使用负载金属的催化剂催化制备严重位阻的氨基-醚醇制造技术

本发明专利技术涉及使用催化剂制造严重位阻的氨基－醚醇的方法，该催化剂基于一种或多种催化活性金属的组合，所述催化活性金属以分散形式负载在一种或多种作为载体的有序中孔材料上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造严重位阻的氨基-醚醇、二氨基聚烯基醚及其混合物，其中使伯氨基化合物和聚烯基醚二醇的混合物在催化剂上进行反应而制造，该催化剂包含一种或多种沉积在载体上的催化活性金属组分，该催化过程在升高的温度和压力下进行。
技术介绍
在文献中已经确立了严重位阻的氨基-醚醇的催化制造。如USP4,487,967中所述，通过使伯氨基化合物(例如叔丁胺(TBA))与聚烯基醚二醇(例如二甘醇(DEG))在存在催化有效量的含族VIII金属的负载氢化催化剂的情况下在升高的温度和压力(例如大约160℃至大约425℃和大约50至大约3000psig)下反应来制造这种严重位阻的氨基-醚醇。叔丁胺与二甘醇的反应产生了乙氧基乙醇-叔丁胺，称作EETB。EETB可用于从含H2S和CO2的混合物的气流中选择性去除H2S的气体处理法。在USP4,894,178；USP 4,405,585；USP 4,508,692；USP 4,618,481；USP 4,112,052；USP 4,961,873；USP 4,892,674；USP 4,417,075中描述了这种严重位阻的氨基-醚醇在这种分离法中的应用。然而，需要一种新型的制造严重位阻的氨基-醚醇的方法，其产生更少量的不合意副产物并对所需产物具有改进的选择性。本专利技术的一个目的是提供一种使用特定类型的催化剂制造严重位阻的氨基-醚醇的新型催化法，其以原材料高转化率和所需最终产物的高选择性为特征。附图的简要说明附图说明图1是对于下述四种工艺试验，二甘醇转化率与EETB/TBM摩尔比的关系图——其中一种工艺试验是使用用有机分散助剂制成的本专利技术可用的典型催化剂进行的，其它三种工艺试验是采用不使用有机分散助剂制成的本专利技术以外的典型催化剂进行的。TBM是不合意的副产物(N-叔丁基吗啉)。
技术实现思路
本专利技术涉及通过使伯氨基化合物与聚烯基醚二醇在催化剂上反应来制造严重位阻的氨基-醚醇、二氨基聚烯基醚及其混合物(优选主要为严重位阻的氨基-醚醇)的方法，所述催化剂包含一种或多种负载在一种或多种载体材料上的催化活性的高度分散金属。催化剂载体材料可以包含一种或多种有序的中孔载体材料。催化载体材料还可以包含与一种或多种附加材料复合(matrixed)或结合的一种或多种有序的中孔载体材料，所述附加材料选自由常规无定形载体材料、结晶载体材料及其混合物组成的组。催化剂载体材料还可以包含与一种或多种混合孔隙中孔载体材料混合的一种或多种有序的中孔载体材料。催化剂载体材料还可以包含一种或多种选自由常规无定形载体材料、结晶载体材料及其混合物组成的组的载体材料。催化活性金属包含除铂和钯以外的元素周期表过渡族VIII的至少一种金属(例如，铁、钴、镍、钌、铑、锇、铱)，它们或者单独使用，或者与至少一种选自由过渡族1B(例如铜)、II A族(例如镁)及其混合物组成的组的附加金属一起使用，优选镍和钴，最优选镍。具体实施例方式在本专利技术的方法中，使伯氨基化合物与聚烯基醚二醇在存在包含一种或多种分散在一种或多种载体材料上的催化活性金属的催化剂的情况下反应。具有高的孔体积、高的表面积和至少2纳米的受控开孔大小的被确认为有序中孔材料的载体材料可用于制造严重位阻的氨基-醚醇。这种中孔载体材料可以原样使用，或与作为基体(matrix)/粘合剂材料的附加材料(例如，常规的二氧化硅或氧化铝)结合使用，或与作为基体/粘合剂材料的混合孔隙材料结合使用。高度分散的催化活性金属的其它有用载体是常规的无定形和/或结晶载体材料。