TWI236926B - Process for vaporizing aminonitrile - Google Patents

Description

1236926 A7 五、發明說明（ —本發月係關I在限制或排除重副產物（尤其是胺基羧酸 寡聚物）生成之條件下，蒸發胺基腈與水。 胺基如和水間疋反應會造成内醯胺之生成，尤其是當使 用6 -胺基己腈時會生成己内醯胺。 此反應可在加熱及高壓下，於液相中進行。其也可在氣 相中進行。對於第二種具體實施例而言，因此必須使胺基 腈和水轉化爲氣態。關於在氣相中進行胺基腈水解之實 例’較佳係爲特別是EP-A_〇 Mg 7“專利案及W〇_A_ 96/22974國際申請案。 胺基腈和水蒸發方式之選擇並不尋常。 事男上’可考慮形成一種液態水/胺基腈混合物，然後 將此混合物加熱至足以蒸發此二種成份之溫度。在此情況 中，可觀察到生成具有醯胺官能基或羧酸鹽官能基之重化 口物（春聚物）。這些化合物本身至少一部分會附著於催化 劑’因而減少其使用壽命。再者，它們會沉積在裝置中並 使其阻塞。這必須週期性地清理該裝置，且工廠則因此需 經常停擺’其所造成之經濟效應是可想而知的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一個可考慮之技術係爲分別蒸發胺基腈和水之氣流。 申請人已注意到，在蒸發胺基腈所需之溫度下，其會以相 當大比例進行分解，而得一種脒或多脒型（兩個或多個胺 基腈分子之縮合，並脱除氨）化合物。 爲避免這些不同缺點，現已發現一種蒸發胺基腈和水之 方法’其特徵在於使用氣態水作爲此蒸發用之载氣。 胺基腈之分解係取決於蒸發溫度與液體在其蒸發期間之 -4 - 太紙張尺磨滴用中因國宕埋進 43 ^910 x 9Q7 1236926 A7 B7 五、發明說明（2 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 本 頁 V田時間。因此’在本發明之方法中，該液體之停留時間 可藉由路發為技術來減至最少，且氣態水會減少胺基腈之 分壓’因而降低其蒸發溫度。 在本發明方法中，水對胺基腈之莫耳比可大幅改變。其 基本上係取決於其中將配置反應物之環化水解方法。所採 用之水與胺基腈間之此種莫耳比，一般係在〇 . 5與1 0 0之 間，且較佳係在1與2 0之間。此比例之較高値對本發明並 不重要，惟以經濟效益論，較高比例對此水解反應實際上 並無利益。 水蒸氣溫度通常係由120到600。(：，較佳爲由200到55〇 。(：。 胺基腈通常採用由20到30(TC的溫度，而此溫度較佳爲 由 100 到 250°C。 孩胺基腈/水蒸氣混合物係在熱交換器中，迅速被帶至 可使該混合物完全蒸發之溫度。 若適當’則此溫度可爲胺基腈與水即將進行反應之溫 度。此反應溫度一般係在200與45(TC之間，較佳係在25〇 與400°C之間。 使胺基腈進行蒸發之絕對壓力通常爲〇 ·丨到3巴。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明方法所採用之胺基腈，更特定言之係爲一種具有 3到1 2個碳原子之直鏈或支鏈脂族胺基腈。 可更特別地指出作爲實例者，係爲源自二腈類之兩個腈 官能基之一被氫化成一級胺官能基之脂族胺基腈，該二腈 類言如己一如’甲基戊一腈’乙基丁二腈，二甲基丁一 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 五、發明說明（3) 腈 月斧 戊二腈以及十 烷二腈。 、最重要（胺基腈爲6•胺基己腈，其環化水解會導致 醯胺，而其聚合會產生尼龍6。 爲方便起見，在下 隹卜又中，係更特別地以6 -胺基 A CN)作爲參考。 1 1 ^ 此方法係藉助於無液體滯留之系統。 可採用兩 爲限制產物在蒸發期間於液相中之停留時間 類型之技術： -胺基腈在-個受熱表面薄膜上，以薄膜形成蒸發； 胺土如在過，為水路氣中，以至少部份液體霧之形式蒸 發；在此情況中，液體與熱壁間接觸 況 ； 體與液滴間之接觸。 打舍換馬才％ ，在=熱表面上以薄膜形式蒸發之情況中，供應蒸發所需 之熱置一方面係來自蒸氣和胺基腈之可計熱量，而另一方 面則通過蒸發表面傳遞熱量。該蒸發器係爲落膜蒸發器： 孩液體可根據通常採用於此技術類型中之分配系統，分 配在蒸發器之管件上： -供應至少部分爲液態之胺基腈至管盤上，然後將該胺基 腊分配在母個管内； 在&里上將至少邵分爲液態之胺基腈霧化爲胺基腈霧， 分配在每個管内；這項技術優於前者之處，在於其進一步 減少高溫時在液相中之停留時間。該液體係可利用單獨餵 入泫液岐之噴嘴，或更佳爲同時餵入該液體與水蒸氣之噴 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 1236926 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4 ) 嘴進行霧化。 在薄霧中藉由氣體與水滴間接觸而蒸發之情況中，所有 熱量係由至少部份呈液相之胺基腈與呈氣相之水兩種成份 之可計熱量供應。 水蒸氣之溫度與至少部份爲液態之胺基腈之溫度係經選 擇’以致使所獲得薄霧之溫度係等於或大於組成該薄霧之 水/胺基腈混合物之露點。顯然地，該露點係取決於水對 胺基腈之比例，且容易在選定之比例下測得。 因此，舉例言之，在大氣壓力下，水/ 6 -胺基己腈 (A C N )比例爲4時之露點爲180°C，水/ A C N之莫尊比爲 5 6時係爲u〇°c，水/ ACN比例爲1時係爲21〇°C，而純 ACN 則爲 230°C。 這種在薄霧中藉由氣體與液滴間接觸而蒸發之方法可爲 單階段或多階段。若蒸發爲單階段，則胺基腈和水之溫 度，係致使液體完全或部分蒸發。若蒸發爲多階段，則例 如經預熱至230°C之胺基腈氣流，係被區分成3或4等數個 部份；將此液體之第一邵份與過熱至例如3 〇 〇 °C之水蒸氣 混合’以使該液體完全蒸發，由於蒸發之結果，混合物之 溫度會同時降至露點附近。接著將該氣態混合物過熱至例 如300°C，然後再次與液體之第二部分混合，並隨即蒸 發：重複此步驟多次，達到獲得全部液體蒸發所必須之次 數。在此方法中，液體薄霧係在各階段利用霧化喷嘴產 生，接著則須在足夠的體積下製造混合物，以確保液體得 以完全蒸發。 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項

