用于产生芳族胺和从中除去酚的系统与方法

专利名称：用于产生芳族胺和从中除去酚的系统与方法
技术领域：
本文中所描述的实施方案通常涉及用于产生芳族胺和从中除去酚的系统与方法。
背景技术：
芳族胺，包括苯胺，是用于制备许多エ业化学品的前体。苯胺最大的用途是生产亚甲基ニ苯基ニ异氰酸酯(MDI)，其可以与多元醇反应以产生聚氨酯。苯胺通常通过在气相和液相反应条件下催化氢化硝基苯来制得。除苯胺外，产生了几种杂质。需要除去这些杂质以产生具有可接受的纯度的苯胺产物。蒸馏通常被用来从粗苯胺中分离该杂质。但是，酚是特别难以通过蒸馏从粗苯胺中除去的杂质，因为苯胺与酚具有相似的沸点(分别为184. 1°C和181. 7°C)。因此，能够从粗苯胺中除去酚的蒸馏塔是复杂的，并且构造和运行昂贵。用于从粗苯胺中分离酚的ー种方法是使粗苯胺与碱金属氢氧化物水溶液接触以便将酚转化为高沸点的酚盐，其随后可以经蒸馏分离。但是该方法产生含酚盐的含水副产物和/或堵塞蒸馏再沸器的残余物。因此， 需要用于提纯含水酚副产物和/或经常清洁蒸馏再沸器的下游系统。因此需要用于产生苯胺并从中除去酚的改进的系统与方法。


图1描述了按照所描述的ー种或多种实施方案，用于产生粗芳族胺并从中分离酚的示例性系统的示意图。图2描述了按照所描述的ー种或多种实施方案，用于产生粗芳族胺并从中分离酚的另ー示例性系统的示意图。图3描述了按照所描述的ー种或多种实施方案，用于产生粗芳族胺并从中分离酚的另ー示例性系统的示意图。图4描述了按照所描述的ー种或多种实施方案，用于产生粗芳族胺并从中分离酚的另ー示例性系统的示意图。
具体实施例方式本发明提供了用于产生芳族胺并从中除去酚的系统与方法。该方法可包括氢化ー 种或多种芳族硝基化合物以产生包含ー种或多种芳族胺、水和酚的反应产物。该方法还可包括使该反应产物与一种或多种离子交換材料接触以产生含有比反应产物更少的酚的芳族胺产物。该ー种或多种离子交換材料可以是固体、半固体或其組合。可以将ー种或多种芳族硝基化合物氢化以产生粗芳族胺产物或“反应产物”。经氢化制得的反应产物的特定組成可以至少部分基于被氢化的特定芳族硝基化合物或芳族硝基化合物的組合。示例性芳族硝基化合物包括但不限于硝基苯、硝基甲苯、ニ硝基甲苯 (DNT)、ニ硝基苯(DNB)或其任意組合。因此，粗芳族胺产物包括但不限于苯胺、甲苯胺、甲苯ニ胺(TDA)、苯ニ胺或其任意組合。粗芳族胺产物或反应产物在进ー步提纯或加工前可包括一种或多种芳族胺与ー 种或多种杂质的混合物。示例性杂质可以包括但不限于水、酚、硝基苯、苯、硝基甲苯、ニ硝基甲苯(DNT)、ニ硝基苯(DNB)、多硝基苯、甲基环戊烷、甲基环己烷、单硝基甲苯、硝基ニ甲苯、环己酮、环己醇、环己胺、环己酮、环己基苯胺、ニ苯胺、苯ニ胺、亚环己基苯胺、甲苯胺 (toIuidene)、ニ甲苯胺、甲苯或其任意組合。芳族硝基化合物的氢化或还原可以以连续、半连续和/或分批的方式进行。芳族胺的氢化可以在液相条件和/或气相条件下进行。氢化可以在从低至约30°C、约50°C或约 80°C至高至约250°C、约300°C、约400°C或约500°C的温度下进行。氢化可以在从低至约 101千帕、约150千帕或约200千帕至高至约1，000千帕、约2，000千帕、约3，500千帕或约 5，000千帕的压カ下进行。芳族硝基化合物的反应混合物在氢化过程中可具有约1分钟至约三小时的停留时间。氢气对芳族硝基化合物的摩尔比可以从低至约3:1、约3. 2:1或约 3. 4:1至高至约3. 8:1、约4:1或约4. 2:1。芳族硝基化合物的氢化可以在ー种或多种催化剂的存在下进行。可以使用任何能够促进芳族硝基化合物氢化的合适的催化剂。示例性催化剂可以包括但不限于镍、铁、铬、 钼、铜、钴、钯、铑、铱、其氧化物、其氢氧化物、其碳酸盐、其甲酸盐或其任意組合。该催化剂可以是非负载的或负载的。示例性载体材料可以包括但不限于碳、氧化铝等等。催化剂在载体上的浓度可以为载体材料重量的低至约0. 1重量％至约50重量％。