该方法包括通过使下列材料反应以分批或连续制造严重位阻的氨基醚醇(a)通式R1-NH2的伯氨基化合物其中R1选自含有3至8个碳原子的仲烷基和叔烷基、含有3至8个碳原子的环烷基、及其组合，优选含有4至6个碳原子的仲烷基或叔烷基，更优选含有4至6个碳原子的叔烷基，(b)下列通式的聚烯基醚二醇 其中R2、R3、R4和R5各自独立地选自由氢、C1-C4烷基和C3-C8环烷基组成的组，条件是如果R1的直接与氮原子连接的碳原子是仲烷基，则直接键合到与羟基键合的碳上的R2和R3中的至少一个是烷基或环烷基，x和y分别是独立地为2至4的正整数，Z是1至10，所述方法在存在下述催化剂的情况下在升高的温度和压力下进行——该催化剂包含除铂和钯以外的元素周期表族VIII的一种或多种催化活性过渡金属，它们或者单独使用，或者与一种或多种选自主族IIA和/或过渡金属族IB的附加金属一起使用，其中氨基化合物与聚烯基醚二醇的摩尔比为10∶1至0.5∶1，优选5∶1至1∶1，更优选3∶1至1∶1，条件是当Z大于1时，该比率低于2∶1。当Z为1时，该比率最优选在大约3∶1至大约2∶1之间。优选地，R1是含有4至6个碳原子的烷基，R2和R3是氢、x和y是2，且Z是1。本专利技术中可用的典型仲烷基或叔烷基伯胺包括异丙胺、叔丁胺、1-甲基-1-乙基丙胺、和叔戊胺。最优选地，R1是叔丁基，R2、R3、R4和R5是氢，x和y是2，且Z是1。当如此定义反应物时，所得化合物主要是带有少量(如果存在的话)共同生成的二(叔丁基乙氧基)乙烷(一种二氨基聚烯基醚)的乙氧基乙醇叔丁胺(EETB)。伯胺化合物与聚烯基醚二醇的反应在大约0至大约300psig、优选大约20至大约200psig、更优选大约20至大约150psig的在室温下充入的氢压力下，在大约150至大约350℃、优选大约160至大约300℃、更优选大约180至大约225℃的温度下进行，操作温度下的总反应器反应压力为大约50至大约1500psig，优选大约50至大约1000psig，更优选大约50至大约500psig。考虑到副产物的生成，反应进行的时间是重要的。特定反应所需的实际时间不等，并取决于所用的特定反应物、温度和压力，以及进行加工的批量。长反应时间通常有利于副产物生成，较高的反应温度也是如此。一般而言，反应进行大约0.5至大约24小时，优选大约1至大约12小时，更优选大约2至大约8小时。在本方法中，包含一种或多种负载在一种或多种载体材料上的催化活性的高度分散金属的催化剂的浓度为足以促进伯胺和聚烯基醚二醇催化转化成严重位阻的氨基-醚醇、二氨基聚烯基醚和/或它们的混合物的浓度。因此，基于总反应物进料的重量，催化剂相对于反应物总量的存在量通常为大约0.001至大约10重量％，优选大约0.01至大约8重量％，更优选大约0.01至大约5重量％催化剂。反应可以在能够承受进行该方法所必须的压力和温度的任何反应器中进行。反应物可以在分批法中与催化剂混合并反应。反应器中的催化剂可以在反应混合物中制浆或装在篮(basket)中。或者，可以使反应物在催化剂固定床上顺流或逆流通过。适用的其它反应器包括移动床反应器和连续搅拌反应器。例如，在连续搅拌反应器中，使催化剂循环并使反应物和反应产物以受控速率通过反应器。反应可以在不存在任何附加溶剂的情况下进行，液体反应物起到促进反应的液体反应介质的作用。然而，惰性溶剂可以包括在反应介质中。典型溶剂包括反应物(过量仲烷基或叔烷基胺试剂)会在其中溶解的链状或环状醚或含烃化合物。溶剂应该具有相对较低的分子量以利于从反应产物中去除。溶剂量不等，但是通常为所用反应物重量的大约10至50重量％，优选大约15至30重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
