分副产物用酸性离子交换树脂吸附处理，回收吸附后物料1，然后用酸淋洗离子交换树脂，保存淋洗物料1；将下层水相1或淋洗物料1中加入碱液，物料经陈化工艺处理，分相后回收上层油相2；将上层油相1或吸附后物料1，上层油相2分别合成三丙酮胺。上层油相2分别合成三丙酮胺。

【技术实现步骤摘要】
一种高效利用合成三丙酮胺过程副产物的方法


[0001]本专利技术涉及化工合成领域，主要涉及一种高效利用三丙酮胺制备过程副产物的工艺。

技术介绍

[0002]三丙酮胺化学名为2,2,6,6
‑
四甲基哌啶酮,是一种重要的受阻胺光稳定剂中间体和医药中间体,尤其在受阻胺光稳定剂领域,三丙酮胺是受阻胺光稳定剂哌啶衍生物的母核，是合成四甲基哌啶醇、四甲基哌啶胺、阻聚剂702等的重要原料。
[0003]三丙酮胺的工业化生产采用丙酮和氨为原料，在酸性催化剂作用下合成。三丙酮胺的合成反应中，丙酮选择性不高，在合成三丙酮胺过程会产生轻组分副产物，该轻组分副产物包括异丙叉丙酮、二丙酮醇、二丙酮胺、丙酮宁、DHP、佛尔酮等副产物。这些副产物在粗三丙酮胺精制过程会分离出来，尤其是以下五种轻组分副产物：异丙叉丙酮，二丙酮醇，二丙酮胺，丙酮宁和DHP沸点在三丙酮胺之前，会以轻组分杂质一同分离出系统。
[0004]上述五种轻组分副产物，目前行业的处理方式有如下几种：
[0005](1)当做燃料使用，造成原料丙酮高消耗；
[0006](2)同新鲜丙酮混合后作为整体，作为下一批次三丙酮胺合成的原料，这种工艺中间体各组分利用率均不高；
[0007](3)不加入新鲜丙酮，各中间体组分整体作为原料用于下一批次的三丙酮胺合成，这种方式除中间体主成分外，其他各组分合成三丙酮胺效率均不高；
[0008](4)将各个组分用蒸馏法分离出来，使用不同的合成工艺条件分别合成三丙酮胺，这种方式的缺点是分离工艺复杂，能耗高，设备投入成本高。
[0009]综上，现有技术中对三丙酮胺副产物存在处理复杂或回收利用率较低的问题，产业化中急需一种简单高效而低成本的副产物处理和利用的方法。