载体材料可具有约 0. 01微米至约100微米的粒度。载体材料可具有每克约10平方米至约1，000平方米的表面积。除了ー种或多种催化剂外，芳族硝基化合物的氢化可以在水和/或ー种或多种芳族胺的存在下进行。在一种或多种实施方案中，水和/或芳族胺可以提供至少部分对氢化反应温度的控制和/或可以便于催化剂的引入。例如，催化剂可以与载体流体，例如苯胺和 /或水一起被引入到氢化反应器或氢化区域中。用过的、用尽的和/或废弃的催化剂可以作为副产物或废产物从氢化反应器或区域中被回收。芳族硝基化合物与芳族胺/催化剂混合物可以以约1:0. 45至约1:0.6、约1:0.5 至约1 0. 6、约1 0. 5至约1:0.55或约1:0. 45至约1:0.55的重量比被弓丨入到氢化反应器或区域中。芳族硝基化合物与水可以以约1:0. 9至约1:1. 25、约1:1至约1:1. 15、约1:0.95 至约1:1. 1或约1:1至约1:1. 1的重量比被引入到氢化反应器或区域中。芳族硝基化合物和氢气可以以约30:1至约10:1、约25:1至约10:1、约20:1至约10:1、约15:1至约10:1 或约25:1至约12. 5:1的重量比被引入到氢化反应器或区域中。芳族硝基化合物与芳族胺 /催化剂混合物的重量比可以为约1:0.5至约1:0. 55，芳族硝基化合物与水的重量比可以为约1:1至约1:1. 1，芳族硝基化合物与氢气的重量比可以为约12.5:1至约25:1。用于生产芳族胺，如苯胺的示例性方法在美国专利7，049，471和7，692，042以及美国专利申请公开2007/0203364、2007/0238901和2009/0065347中被讨论和描述。在一种或多种实施方案中，合适的粗芳族胺产物或反应产物，例如苯胺，可以通过一种或多种酚与胺化剂反应来制得。示例性酚可以包括但不限于苯酚、2-甲酚、3-甲酚、 4-甲酚、乙基酚和/或异丙基酚的邻_、间-或对-异构体、以及具有至少ー个烷基取代基的烷基酚，如ニ甲酚、甲基乙基酚、甲基异丙基酚、甲基丁基酚、ニ乙基酚、乙基丁基酚、ニ异丙基酚、异丙基丁基酚、ニ丁基酚或其任意組合。示例性胺化剂可以包括但不限于氨、碳酸铵、硫酸铵、乙胺、正丙胺、ニ甲胺、ニ乙胺、ニ异丙胺、甲乙胺、环己胺、氨基吡啶、苯胺、甲基苯胺、乙基苯胺、正丙基苯胺、异丙基苯胺、ニ甲基苯胺、ニ乙基苯胺、ニ丙基苯胺、甲基乙基苯胺、甲基丙基苯胺或其任意組合。一种或多种酚与一种或多种胺化剂反应的示例性方法在美国专利5，545, 753中被讨论和描述。反应产物可具有约15重量％至约80重量％的芳族胺浓度。例如，反应产物中芳族胺的量可以从低至约20重量％、约25重量％、约35重量％或约45重量％至高至约60重量％、约65重量％、约70重量％或约75重量％。反应产物可具有约25重量％至约85重量％ 的水浓度。例如，反应产物中水的量可以从低至约25重量％、约40重量％、约45重量％或约 50重量％至高至约60重量％、约65重量％、约70重量％或约75重量％。反应产物可具有每百万重量份约1份(ppmwt)至约1，500ppmwt的酚浓度。例如，反应产物中酚的量可以从低至约 lppmwt、约 50ppmwt 或约 IOOppmwt 至高至约 800ppmwt、约 1，OOOppmwt 或约 1，200ppmwt。 反应产物可具有约Ippmwt至约8，OOOppmwt的混合杂质浓度(排除酚与水)。例如，反应产物中除酚与水之外的杂质的量可以从低至约lppmwt、约IOOppmwt或约250ppmwt至高至约 1，OOOppmwtJ^] 5，OOOppmwt或约8，OOOppmwt0在一种或多种实施方案中，反应产物可包括约35重量％至约45重量％的芳族胺和约55重量％至约65重量％的水，以及少于约5重量％的其它组分。在一种或多种实施方案中，生产后未经处理的(as produced)、冷却后的和/或一种或多种其它后继提纯过程后的反应产物可以与ー种或多种离子交換材料接触以产生贫酚产物。