生产和提纯3-氨基丙醇的方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103261148 A (43)申请公布日 2013.08.21 CN 103261148 A *CN103261148A* (21)申请号 201180060154.4 (22)申请日 2011.12.13 10194921.2 2010.12.14 EP 61/422673 2010.12.14 US C07C 211/27(2006.01) C07C 213/02(2006.01) C07C 213/10(2006.01) C07C 215/08(2006.01) C07C 235/08(2006.01) C07C 309/15(2006.01) C07D 40

2、1/12(2006.01) C07D 401/14(2006.01) C07F 9/6584(2006.01) (71)申请人 巴斯夫欧洲公司 地址 德国路德维希港 (72)发明人 M克罗尔 AE赫尔曼 D赫布雷克特 (74)专利代理机构 北京市中咨律师事务所 11247 代理人 刘金辉 林柏楠 (54) 发明名称 生产和提纯 3- 氨基丙醇的方法 (57) 摘要 本发明涉及一种提纯含有 3- 氨基丙醇的反 应产物的方法， 所述反应产物在 3- 羟基丙腈与氢 气在氨存在下的反应中产生， 其特征在于以两段 或更多段蒸馏含有 3- 氨基丙醇的反应产物， 其中 含有 3- 氨基丙醇的反应产物的氨含量

3、在将反应 产物引入第一蒸馏段之前为 1 重量 % 或更低且蒸 馏段中的温度不超过 135。本发明进一步涉及 一种通过使 3- 羟基丙腈与氢气在氨存在下反应 而生产 3- 氨基丙醇的方法， 其特征在于根据本发 明提纯含有 3- 氨基丙醇的反应产物。本发明进 一步涉及一种由根据本发明生产的 3- 氨基丙醇 生产 3- 氨基丙醇衍生物， 尤其是泛醇、 阿坎酸、 氯 丙苯丙胺、 多潘立酮、 异环磷酰胺或乌拉地尔的方 法。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.06.14 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2011/072587 2011.12.13 (87)PCT申请

4、的公布数据 WO2012/080233 DE 2012.06.21 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 15 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书15页 (10)申请公布号 CN 103261148 A CN 103261148 A *CN103261148A* 1/1 页 2 1. 一种提纯包含 3- 氨基丙醇且在 3- 羟基丙腈与氢气在氨存在下的反应中得到的反 应输出物的方法， 该方法包括以两段或更多段蒸馏包含 3- 氨基丙醇的反应输出物， 其中包 含 3- 氨基丙醇的反应输出物的氨含量在引入第一蒸馏段之前为 1 重量 %

5、或更低且蒸馏段 中的温度不超过 135。 2.根据权利要求1的方法， 其中所述包含3-氨基丙醇且引入第一蒸馏段中的进料流具 有的氨含量为 0.1 重量 % 或更低。 3. 根据权利要求 1 或 2 的方法， 其中 3- 羟基丙腈通过使氧化乙烯与氰化氢反应而制 备。 4.根据权利要求1-3中任一项的方法， 其中在氨存在下使3-羟基丙腈与氢气在通过还 原催化剂前体得到的催化剂存在下反应。 5.根据权利要求4的方法， 其中所述催化剂前体包含CoO、 NiO、 CuO、 RuO(OH)x或LiCoO2 作为催化活性组分。 6. 根据权利要求 5 的方法， 其中所述催化剂前体的催化活性物质在用氢气还原之

6、前 包含以 CoO 计算为 55-98 重量 % 的 Co， 以 H3PO4计算为 0.2-15 重量 % 的磷， 以 MnO2计算为 0.2-15 重量 % 的锰和以 M2O(M= 碱金属 ) 计算为 0.2-15 重量 % 的碱金属。 7.根据权利要求1-6中任一项的方法， 其中使3-羟基丙腈与氢气在氨存在下在固定床 反应器中反应。 8. 根据权利要求 1-7 中任一项的方法， 其中所用氨与所用 3- 羟基丙腈的摩尔比为 1:1-50:1。 9.根据权利要求1-8中任一项的方法， 其中所述包含3-氨基丙醇的反应输出物的氨含 量在供入所述第一蒸馏段中之前通过脱气降低。 10. 根据权利要求

7、1-9 中任一项的方法， 其中所述脱气在引入汽提气体下在精馏塔中 进行。 11. 根据权利要求 1-10 中任一项的方法， 其中在所述第一和 / 或第二蒸馏段中的底部 温度为 100-125。 12.一种通过使3-羟基丙腈与氢气在氨存在下反应而制备3-氨基丙醇的方法， 包括提 纯根据权利要求 1-11 中任一项的包含 3- 氨基丙醇的反应输出物。 13.一种制备3-氨基丙醇衍生物的方法， 包括制备根据权利要求1-12中任一项所用的 3- 氨基丙醇。 14. 一种制备泛醇、 阿坎酸、 氯丙苯丙胺、 多潘立酮、 异环磷酰胺或乌拉地尔的方法， 包 括制备根据权利要求 1-12 中任一项所用的 3-