頁 .訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 1236926 A7 五、發明說明（5 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 本 頁 用万；祭4胺基腈之系統，較佳係經選擇，以致使液態胺 基如在邊系統中（包括該胺基腈之預熱）之停留時間，係小 於或等於一分鐘，較佳係小於或等於5秒鐘。 以下實例係說明本發明。 實例1 將200克/小時，經預熱至23〇χ：之卜胺基己腈（acn)， 以及129克/小時，3〇〇。〇下之水蒸氣，以i毫米噴嘴注入。 使如此形成心薄霧蒸發，然後在將其供應至含有1 6 2克 氧化銘之水解反應器之前，藉助於交換器過熱至300X， 而该反應器則維持在3 〇 〇 °C下。 在操作超過4 0 〇小時期間中，並未發現反應器阻塞以及 催化活性上之任何降低（在恆定流率下測量A c n之轉化率 係等於9 9 % )減少的情形。 比車父試·驗1 將3 29克/小時，含6 1重量％八01^之ACN/水混合物，餵 入在300°C下加熱之2〇〇毫升蒸發器中。 使來自蒸發器之氣體混合物通過含有1 6 2克氧化鋁之水 解反應器，該反應器係維持在300°C下。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在1 7 2小時操作後，停止此試驗。在此期間，a c N之轉 化率已由9 9 %到9 5 %。 在將此裝置拆解後，發現有固體（尼辑6 )存在於蒸發器 内邵，及在水解反應器之入口處（該反應器内部有2 5 %之 高度已經固化）。 -8- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8

   1236926 第088110652號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(93年11月） 六、申請專利範圍 1 · 一種蒸發具3至1 2個碳原子之胺基骑和水之方法，其中 使用溫度為1 2 0 °C至600°C之氣態水作為蒸發其溫度為 2 0 °C至300°C之胺基腈之載氣，且該胺基腈與水蒸氣之 混合物係在熱交換器中迅速被帶至胺基腈與水反應之 2 0 0到4 5 0 C之溫度，該蒸發係以無液體滞留之系統進 行。 2·根據申請專利範圍第1項之方法，其中採用溫度為2 〇 〇 到550°C之水蒸氣。 3·根據申凊專利範圍第1與2項中任一項之方法，其中採 用溫度為1 0 0到250°C之胺基腈。 4·根據申請專利範圍第1項之方法’，其中所獲得之胺基腈 在水蒸氣中之混合物係在熱叉換器中迅速被帶至2 $ 〇到 400°C之溫度。 5·根據申請專利範圍第丨項之方法，其中該胺基腈為直鏈 或支鏈脂族基胺基腈。 6·根據申請專利範圍第丨項之方法，其中採用以下技術之 -胺基腈在落膜型蒸發器中，於受熱表面上以薄膜形 式蒸發； -至少部份為液體之胺基腈薄霧在過熱水蒸氣中蒗 發。 ’、、、 根據申請專利範圍第6項之方法，其中胺基腈在落膜蒸 發斋管件上之蒸發，係藉以下方式進行： -供應至少部份為液態之胺基腈至管盤上，然後使此 59122-931115.DOC Λ -Ί - i紙張尺度適财S國家標準(⑽）Μ規格(摩撕公褒）---------

   訂 線

   1236926 - C8 D8 六、申請專利範圍 .胺基腈分配在每個管内； -在管盤之上，經由霧化成胺基腈薄霧，使至少部份 為液態之胺基腈分配於每個管内。 8. 根據申請專利範圍第6項之方法，其中至少部份為液態 之胺基腈薄霧在過熱水蒸氣中之蒸發，可為單階段或 多階段。 9. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中使胺基腈蒸發之 系統係經選擇，以致使液態胺基腈在該系統中之停留 時間係小於或等於一分鐘。 59 22-931115.DOC - 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)