合成严重位阻的氨基醚醇、二氨基聚烯基醚及其混合物的方法，通过使伯氨基化合物与聚（亚烷基）二醇在升高的温度和压力下在存在催化剂的情况下反应而合成，所述催化剂含有分散在载体上的催化活性的被还原金属，该含有分散金属的催化剂是通过包括下列步骤的方法制备的：在载体上加入一种或多种催化金属的一种或多种有机络合物，使载体上的所述一种或多种有机金属络合物分解，并将所述一种或多种分解的有机金属络合物转化为催化活性的被还原金属。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-2-17 60/545,1971.合成严重位阻的氨基醚醇、二氨基聚烯基醚及其混合物的方法，通过使伯氨基化合物与聚(亚烷基)二醇在升高的温度和压力下在存在催化剂的情况下反应而合成，所述催化剂含有分散在载体上的催化活性的被还原金属，该含有分散金属的催化剂是通过包括下列步骤的方法制备的在载体上加入一种或多种催化金属的一种或多种有机络合物，使载体上的所述一种或多种有机金属络合物分解，并将所述一种或多种分解的有机金属络合物转化为催化活性的被还原金属。2.根据权利要求1的方法，其中所述一种或多种催化金属的有机络合物以有机化合物与一种或多种催化金属的化合物或盐混合的混合物形式加到载体上。3.根据权利要求1的方法，其中如下将所述一种或多种催化金属的有机络合物加到载体上用一种或多种有机化合物处理载体，然后用一种或多种催化金属的一种或多种化合物或盐处理含有所述一种或多种有机化合物的载体，从而形成所述一种或多种催化金属的一种或多种有机络合物。4.根据权利要求1的方法，其中如下将所述一种或多种催化金属的有机络合物加到载体上用一种或多种催化金属的一种或多种化合物或盐处理载体，然后用一种或多种有机化合物处理含有所述一种或多种催化金属的一种或多种化合物或盐的载体，从而形成所述一种或多种催化金属的一种或多种有机络合物。5.根据权利要求1的方法，其中如下将所述一种或多种催化金属的有机络合物加到载体上同时用一种或多种催化金属的一种或多种化合物或盐和一种或多种有机化合物处理载体，从而形成所述一种或多种催化金属的一种或多种有机络合物。6.根据权利要求1、2、3、4和5的方法，其中所述分解是部分分解。7.根据权利要求1、2、3、4和5的方法，其中所述分解是完全分解。8.根据权利要求1、2、3、4和5的方法，其中所述载体包含一种或多种中孔材料。9.根据权利要求1、2、3、4和5的方法，其中所述载体包含一种或多种有序中孔材料。10.根据权利要求1、2、3、4和5的方法，其中所述载体包含一种或多种混合孔隙材料。11.根据权利要求1、2、3、4和5的方法，其中所述载体包含选自由一种或多种常规无定形材料、一种或多种结晶载体材料及其混合物组成的组的载体。12.根据权利要求1、2、3、4和5的方法，其中所述载体包含与一种或多种混合孔隙载体材料结合的一种或多种中孔载体材料。13.根据权利要求1、2、3、4和5的方法，其中所述载体包含与一种或多种混合孔隙载体材料结合的一种或多种有序中孔载体材料。14.根据权利要求1、2、3、4和5的方法，其中所述载体包含与一种或多种选自由常规无定形材料、结晶材料组成的组的附加材料及其混合物结合的一种或多种中孔载体材料。15.根据权利要求1、2、3、4和5的方法，其中所述载体包含与一种或多种选自由常规无定形材料、结晶材料组成的组的附加材料及其混合物结合的一种或多种有序中孔载体材料。16.根据权利要求9的方法，其中中孔载体材料包含一种或多种名为M41S的材料。17.根据权利要求16的方法，其中中孔材料是MCM-41。18.根据权利要求11的方法，其中所述载体材料包含选自由活性炭、碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：A马莱克，CN伊利亚，AR毕晓普，EJ莫则尔斯基，M希什金，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]