技术实现思路

[0010]本专利技术针对上述合成三丙酮胺过程副产物处理方式的不足,导致资源浪费、利用率低或工艺复杂的问题，提供了一种合成三丙酮胺过程副产物经简单处理，可用于三丙酮胺制备，使副产物得到高效利用的工艺。
[0011]实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为:
[0012]一种高效利用合成三丙酮胺过程副产物的方法，其特征在于，包括以下分离和回收合成三丙酮胺过程副产物的步骤：
[0013]a.以丙酮和氨为原料，路易斯酸为催化剂合成三丙酮胺，合成液经精制获得轻组分副产物、三丙酮胺成品、重组分副产物；所述丙酮和氨的摩尔比为10
‑
20：1；
[0014]b.向轻组分副产物中加入酸溶液洗涤并分相，回收上层油相1，下层水相1保存；或者将轻组分副产物用酸性离子交换树脂吸附处理，回收吸附后物料1，然后用酸淋洗离子交换树脂，保存淋洗物料1；
[0015]c.向步骤(b)得到的下层水相1或淋洗物料1中加入碱液，经陈化工艺处理，分相后回收上层油相2。
[0016]进一步地，所述步骤(a)中的丙酮和氨的摩尔比为10
‑
15：1，优选为12
‑
13:1。
[0017]进一步地，所述步骤(b)中的酸溶液为非氧化性酸溶液；优选地，所述酸溶液选自盐酸、醋酸和硫酸中的至少一种；优选地，酸的加入量为含氨组分物质摩尔量的1.0
‑
1.5倍；
[0018]所述步骤(b)中的酸性离子交换树脂选自羧基树脂和/或磺酸树脂。
[0019]进一步地，所述步骤(c)中碱液为强碱溶液，优选氢氧化钠或氢氧化钾水溶液。
[0020]进一步地，所述步骤(c)中陈化工艺为使组分发生缓慢氧化反应；优选地，所述陈化工艺为暴露在空气中搅拌，或者通空气鼓泡，或者加稀双氧水。
[0021]进一步地，所述步骤(a)所述路易斯酸催化剂选自盐酸、硫酸、硝酸、有机羧酸或有机磺酸以及上述的酸的铵盐或胺盐中的至少一种，或者选自非均相催化剂；优选为硝酸铵；
[0022]优选地，所述路易斯酸催化剂的加入量为丙酮质量的0.5％
‑
3.0％。
[0023]进一步地，所述步骤(a)所述反应温度为55
‑
75℃，优选为60
‑
70℃。
[0024]进一步地，上述方法，还包括将得到的上层油相1、吸附后物料1或上层油相2制备成三丙酮胺的步骤：
[0025](1)向反应釜中加入纯水以及上层油相1、吸附后物料1或上层油相2(以上层油相2为原料时不需加入纯水)；(2)向反应釜中加入路易斯酸催化剂；(3)开搅拌，加热釜温至45
‑
65℃；(4)向釜内通氨(以油相2为原料不需通氨)，控制釜温60
‑
75℃；(5)釜温在60
‑
75℃下保持2
‑
6小时；(6)开降温水，使釜温小于45℃；(7)停搅拌，静置15
‑
30分钟，得到三丙酮胺粗品；(8)粗品经处理后进入精馏塔，经精馏得到高纯三丙酮胺产品。
[0026]进一步地，所述步骤(1)中的纯水加入量为上层油相1(吸附后物料1)中异丙叉丙酮物质摩尔量的1
‑
2倍，优选1.1
‑
1.2倍。
[0027]进一步地，所述步骤(4)中氨可以为液氨或氨气中的一种或两种，氨同不含胺组分的摩尔比为1:4到1:20。
[0028]本专利技术取得了如下积极效果：
[0029]1.本方法可以获得较高纯度的单一轻组分异丙叉丙酮和丙酮宁，分别针对该组分优化工艺条件合成三丙酮胺，提高了合成三丙酮胺过程副产物的利用率。
[0030]2.轻组分再利用过程中，组分DHP基本消除，为丙酮和轻组分反复回收套用提供了基础。在套用过程中可以避免DHP组分作为氨源在反应体系中生成的的三丙酮胺进一步发生胺化反应，减少副产物，降低重组分的产生，提高总收率。
[0031]3.对三丙酮胺的副产物分离处理工艺简单、设备投资小、成本低，得到的可利用有效成分含量高，重组分等废料少。仅通过加稀酸(或酸性树脂处理)、加碱液，进行陈化即可实现多组分中的轻组分从副产物中的分离，提高可利用轻组分的回收率。
附图说明
[0032]图1本申请实施例的工艺流程图。
具体实施方式
[0033]以下结合具体实施方式详述本专利技术，但需说明的是，本专利技术的保护范围不受这些
具体实施方式和原理性解释的限制，而是由权利要求书来确定。
[0034]本专利技术中，除了明确说明的内容之外，未提到的任何事宜或事项均直接适用本领域已知的那些而无需进行任何改变。而且，本文描述的任何实施方式均可以与本文描述的一种或多种其他实施方式自由结合，由此形成的技术方案或技术思想均视为本专利技术原始公开或原始记载的一部分，而不应被视为是本文未曾披露或预期过的新内容，除非本领域技术人员认为该结合明显不合理。
[0035]本专利技术所公开的所有特征可以任意组合，这些组合应被理解为本专利技术所公开或记载的内容，除非本领域技术人员认为该组合明显不合理。
[0036]本说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效利用合成三丙酮胺过程副产物的方法，其特征在于，包括以下分离和回收合成三丙酮胺过程副产物的步骤：a.以丙酮和氨为原料，路易斯酸为催化剂合成三丙酮胺，合成液经精制获得轻组分副产物、三丙酮胺成品、重组分副产物；所述丙酮和氨的摩尔比为10
‑
20：1；b.向轻组分副产物中加入酸溶液洗涤并分相，回收上层油相1，下层水相1保存；或者将轻组分副产物用酸性离子交换树脂吸附处理，回收吸附后物料1，然后用酸淋洗离子交换树脂，保存淋洗物料1；c.向步骤(b)得到的下层水相1或淋洗物料1中加入碱液，经陈化工艺处理，分相后回收上层油相2。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(a)中的丙酮和氨的摩尔比为10
‑
15：1，优选为12
‑
13:1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(b)中的酸溶液为非氧化性酸溶液；优选地，所述酸溶液选自盐酸、醋酸和硫酸中的至少一种；优选地，酸的加入量为含氨组分物质摩尔量的1.0
‑
1.5倍；所述步骤(b)中的酸性离子交换树脂选自羧基树脂和/或磺酸树脂。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(c)中碱液为强碱溶液，优选氢氧化钠或氢氧化钾水溶液。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)中陈化工艺为使组分发生缓慢氧化反应；优选地，所述陈化工艺为暴露在空气中搅拌，或者通空气鼓泡，或者加稀双氧水。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(a)所述路易斯酸催化剂选自盐酸、硫酸、硝酸、有机羧酸或有...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓锋，官风梅，刘荣新，赵衡，贾晨，范小鹏，
申请(专利权)人：利安隆内蒙古新材料有限公司天津利安隆新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：