8、氨基丙醇。 权 利 要 求 书 CN 103261148 A 2 1/15 页 3 生产和提纯 3- 氨基丙醇的方法 0001 本申请将 2010 年 12 月 14 日提交的美国临时申请 61/422,673 作为参考引入。 0002 本发明涉及一种提纯包含3-氨基丙醇且在3-羟基丙腈与氢气在氨存在下反应而 得到的反应输出物的方法。本发明进一步涉及 3- 氨基丙醇的制备及其用途。本发明进一 步提供了一种制备3-氨基丙醇衍生物， 尤其是泛醇的方法， 包括在3-氨基丙醇衍生物的制 备中使用已经按照本发明提纯的 3- 氨基丙醇。 0003 3- 氨基丙醇通常通过使 3- 羟基丙腈与氢气反应而制备。

9、 0004 德国专利 573983 公开了在元素周期表第 8、 9 和 10 族的氢化催化剂存在下氢化 3- 羟基丙腈。在氢化之后， 从催化剂中取出反应产物并通过分馏提纯反应产物。 0005 CH-B-244837 描述了包括 3- 羟基丙腈在内的腈的催化还原， 所述腈已经溶解或悬 浮于液氨中并随后在压力下催化氢化。 根据该公开， 使用液氨抑制了仲碱的形成， 从而在氢 化中伯胺形成为主产物。 在氢化结束之后， 蒸氨除去并从催化剂中分离反应产物， 然后减压 蒸馏反应产物。 0006 DE-B-2655794 公开了另一种制备 3- 氨基丙醇的方法。在该方法的优选实施方案 中， 在 3- 羟基丙腈

10、合成之后将所得产物还原性胺化。氨以 10-30mol/mol3- 羟基丙腈的过 量使用。还原在氢化催化剂存在下用氢气进行。在反应结束之后， 将反应混合物冷却并任 选过滤。通过在减压下蒸馏从滤液中取出氨基丙醇。 0007 欧洲专利申请 EP-A1-1132371 描述了一种以改善的颜色质量制备包括 3- 氨基丙 醇在内的链烷醇胺的方法， 其中在磷化合物存在下减压蒸馏或精馏链烷醇胺。 0008 另一种催化氢化 3- 羟基丙腈的方法在 JP-A-2002201164 中详述。氢化在阮内钴 催化剂和氨存在下进行， 这抑制了仲胺和叔胺的形成， 从而可以通过简单蒸馏获得纯氨基 丙醇。 0009 JP-A-

11、2002053535 描述了在四氢硼酸盐存在下蒸馏氨基丙醇以获得具有低吗啉类 和吗啉衍生物比例的高纯度氨基丙醇。 0010 相反， 日本专利申请 JP-A-05163213 公开了使用阮内钴催化剂以在改进产率下获 得 3- 氨基丙醇。 0011 3- 氨基丙醇为生产化妆品、 药物和作物保护组合物的重要原料。因此质量和纯度 要求非常高。更具体而言， 对于用于制备在化妆品中用作软膏成分的泛醇和泛醇衍生物和 用于医疗应用的 3- 氨基丙醇而言， 对气味具有高要求。所用 3- 氨基丙醇可能具有仅轻微 的固有气味， 因为软膏通常直接施用于人皮肤且固有气味不被许多消费者接受。 0012 现已发现已经通过常

12、规方法如蒸馏或精馏提纯的 3- 氨基丙醇在化妆品和药物工 业中不能满足许多消费者的严格质量要求， 因为它具有太强烈的固有气味。 0013 本发明的目的在于提供一种提纯 3- 氨基丙醇以得到高纯度 3- 氨基丙醇的方法， 所得 3- 氨基丙醇与现有技术相比具有低固有气味且满足化妆品和药物工业的质量标准。 0014 按照本发明， 该目的通过一种提纯包含 3- 氨基丙醇且在 3- 羟基丙腈与氢气在 氨存在下的反应中得到的反应输出物的方法实现， 该方法包括以两段或更多段蒸馏包含 3- 氨基丙醇的反应输出物， 其中包含 3- 氨基丙醇的反应输出物的氨含量在引入第一蒸馏 说 明 书 CN 10326114

13、8 A 3 2/15 页 4 段之前为 1 重量 % 或更低且蒸馏段中的温度不超过 135。 0015 本发明进一步提供了一种通过使3-羟基丙腈与氢气在氨存在下反应而制备3-氨 基丙醇的方法， 该方法包括按照本发明进行 3- 氨基丙醇的提纯。 0016 3- 氨基丙醇通过使 3- 羟基丙腈与氢气在氨存在下反应而得到。 0017 优选使 3- 氨基丙醇与氢气和氨在催化剂存在下反应。 0018 在本发明方法中使用 3- 羟基丙腈。 0019 3- 羟基丙腈可以经由各种制备途径制备。 0020 在本发明方法中， 优选使用已经通过使氧化乙烯与氰化氢反应而制备的 3- 羟基 丙腈。 0021 该 3-