换句话说，反应产物或冷却的和/或提纯的反应产物可以与ー种或多种离子交換材料接触以产生贫酚产物，其含有比反应产物更少的酚。例如，可以除去反应产物中所含的部分或大部分水，例如约1%至约99. 999%的水，井随后将含有较少水的反应产物与ー种或多种离子交換材料接触以产生贫酚产物。离子交換材料可以是或包括含有可以与粗产物中所含酚分子的带负电荷的OH—基团交換的一种或多种带电荷基团或离子的任何材料或材料的組合。在与粗产物接触时，离子交換材料可以与粗产物中所含的酚分子结合(bind)。例如，离子交換材料可以将酚分子转化为酚盐分子，并在该过程中使酚盐分子结合到其上，由此从粗产物中除去酚分子。离子交換材料的示例性官能团可包括或具有，可以是，但不限于0H_、F—、HC0” Cl—、Br—、NO” HS04_、P043_、Cr042_、CO3-和S042_。在至少ー种具体实施方案中，离子交換材料优选包括ー个或多个OH—官能团。示例性离子交換材料可以包括但不限于聚合物或树脂、碱或碱性化合物、用ー种或多种无机离子浸渍和/或涂布的沸石，或其任意組合。合适的沸石可以用ー种或多种无机离子浸渍和/或涂布，例如，含有氢氧化钠的沸石。合适的碱可以包括但不限于氢氧化物、碳酸盐、胺，或其任意組合。示例性氢氧化物可以包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵(例如氨水)、氢氧化锂和氢氧化铯。示例性碳酸盐可以包括但不限于碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵。
其它合适的胺包括但不限于伯胺(NH2R1)、仲胺(NHR1R2)和叔胺(NR1Ii2R3)，其中R1、 R2和民可以各自独立地选自烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基和取代芳基。烷基可以包括具有1至15个碳原子或更优选1至8个碳原子的支化或未支化的烷基。示例性烷基可以包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基和乙基己基。环烷基可以包括3至7个碳原子。示例性环烷基可以包括但不限于环戊基、取代环戊基、环己基和取代环己基。术语“芳基”是指含有单个芳环或稠合到一起的、共价连接的或连接到诸如亚甲基或亚乙基部分的公共基团上的多个芳环的芳族取代基。更具体的芳基基团含有一个芳环或两个或三个稠合或连接的芳环，例如苯基、萘基、联苯基、蒽基、菲基等等。在一种或多种实施方案中，芳基取代基可具有1至约20个碳原子。术语“含杂原子的”，如在“含杂原子的环烷基”中那样，是指其中ー个或多个碳原子被除碳之外的其它原子，例如氮、氧、硫、磷、硼或硅替代的分子或分子片段。类似地，术语“杂芳基”是指含杂原子的芳基取代基。术语“取代的”，如在“取代的芳基”中那样，是指其中至少ー个键合到碳原子上的氢原子被一个或多个取代基替代的分子或分子片段，所述取代基是官能团，如羟基、 烷氧基、烷基硫代、膦基、氨基、卤素、甲硅烷基等等。示例性伯胺可以包括但不限于甲胺和乙胺。示例性仲胺可以包括但不限于ニ甲胺和ニ乙胺。示例性叔胺可以包括但不限于三甲胺和三乙胺。合适的离子交換材料可以是或包括已经被胺化以形成弱碱性或更优选强碱性阴离子交換树脂的交联聚苯乙烯。例如，离子交換材料可以是或包括基于含有叔或季铵基团的交联苯乙烯ニ乙烯基苯共聚物的聚合物。离子交換树脂可以用常规自由基加成催化剂， 如过氧化物转化为交联树脂。共聚物的氯基团可以通过缩合反应用仲或叔烷基胺、芳基胺或烷基芳基胺替代，其中每个烷基包括1至20个碳原子，每个芳基包括6至12个碳原子。 合适的叔铵基团可以通过使共聚物的氯基团与仲胺反应来产生。合适的季氨基离子交換树脂可以通过使共聚物的氯基团与叔胺反应来形成。含叔胺树脂的季铵化可以通过例如与卤代烃，如烷基商或芳基商的反应以形成相应的季铵商化物来进行。基于含有叔或季铵基团的交联苯乙烯ニ乙烯基苯共聚物的聚合物可含有0H_官能团。