14、羟基丙腈例如在丙烯腈的制备中作为中间体得到。在丙烯腈制备中， 通常使 氧化乙烯与氰化氢在碱性环境中反应而得到 3- 羟基丙腈， 后者可以在 Al2O3催化剂上进一 步转化成丙烯腈， 同时消除水分子。 0022 在与氢气在氨存在下反应之前， 3- 羟基丙腈例如可以通过蒸馏提纯， 但也可以在 没有进一步后处理下将其直接用于氢化中。 0023 在本发明方法中使用氢气。 0024 氢气通常以工业纯度使用。氢气还可以以含氢气体形式使用， 即加有其他惰性气 体， 如氮气、 氦气、 氖气、 氩气或二氧化碳。所用含氢气体例如可以是重整装置废气、 炼油厂 气体等， 条件是这些气体不包含所用氢化催化剂的任何催化剂

15、毒物， 例如 CO。然而， 优选在 该方法中使用纯氢气或基本纯的氢气， 例如含有大于 99 重量 % 氢气， 优选大于 99.9 重量 % 氢气， 更优选大于 99.99 重量 % 氢气， 尤其大于 99.999 重量 % 氢气的氢气。 0025 在本发明方法中还使用氨。 0026 所用氨可以是常规市售氨， 例如含有大于 98 重量 % 氨， 优选大于 99 重量 % 氨， 优 选大于 99.5 重量 %， 尤其是大于 99.9 重量 % 氨的氨。 0027 在催化剂存在下使 3- 羟基丙腈与氨和氢气反应。 0028 用于氢化氰醇的腈官能团而得到氨基丙醇的催化剂尤其可以为包含一种或多种 周期表

16、第 8 过渡族元素 (Fe、 Co、 Ni、 Ru、 Rh、 Pd、 Os、 Ir、 Pt)， 优选 Fe、 Co、 Ni、 Ru 或 Rh， 更优 选 Co 或 Ni 作为活性组分的催化剂。 0029 上述催化剂可以用促进剂， 例如铬、 铁、 钴、 锰、 钼、 钛、 锡、 碱金属族金属、 碱土金属 族金属和 / 或磷以常规方式掺杂。 0030 所用催化剂可以是所谓的骨架催化剂 ( 也已知为类型， 下文也称阮内催 化剂 )， 其通过浸提 ( 活化 ) 由氢化活性金属和另一组分 ( 优选 Al) 构成的合金而得到。优 选使用阮内镍催化剂或阮内钴催化剂。 0031 然而， 所用催化剂还可以是已经通

17、过还原所谓的氧化物催化剂前体而得到的催化 剂。 0032 在优选实施方案中， 将通过还原所谓的催化剂前体而制备的催化剂用于本发明方 法中。 0033 催化剂前体包含催化活性材料， 后者包含一种或多种催化活性组分、 任选促进剂 和任选载体材料。 说 明 书 CN 103261148 A 4 3/15 页 5 0034 催化活性组分是上述金属的含氧化合物， 例如金属氧化物或其氢氧化物， 如 CoO、 NiO、 CuO 和 / 或其混合氧化物。 0035 在该申请上下文中， 术语 “催化活性组分” 用于上述含氧金属化合物， 但不意欲暗 指这些含氧化合物本身已经具有催化活性。 催化活性组分通常仅在完全

18、还原时才在本发明 转化中具有催化活性。 0036 催化剂前体可以通过已知方法， 例如通过沉淀、 沉淀施用或浸渍制备。 0037 在优选实施方案中， 将通过浸渍载体材料而制备的催化剂前体用于本发明方法中 ( 浸渍的催化剂前体 )。 0038 用于浸渍中的载体材料例如可以以粉末或成型体如挤出物、 片、 球或环形式使用。 适合流化床反应器的载体材料优选通过喷雾干燥得到。 0039 有用的载体材料例如包括碳如石墨、 碳黑和 / 或活性炭， 氧化铝 (、 、 、 、 、 或其混合物 )， 二氧化硅， 二氧化锆， 沸石， 铝硅酸盐或其混合物。 0040 上 述 载 体 材 料 可 以 通 过 常 规 方

19、法 (A.B.Stiles， Catalyst Manufacture-Laboratory and Commercial Preparations， Marcel Dekker， New York， 1983)浸渍， 例如通过在一个或多个浸渍段中施加金属盐溶液而浸渍。 有用的金属盐通常包 括相应催化活性组分或掺杂元素的水溶性金属盐， 如硝酸盐、 乙酸盐或氯化物， 如硝酸钴或 氯化钴。然后通常将浸渍的载体材料干燥并任选煅烧。 0041 煅烧通常在 300-800， 优选 350-600， 尤其是 450-550的温度下进行。 0042 浸渍还可以通过所谓的 “初湿含浸法” 进行， 其中根据其吸

20、水容量将载体材料用浸 渍溶液润湿至最大饱和。然而， 浸渍还可以在上清溶液中进行。 0043 在多段浸渍方法的情况下， 合适的是在各浸渍步骤之间干燥和合适的话煅烧。当 要使载体材料与金属盐以较大量接触时， 可以有利地使用多段浸渍。 0044 为了将多种金属组分施用于载体材料上， 浸渍可以用所有金属盐同时进行或者以 单独金属盐的任何所需顺序进行。 0045 在进一步优选的实施方案中， 催化剂前体借助所有其组分的共沉淀制备。 为此， 通 常将相应活性组分和掺杂元素的可溶性化合物以及任选载体材料的可溶性化合物与沉淀 剂在液体中混合， 同时加热并搅拌， 直到沉淀完全。 0046 所用液体通常为水。 00

21、47 上述组分的有用可溶性化合物通常包括相应的金属盐如上述金属的硝酸盐、 硫酸 盐、 乙酸盐或氯化物。 0048 所用载体材料的可溶性化合物通常为 Ti、 Al、 Zr、 Si 等的水溶性化合物， 例如这些 元素的水溶性硝酸盐、 硫酸盐、 乙酸盐或氯化物。 0049 所用掺杂元素的可溶性化合物通常为掺杂元素的水溶性化合物， 例如这些元素的 水溶性硝酸盐、 硫酸盐、 乙酸盐或氯化物。 0050 催化剂前体还可以通过沉淀施用制备。 0051 沉淀施用应理解为指如下一种制备方法， 其中将微溶性或不溶性载体材料悬浮于 液体中， 然后加入合适金属氧化物的可溶性化合物， 如可溶性金属盐， 后者随后通过加入

22、 沉淀剂而沉淀于悬浮的载体上 ( 例如如 EP-A2-1106600， 第 4 页和 A.B.Stiles， Catalyst Manufacture， Marcel Dekker， Inc.， 1983， 第 15 页所述 )。 说 明 书 CN 103261148 A 5 4/15 页 6 0052 有用的微溶性或不溶性载体材料例如包括碳化合物如石墨、 碳黑和 / 或活性炭， 氧化铝 (、 、 、 、 、 或其混合物 )， 二氧化硅， 二氧化锆， 沸石， 铝硅酸盐或其混合 物。 0053 载体材料通常以粉末或碎片形式存在。 0054 载体材料悬浮于其中的所用液体通常为水。 0055 有用的

23、可溶性化合物包括活性组分或掺杂元素的上述可溶性化合物。 0056 通常在沉淀反应中通过加入沉淀剂将可溶性化合物作为微溶性或不溶性碱性盐 沉淀。 0057 所用沉淀剂优选为碱， 尤其是无机碱， 如碱金属碱。沉淀剂的实例是碳酸钠、 氢氧 化钠、 碳酸钾或氢氧化钾。 0058 所用沉淀剂还可以是铵盐， 例如卤化铵、 碳酸铵、 氢氧化铵或羧酸铵。 0059 沉淀反应例如可以在 20-100， 优选 30-90， 尤其是 50-70的温度下进行。 0060 在沉淀反应中形成的沉淀通常是化学上不均匀的且通常包含所用金属的氧化物、 水合氧化物、 氢氧化物、 碳酸盐和 / 或碳酸氢盐的混合物。可能发现对沉淀的

24、过滤性有利的 是将它们陈化， 即将它们在沉淀之后单独放置一定时间， 合适的话在趁热条件下或者在同 时通入空气下放置。 0061 通过这些沉淀方法得到的沉淀通常通过将它们洗涤、 干燥、 煅烧和调节而加工。 0062 在洗涤之后， 通常将沉淀在 80-200， 优选 100-150下干燥， 然后煅烧。 0063 煅烧通常在 300-800， 优选 350-600， 尤其是 450-550的温度下进行。 0064 在煅烧之后， 通常调节通过沉淀反应得到的粉状催化剂前体。 0065 调节例如可以通过将沉淀催化剂通过研磨调节至特定粒度而进行。 0066 在研磨之后， 可以将通过沉淀反应得到的催化剂前体与

25、成型助剂如石墨或硬脂酸 混合并进一步加工成成型体。 0067 常见成型方法例如描述于UllmannUllmann s Encyclopedia， 2000年电子版，“催 化和催化剂” 章节， 第 28-32 页 和 Ertl 等 Ertl，Weitkamp， Handbook of Heterogeneous Catalysis， VCH Weinheim， 1997， 第 98 页及随后各页 中。 0068 如所引用的参考文献所述， 成型方法可以以任何三维形状如圆形、 角形、 细长形等 提供成型体， 例如呈挤出物、 片、 颗粒、 球、 圆柱体或粒料形式。 常见成型方法例如为挤出， 压 片，