包括基于含有季铵基团的交联苯乙烯ニ乙烯基苯共聚物的聚合物的离子交換材料还可包括水，例如，聚合物与水总重量的约35重量％至约75重量％、约40重量％至约70重量％或约45重量％至约65重量％ 的量的水。基于含有叔或季铵基团的交联苯乙烯ニ乙烯基苯共聚物的聚合物可具有如例如 Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology,床 13 卷，弟 689 页,1981, John Wiley and Sons, Inc中所述的大网类型。在另ー实例中，该离子交換材料可以是或包括ー种或多种叔胺树脂。合适的市售离子交換树脂可以包括但不限于AMBERLYST A260H, 可获自 Rohm and Haas Company，以及 PUR0LITE A500，可获自 Purolite Company。在一种或多种实施方案中，离子交換材料可以是固体、半固体或固体与半固体结构的组合。例如，离子交換材料可以为固体粒子、半固体粒子(例如凝胶化粒子)、大孔粒子、 微孔粒子或其任意組合的形式。固体离子交換材料可以为丸粒、珠粒、颗粒、薄片、球体、立方体、块体、纤维、单丝(filaments)、线状物或其任意組合的形式。在另ー实例中，包括一种或多种碱，例如氢氧化钠和/或氢氧化钾的离子交換材料可以为丸粒或颗粒的形式。本文中所用的术语“半固体”和“半固体粒子”是指本身不可溶于特定液体的三维结构。该三维结构可以是能够吸收和保留一定量的液体以形成稳定的、通常柔软的和柔韧的结构。离子交換材料可以是被布置在固定床、流化床或移动床或其組合之中的固体和/或半固体结构。在另ー实例中，固体和/或半固体结构可以负载在ー种或多种支承构件(如刚性支承构件)上、负载在两个或多个支承构件(如筛网、板等等)之间或其任意組合。被布置在固定床之中的离子交換材料可具有从低至约5厘米、约10厘米、约20厘米、约30厘米或约40厘米至高至约70厘米、约85厘米、约100厘米、约150厘米、约200 厘米或约300厘米的床高。例如，离子交換材料可以布置在床高为约40厘米至约80厘米、 约50厘米至约70厘米、约60厘米至约120厘米、约60厘米至约200厘米或约90厘米至约250厘米的固定床之中。装有离子交換材料的固定床可以布置在接触容器或“酚萃取单元”中。酚萃取単元可装有或包括ー个、两个、四个、六个、八个、十个、十二个、十五个、二十个或更多离散或単独的固定床。每个具有布置在其中任意数量固定床的任意数量的酚萃取単元可以彼此串联和/或并联。固定床的数量、固定床的尺寸和布置在每个固定床中的特定离子交換材料在任意两个酚萃取单元之间可以相同或不同。离子交換材料，例如离子交換树脂的平均横截面尺寸或长度可以从低至约0. 01 毫米、约0. 05毫米、约0. 1毫米、约0. 3毫米或约0. 5毫米至高至约1毫米、约2毫米、约3 毫米、约5毫米、约7毫米、约9毫米、约11毫米、约13毫米、约15毫米或约20毫米。在一种或多种实施方案中，离子交換材料，例如离子交換树脂可具有从低至约20埃(A)、约50A 或约IOOA至高至约200A、约300A、约400A或约500A的平均孔径。例如，离子交換材料可具有约200A至约400A、或约150A至约300A、或约225A至约450A的平均孔径。在ー种或多种实施方案中，离子交換材料，例如离子交換树脂可具有从低至约0. 05毫升/克、约0. 1 毫升/克或约0. 15毫升/克至高至约0. 3毫升/克、约0. 5毫升/克或约1毫升/克的孔体积。例如，离子交換材料可具有约0. 15毫升/克至约0. 25毫升/克、约0. 2毫升/克至约0. 4毫升/克或约0. 2毫升/克至约1毫升/克的孔体积。在一种或多种实施方案中， 离子交換材料，例如离子交換树脂可具有从低至约10平方米/克、约15平方米/克或约20 平方米/克至高至约30平方米/克、约40平方米/克或约50平方米/克的表面积。