26、即机械压制， 或压丸， 即通过圆周和 / 或旋转运动压实。 0069 调节或成型之后通常进行热处理。热处理中的温度通常对应于煅烧中的温度。 0070 通过沉淀反应或浸渍得到的催化剂前体以其含氧化合物的混合物形式， 即尤其作 为氧化物、 混合氧化物和 / 或氢氧化物包含催化活性组分。如此制备的催化剂前体可以直 接储存。 0071 特别优选如下催化剂前体 ： 0072 公开于 EP-A-0636409 中且在用氢气还原之前包含以 CoO 计算为 55-98 重量 % 的 Co， 以 H3PO4计算为 0.2-15 重量 % 的磷， 以 MnO2计算为 0.2-15 重量 % 的锰和以 M2O(M=

27、 碱金 属 ) 计算为 0.2-5.0 重量 % 的碱金属的氧化物混合物， 或者 0073 公开于 EP-A-0742045 中且在用氢气还原之前包含以 CoO 计算为 55-98 重量 % 的 Co， 以 H3PO4计算为 0.2-15 重量 % 的磷， 以 MnO2计算为 0.2-15 重量 % 的锰和以 M2O(M= 碱金 说 明 书 CN 103261148 A 6 5/15 页 7 属 ) 计算为 0.05-5 重量 % 的碱金属的氧化物混合物， 或公开于 EP-A-696572 中且在用氢气 还原之前包含 20-85 重量 %ZrO2， 以 CuO 计算为 1-30 重量 % 的铜

28、的含氧化合物， 以 NiO 计算 为 30-70 重量 % 的镍的含氧化合物， 以 MoO3计算为 0.1-5 重量 % 的钼的含氧化合物以及分 别以 Al2O3和 MnO2计算为 0-10 重量 % 的铝和 / 或锰的含氧化合物的氧化物混合物， 例如公 开于上述引文第8页的催化剂， 其具有的组成为31.5重量%ZrO2， 50重量%NiO， 17重量%CuO 和 1.5 重量 %MoO3， 或者公开于 EP-A-963975 中且在用氢气还原之前包含 22-40 重量 %ZrO2， 以 CuO 计算为 1-30 重量 % 的铜的含氧化合物， 以 NiO 计算为 15-50 重量 % 的镍的含

29、氧化合 物(其中Ni:Cu摩尔比大于1)， 以CoO计算为15-50重量%的钴的含氧化合物， 分别以Al2O3 和 MnO2计算为 0-10 重量 % 的铝和 / 或锰的含氧化合物并且不含钼的含氧化合物的氧化物 混合物， 例如公开于上述引文第 17 页的催化剂 A， 其组成为以 ZrO2计算为 33 重量 % 的 Zr， 以 NiO 计算为 28 重量 % 的 Ni， 以 CuO 计算为 11 重量 % 的 Cu 和以 CoO 计算为 28 重量 % 的 Co， 或者 0074 已经如上所述通过浸渍或沉淀制备的催化剂前体通常在煅烧或调节之后还原。 还 原通常将该催化剂前体转化成其催化活性形式。

30、 0075 催化剂前体的还原可以在升高的温度下在移动或静止还原炉中进行。 0076 所用还原剂通常为氢气或含氢气体。 0077 氢气通常以工业级纯度使用。氢气还可以以含氢气体形式使用， 即与其他惰性气 体如氮气、 氦气、 氖气、 氩气或二氧化碳混合。氢气流还可以作为循环气体再循环进入还原 中， 任选与新鲜氢气混合并且任选在通过冷凝除去水之后。 0078 催化剂前体优选在其中将催化剂成型体设置成固定床的反应器中还原。 催化剂前 体更优选在其中进行 3- 羟基丙腈与氨的随后反应的相同反应器中还原。 0079 此外， 催化剂前体可以在流化床反应器中在流化床中还原。 0080 催化剂前体通常在 50-

31、600， 尤其是 100-500， 更优选 150-450的还原温度下 还原。 0081 氢气分压通常为 1-300 巴， 尤其是 1-200 巴， 更优选 1-100 巴， 其中压力值在这里 和下文中基于绝对的测量压力。 0082 还原的持续时间优选为 1-20 小时， 更优选 5-15 小时。 0083 在还原过程中， 可以供入溶剂以除去形成的反应水和 / 或例如以能够更快速加热 反应器和 / 或能够更好地在还原过程中除去热。此时该溶剂还可以以超临界形式供入。 0084 所用合适溶剂可以是上述溶剂。 优选的溶剂是水， 醚类如甲基叔丁基醚、 乙基叔丁 基醚、 二烷或四氢呋喃。特别优选水或四氢

32、呋喃。合适的溶液同样包括合适的混合物。 0085 催化剂前体还可以在悬浮液中例如在搅拌高压釜中还原。温度通常在 50-300， 尤其是 100-250， 更优选 120-200范围内。 0086 在悬浮液中还原通常在 1-300 巴， 优选 10-250 巴， 更优选 30-200 巴的氢气分压下 进行。有用的溶剂包括上述溶剂。 0087 在悬浮液中还原的持续时间优选为 5-20 小时， 更优选 8-15 小时。 0088 如此得到的催化剂在还原之后可以在惰性条件下处理。 该催化剂优选可以在惰性 气体如氮气下或在惰性液体如醇、 水或该催化剂所用于的特定反应的产物下处理和储存。 合适的话， 随后

33、必须在开始实际反应之前从该催化剂中除去惰性液体。 说 明 书 CN 103261148 A 7 6/15 页 8 0089 催化剂在惰性物质下的储存使得该催化剂的处理和储存不复杂且安全。 0090 在还原之后， 还可以使该催化剂与含氧气流如空气或空气与氮气的混合物接触。 0091 这得到钝化催化剂。钝化催化剂通常具有保护性氧化物层。该保护性氧化物层简 化了催化剂的处理和储存， 从而例如简化该钝化催化剂在反应器中的安装。在与反应物接 触之前， 钝化催化剂优选如上所述通过用氢气或含氢气体处理该钝化催化剂而还原。还原 条件通常对应于催化剂前体还原中所用还原条件。活化通常消除该保护性钝化层。 0092

34、 3- 氨基丙醇通过使 3- 羟基丙腈与氢气在氨存在下反应而得到， 其中该反应优选 在上述催化剂之一存在下进行。 0093 所用氨与所用 3- 羟基丙腈的摩尔比通常为 1:50-100:1， 优选 1:1-50:1， 更优选 1.1:1-25:1， 最优选 2:1-10:1。 0094 该反应通常在 1-500 巴， 优选 10-400 巴， 特别是 100-300 巴， 最优选 120-250 巴的 压力下进行。通过通过计量加入氢气维持并控制该压力。 0095 将 3- 羟基丙腈氢化成 3- 氨基丙醇通常在 20-400， 优选 20-250， 更优选 25-200， 最优选 50-150的

35、温度下进行。 0096 3- 羟基丙腈与氨的反应可以在本体中进行或在溶剂存在下进行， 例如在醚类如甲 基叔丁基醚、 乙基叔丁基醚或四氢呋喃 (THF)， 醇类如甲醇、 乙醇或异丙醇， 烃类如己烷、 庚 烷或提余液馏分， 芳烃如甲苯， 酰胺如二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺， 或内酰胺如 N- 甲基 吡咯烷酮、 N- 乙基吡咯烷酮、 N- 甲基己内酰胺或 N- 乙基己内酰胺中进行。有用的溶剂还有 上面所列溶剂的合适混合物。该溶剂可以以 5-95 重量 %， 优选 20-70%， 更优选 30-60% 的比 例使用， 在每种情况下基于反应混合物的总重量， 其中反应混合物的总重量为该方法中所 用原料和溶剂

36、的质量总和。 0097 优选将有价值的产物 3- 氨基丙醇用作溶剂， 因为这省去了后处理过程中的溶剂 除去。 0098 在特别优选的实施方案中， 3- 羟基丙腈与氨的反应在本体中进行， 即不加入溶剂。 0099 本发明方法可以连续、 分批或半分批进行。 0100 优选在高压搅拌釜反应器、 固定床反应器或流化床反应器中进行本发明方法。 0101 在特别优选的实施方案中， 本发明方法在一个或多个固定床反应器中进行。 0102 固定床反应器可以以液相模式或以喷淋模式操作。在优选的喷淋模式情况下， 优 选在反应器入口处使用用于反应器进料的液体分配器。当使用两个反应器时， 二者可以以 液相模式或喷淋模式

37、操作。 或者， 第一个反应器可以以液相模式操作， 而第二个反应器可以 以喷淋模式操作， 反之亦然。 0103 3- 羟基丙腈和氨可以一起引入反应器的反应区中， 例如作为预混的反应物料流。 加料还可以分开进行， 此时反应物在连续方法中在反应器入口处混合， 例如借助液体分配 器或合适的内件。 在分批操作的情况下， 3-羟基丙腈和氨可以同时、 以不同时间或连续引入 反应器的反应区中。 0104 在 3- 羟基丙腈的分批氢化中停留时间通常为 15 分钟至 24 小时， 优选 30 分钟至 12 小时， 更优选 30 分钟至 6 小时。 0105 在以优选的连续方法操作情况下， 停留时间通常为 0.1

38、秒至 24 小时， 优选 1 分钟 至 10 小时， 更优选 10-300 分钟， 最优选 15-60 分钟。 说 明 书 CN 103261148 A 8 7/15 页 9 0106 对于优选的连续方法，“停留时间” 就此而言是指在催化剂上的停留时间， 并且因 此对于固定床催化剂是指在催化剂床中的停留 ； 对于流化床反应器， 考虑该反应器的合成 部分 ( 把催化剂限制在其中的反应器部分 )。 0107 在 3- 羟基丙腈与氨的连续反应中， 优选产生 0.01-10kg3- 羟基丙腈 /kg 催化 剂 h， 优选 0.05-7kg3- 羟基丙腈 /kg 催化剂 h， 更优选 0.1-5kg3-