至少部分取决于特定的离子交換材料和/或粗产物中所含酚的量，该粗产物可以以每1立方米离子交換材料每小时约0.1立方米粗产物至每1立方米离子交換材料每小时约35立方米粗产物的速率与离子交換材料接触。例如，该粗产物可以以低至每1立方米离子交換材料每小时约1立方米、约3立方米、约5立方米或约10立方米至高至约15立方米、 约20立方米、约25立方米或约30立方米的速率与离子交換材料接触。在另ー实例中，粗产物可以以每1立方米离子交換材料每小时约1立方米至约8立方米粗产物、每1立方米离子交換材料每小时约2立方米至约4立方米粗产物、每1立方米离子交換材料每小时约3 立方米至约5立方米粗产物、每1立方米离子交換材料每小时约4立方米至约6立方米粗产物、每1立方米离子交換材料每小时约10立方米至约27立方米粗产物的速率与离子交换材料接触。在一种或多种实施方案中，在与粗产物或精制、提纯或加工该粗产物(例如从粗产物中分离水以产生脱水产物)后的粗产物接触时或接触之后该离子交換材料可以保持固体或半固体形式。至少部分取决于特定的离子交換材料，粗产物可以在从低至约20°C、约30°C或约 40°C至高至约60°C、约80°C或约100°C的温度下与之接触。在另ー实例中，粗产物可以在从低至约_5°C、约0°C或约5°C至高至约10°C、约20°C、约50°C、约75°C或约90°C的温度下与离子交換材料接触。至少部分取决于特定的离子交換材料，粗产物当与之接触时可处于从低至约101千帕、约200千帕或约500千帕至高至约1，000千帕、约1，200千帕或约2，000 千帕的压力下。在一种或多种实施方案中，当离子交換材料的容量接近耗竭吋，即离子交換材料不再能从粗产物中除去足够量的酚时，可以用新的离子交換材料替换该离子交換材料。在一种或多种实施方案中，当离子交換材料的容量接近耗竭时，可以将该离子交換材料再生。 例如，粗苯胺与离子交換材料的接触可以被停止或被转至其它地方，例如装有另ー离子交换材料的另ー位置，并且ー种或多种再生材料可与耗竭的离子交換材料接触。示例性再生材料可以包括一种或多种氢氧化物溶液。适于再生该离子交換材料的氢氧化物溶液可以包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵(例如氨水)、氢氧化锂、氢氧化铯或其任意組合。 该再生材料可以移除和替换键合到具有所需官能团的离子交換材料上的酚盐分子，由此再生该离子交換材料。再生材料可以是液体或气态流体。例如，再生材料可包括氢氧化物水溶液，例如氢氧化钠水溶液和/或氢氧化钾水溶液。在一种或多种实施方案中，可以将反应产物冷却以产生冷却的反应产物。例如，来自反应产物的热可被间接传递到传热介质以产生冷却的反应产物和加热的传热介质。示例性传热介质包括但不限于冷却水、锅炉给水、低压蒸汽、中压蒸汽、乙ニ醇、空气和/或其它气态流体或其任意組合。在另ー实例中，可以通过与冷却流体，如水直接接触或混合来冷却反应产物以产生冷却的反应产物。在一种或多种实施方案中，可以通过间接热交換和直接接触冷却的組合来冷却该反应产物。冷却的反应产物的温度可以从低至约0°C、约25°C、约50°C或约75°C至高至约 150°C、约175°C或约200°C。冷却的反应产物的压カ可以从低至约101千帕、约300千帕或约500千帕至高至约1，000千帕、约1，500千帕或约2，000千帕。在一种或多种实施方案中，可以从冷却的反应产物中分离第一部分水以产生粗产物。该粗产物可具有约85重量％至约99重量％的芳族胺浓度。例如，粗产物中芳族胺的量可以从低至约85重量％、约90重量％、约92重量％或约93重量％至高至约96重量％、约 97重量％、约98重量％或约99重量％。粗产物可具有约0. 1重量％至约15重量％的水浓度。例如，粗产物中水的量可以从低至约0. 1重量％、约1重量％或约2重量％至高至约5 重量％、约8重量％、约10重量％或约12重量％。粗产物可具有约Ippmwt至约2，OOOppmwt 的酚浓度。