39、 羟基丙腈 /kg 催化剂 h 的催化剂时空间速度。 0108 包含3-氨基丙醇且在3-羟基丙腈与氢气在氨存在下反应而得到的反应输出物除 了 3- 氨基丙醇外包含未转化的 3- 羟基丙腈、 水、 少量副产物和未转化的氨。 0109 来自氢化反应器的反应输出物的氨含量根据所用氨的量为1-90重量%， 优选5-80 重量 %， 更优选 20-70 重量 %， 最优选 40-70 重量 %， 在每种情况下基于反应输出物的质量。 0110 来自氢化反应器的输出物按照本发明通过以两段或更多段蒸馏该反应输出物而 后处理。 0111 在本发明上下文中， 已经发现满足化妆品和药物工业的严格质量要求的 3- 氨

40、基 丙醇仅可以在该反应输出物中的氨含量在在引入第一蒸馏段中之前为1重量%或更低并且 在两个蒸馏段中的底部温度不超过 135时得到。 0112 当来自氢化反应器的反应输出物的氨含量包含基于该反应输出物的总质量大于 1 重量 % 的氨时， 必须在引入第一蒸馏段中之前将来自氢化反应器的反应输出物的氨含量降 至 1 重量 % 或更低。 0113 在优选实施方案中， 来自氢化反应器的输出物的氨含量通过将来自氢化反应器的 反应输出物引入蒸馏塔中 ( 氨除去 ) 降低。 0114 氨除去优选在加压塔中进行， 选择塔压力以使得该氨可以用在给定冷却介质温度 下存在的冷却介质， 例如冷却水冷凝。 0115 氨除去

41、优选在具有内件以提高分离效能的蒸馏塔中进行。 0116 氨除去更优选在板式塔中进行， 因为该塔非常适合在高压下操作。 0117 在板式塔中， 在该塔内部存在中间塔盘， 在该中间塔盘上发生传质。 不同塔盘类型 的实例是筛盘、 槽罩塔盘、 双流塔盘、 泡罩塔盘或浮阀塔盘。 0118 蒸馏内件还可以作为规整填料， 例如作为片状金属填料， 如 Mellapak250Y 或 Montz Pak， B1-250 类型， 或作为规整陶瓷填料或作为散堆填料， 例如 Pall 环、 IMTP 环 ( 来 自 Koch-Glitsch)、 Raschig 超级环等存在。规整或散堆填料可以设置在一个床中或者优选 设

42、置在多个床中。 0119 蒸馏塔的准确操作条件可以由本领域熟练技术人员参考引入蒸馏塔的组分的已 知蒸气压和蒸发平衡通过常规计算方法根据所用塔的分离效能以常规方式确定。 0120 来自氢化反应器的反应输出物优选在蒸馏塔理论塔板的 30-90% 之间的空间区域 ( 从底部计算 )， 更优选蒸馏塔理论塔板的 50-80% 之间的空间区域内供入。例如， 进料可以 稍微高于理论塔板的中部。 最佳进料点可以由本领域熟练技术人员取决于氨浓度利用常规 计算工具确定。 0121 理论塔板数通常为 5-30， 优选 10-20。 0122 顶部压力更优选为 1-30 巴， 更优选 10-25 巴， 尤其优选 15

43、-20 巴。 0123 在塔底优选产生高于氨的蒸发温度的温度， 从而将氨完全或非常基本完全转化成 说 明 书 CN 103261148 A 9 8/15 页 10 气相。 0124 特别优选产生大致对应于待经由底部在塔底压力下取出的混合物的沸腾温度的 温度。 该温度取决于底部产物中存在的物质的类型和组成且可以由本领域熟练技术人员使 用常规热力学计算工具确定。 0125 优选产生 165-200， 更优选 175-195， 尤其优选 180-190的温度。例如， 优选 可以在 17 巴的塔顶压力下产生 185的塔底温度。 0126 蒸馏塔的冷凝器通常在主要部分的氨在合适的顶部压力下冷凝的温度下操

44、作。 该 冷凝器的操作温度通常为 25-70， 优选 25-45。 0127 在塔顶的返回料流通常以使得主要量的 3- 氨基丙醇和水保留在该塔内的方式产 生， 从而使它们基本完全作为底部产物得到。在冷凝器中得到的冷凝液优选以小于 50% 的 程度， 优选小于 25% 的程度再循环到蒸馏塔顶部。 0128 蒸发所需能量通常通过塔底的蒸发器引入。 0129 在该冷凝器中得到的冷凝液主要为氨。 0130 作为冷凝液得到的氨可以在提纯之后或优选直接用作其他化学合成的原料。例 如， 作为冷凝液得到的氨可以通过将该氨再循环到 3- 氨基丙醇制备方法中而再用于制备 3- 氨基丙醇。 0131 由氨除去得到的