例如，粗产物中酚的量可以从低至约IppmwtJ^ 50ppmwt或约IOOppmwt至高至约 800ppmwt、约 1，OOOppmwt、约 1，200ppmwt 或约 1，600ppmwt。粗产物可具有约 Ippmwt 至约10，OOOppmwt的混合杂质浓度(排除酚和水)。例如，粗产物中除酚与水之外的杂质的量可以从低至约 lppmwt、约 IOOppmwt 或约 250ppmwt 至高至约 1，OOOppmwt>^ 5, OOOppmwt 或约 8，OOOppmwt。在一种或多种实施方案中，至少一部分酚可以从粗产物中分离以产生贫酚的粗产物。例如，至少一部分粗产物可以与ー种或多种离子交換材料接触。粗产物与离子交換材料接触可除去约80%或更多、约85%或更多、约90%或更多、约95%或更多或约99. 9%或更多的粗产物中所含的酚。例如，通过使粗产物与离子交換材料接触而除去的粗产物中所含酚的量可以从低至约90%、约93%、约94%或约96%至高至约97%、约98%、约99%、约99. 9%或约99. 99%。由此，贫酚的粗产物可具有小于约200ppmwt、小于约lOOppmwt、小于约50ppmwt、小于约30ppmwt、小于约20ppmwt、小于约lOppmwt、小于约5ppmwt、小于约3ppmwt、小于约 2ppmwt或小于约Ippmwt的酚浓度。贫酚的粗产物可以脱水以分离该贫酚粗产物中所含任意残留水的至少一部分以产生脱水的粗产物。例如，贫酚粗产物可以被蒸馏、分馏、汽提或以其他方式被分离以产生脱水的粗产物。脱水的粗产物可具有从低至约96重量％、约97重量％或约98重量％至高至约99重量％、约99. 9重量％、约99. 99重量％或约99. 999重量％的芳族胺浓度。脱水的粗产物可具有从低至约IppmwtJ^] IOOppmwt或约200ppmwt至高至约1，OOOppmwtJ^ 1，500ppmwt或约2，OOOppmwt的水浓度。脱水的粗产物可具有从低至约IppmwtJ^] IOOppmwt 或约250ppmwt至高至约1，OOOppmwtJ^] 5，OOOppmwt或约15，OOOppmwt的混合杂质浓度(排除酚和水)。在含有苯胺或含有苯胺作为主要成分的芳族胺产物的情况下，贫酚的粗产物的脱水可以在至少约100°C和高至约180°C的温度下进行。加热该贫酚粗产物可以蒸发水和沸点低于用于脱水的温度的任何其它杂质，如甲苯、环己醇、甲基环戊烷、甲基环己烷和/或环己胺。因此，除了分离的水之外的杂质可以至少部分从贫酚的粗产物中被分离。在该实例中，苯胺可保持液相，或至少大部分苯胺可保持液相，由此从其中分离更轻的成分(如水)。脱水的粗产物可以进ー步被提纯以产生最终的或提纯的芳族胺产物和废料或重质副产物。例如，任何残留的杂质的至少一部分可以从脱水的粗产物中被分离。残留的杂质可以包括沸点高于芳族胺的那些杂质。在含有苯胺或含有苯胺作为主要成分的芳族胺产物的情况下，脱水的粗产物的进ー步提纯可以在约140°C至约215°C的温度和约5千帕至约 150千帕的压カ下进行。例如，脱水的粗产物可以在真空下被加热至约145°C至约190°C、约 155°C至约210°C或约150°C至约195°C的温度。由此，苯胺可以被蒸发，并且沸点高于苯胺的杂质或至少大部分杂质会保持冷凝或在液相中，由此从苯胺中分离更高沸点的成分或杂质。该杂质可以包括例如硝基苯、多硝基苯、单硝基甲苯、ニ苯胺、苯ニ胺等等。芳族胺产物可具有约99重量％或更多、约99. 5重量％或更多、约99. 8重量％或更多、约99. 9重量％或更多、约99. 95重量％或更多、约99. 99重量％或更多、约99. 995重量％ 或更多或约99. 999重量％或更多的芳族胺浓度。芳族胺产物可具有小于约2，OOOppmwt, 小于约1，500ppmwt、小于约1，OOOppmwt、小于约500ppmwt、小于约200ppmwt、小于约 lOOppmwt、小于约50ppmwt、小于约25ppmwt或小于约IOppmwt的水浓度。