45、底部输出物通常为包含 3- 氨基丙醇、 水和通常较高沸点胺以及 还有有机副产物的混合物。 0132 此外， 来自氨除去的底部输出物通常包含小于10重量%， 优选小于5重量%的残留 氨。 0133 当来自氨除去的输出物的氨含量为 1 重量 % 或更低， 优选 0.5 重量 % 或更低， 更优 选 0.251 重量 % 或更低， 尤其优选 0.1 重量 % 或更低时， 来自氨除去的输出物可以作为进料 直接引入第一蒸馏段中。 0134 然而， 在非常特别优选的实施方案中， 来自氨除去的输出物的氨含量通过脱气 ( 氨脱气 ) 进一步降低。 0135 为了脱气， 可以任选将包含 3- 氨基丙醇的反应输出

46、物减压、 加热和 / 或用汽提气 体处理。 0136 氨的脱气优选在脱气塔中进行。 0137 脱气例如可以在常用于该目的的设备如蒸发釜或精馏塔， 例如筛板塔、 泡罩塔、 具有规整填料的塔或具有散堆填料的塔中进行， 例如如 Kirk-Othmer， Encyclopedia of Chemical Technology， 第 3 版， 第 7 卷， John Wiley&Sons， New York， 1979， 第 870-881 页所 述。 0138 来自氨除去的包含 3- 氨基丙醇的反应输出物优选在具有汽提和精馏段的蒸馏塔 中脱气， 此时包含 3- 氨基丙醇的反应输出物优选在塔的上部区域供

47、入， 并且贫含胺的反应 输出物在该塔底部排出并随后按照本发明供入两段或多段蒸馏中。 0139 通常在塔顶将基本包含氨的气流排出。 0140 脱气塔的准确操作条件可以由本领域熟练技术人员参考包含 3- 氨基丙醇的反应 输出物中存在的组分的已知蒸气压和蒸发平衡通过常规计算方法根据所用塔的分离效能 以常规方式确定。 说 明 书 CN 103261148 A 10 9/15 页 11 0141 氨脱气优选在具有提高分离效能的内件的蒸馏塔中进行。 0142 氨脱气更优选在板式塔中进行。 在板式塔中， 在该塔内部存在中间塔盘， 在该中间 塔盘上发生传质。 不同塔盘类型的实例是筛盘、 槽罩塔盘、 双流塔盘、

48、 泡罩塔盘或浮阀塔盘。 0143 在进一步优选的实施方案中， 蒸馏内件还可以作为规整填料， 例如作为片状金属 填料， 如 Mellapak250Y 或 Montz Pak， B1-250 类型， 或作为规整陶瓷填料或作为散堆填料， 例如 Pall 环、 IMTP 环 ( 来自 Koch-Glitsch)、 Raschig 超级环等存在。规整或散堆填料可 以设置在一个床中或者优选设置在多个床中。 0144 来自氨除去的粗产物优选在蒸馏塔理论塔板的 50-90% 之间的空间区域 ( 从底部 计算)， 更优选蒸馏塔理论塔板的60-85%之间的空间区域内供入。 例如， 供料可以稍微高于 理论塔板的中部

49、。 最佳进料点可以由本领域熟练技术人员利用常规计算工具作为氨浓度的 函数确定。 0145 理论塔板数通常为 10-100， 优选 15-80， 更优选 20-70， 最优选 25-60。 0146 顶部压力更优选为 500-3000 毫巴， 更优选 800-2000 毫巴， 最优选 1000-1500 毫 巴。 0147 在塔底优选产生高于氨的蒸发温度的温度， 从而将氨完全或非常显著地转化成气 相。 0148 特别优选产生不超过 135， 优选 130， 更优选 125的温度。 0149 例如， 优选可以在 1013 毫巴的塔顶压力下产生 135的塔底温度。 0150 蒸发所需能量通常通过塔底的蒸发器引入。 0151 在优选实施方案中， 将汽提气体引入该塔中。汽提气体是在本发明反应条件下呈 惰性且不与反应混合物中存在的物质反应的气体。所用汽提气体可以是惰性气体， 如氮气 或稀有气体 ( 氦气、 氖气、 氩气、 氙气 )。作为惰性气体优选使用氮气。 0152 汽提气体优选引入蒸馏塔的下部区域中并且因此与液体料流呈逆流输送。 0153 该引入可以在该塔底部进行， 例如借助分配器环或喷嘴， 但还可以在蒸馏塔的下 部区域进行， 优选在蒸馏塔理论塔板的至多30%， 优选至多20%， 更优选至多10%的空间区域 ( 从底部计算 ) 进行。引入的汽提气