例如，芳族胺产物可具有约 Ippmwt 至约 500ppmwt、约 Ippmwt 至约 50ppmwt、约 IOppmwt 至约 IOOppmwt 或约 20ppmwt至约200ppmwt的水浓度。芳族胺产物可具有小于约200ppmwt、小于约lOOppmwt、 小于约50ppmwt、小于约30ppmwt、小于约20ppmwt、小于约lOppmwt、小于约5ppmwt、小于约 3ppmwt、小于约2ppmwt或小于约Ippmwt的酚浓度。芳族胺产物可具有小于约1，OOOppmwt, 小于约500ppmwt、小于约250ppmwt、小于约lOOppmwt、小于约50ppmwt、小于约25ppmwt、小于约15ppmwt、小于约lOppmwt、小于约5ppmwt或小于约Ippmwt的杂质(排除水和酚)浓度。图1描述了按照一种或多种实施方案，用于产生粗芳族胺并从其中分离酚的示例性系统100的示意图。经由管道101的ー种或多种芳族硝基化合物和经由管道103的氢气可被引入ー个或多个氢化反应器系统(显示ー个为105)中以产生经由管道107的粗芳族胺产物或“反应产物”。经由管道107的反应产物可以是气体、液体或其組合。在ー个或多个实施方案中，经由管道102的水和/或经由管道104的一种或多种芳族胺，例如苯胺也可被引入到氢化反应器系统105中。经由管道102的水可充当可用于控制或以其他方式调节氢化反应器系统105中温度的猝冷流体或介质。经由管道104的苯胺可用作一种或多种催化剂的载流流体。由此，经由管道104的苯胺还可在其中包括ー种或多种催化剂。在另ー实例中，一种或多种催化剂可以与经由管道102的水一起被引入，苯胺或任何其它芳族胺可经由管道104被引入。经由管道106的副产物或废产物也可以从氢化反应器系统105中被回收。经由管道106的副产物或废产物可以是气体、液体或其組合。副产物可包括水，用过的、用尽的或废弃的催化剂，未反应的芳族硝基化合物，酚，杂质，芳族胺或其任意組合。被引入到氢化反应器系统105中的经由管道101的ー种或多种芳族硝基化合物、 经由管道103的氢气、经由管道102的水和/或经由管道104的芳族胺/催化剂的量可以是恒定的或可改变。管道101中的特定芳族硝基化合物可以影响被引入到氢化反应器系统105中的组分的任意两种或多种的特定比例，例如经由管道101的ー种或多种芳族硝基化合物、经由管道103的氢气、经由管道102的水和/或经由管道104的芳族胺/催化剂的量。在一种或多种实施方案中，经由管道101的ー种或多种芳族硝基化合物、经由管道103 的氢气、经由管道102的水和/或经由管道104的芳族胺/催化剂的比例可以被调节或以其它方式控制以产生经由管道107的所需反应产物。在一种或多种实施方案中，经由管道 101的芳族硝基化合物和经由管道104的芳族胺/催化剂可以以约1:0. 45至约1:0. 6、约 1:0. 5至约1:0. 6、约1:0. 5至约1:0. 55或约1:0. 45至约1:0. 55的重量比被引入到氢化反应器系统105中。在一种或多种实施方案中，经由管道101的芳族硝基化合物和经由管道 102的水可以以约1:0. 9至约1:1. 25、约1:1至约1:1. 15、约1:0. 95至约1:1. 1或约1:1 至约1:1.1的重量比被引入。在一种或多种实施方案中，经由管道101的芳族硝基化合物和经由管道103的氢气可以以约30:1至约10:1、约25:1至约10:1、约20:1至约10:1、约 15:1至约10:1或约25:1至约12. 5:1的重量比被引入到氢化反应器系统105中。如上所述，经由管道107的粗芳族产物的特定組成可以基于经由管道101被引入到氢化反应器系统105中的特定芳族硝基化合物。经由管道107的反应产物可包括ー种或多种芳族胺和ー种或多种杂质的混合物。杂质可包括上文讨论和描述的那些，如水、酚、硝基苯、硝基甲苯、ニ硝基甲苯(DNT)、ニ硝基苯(DNB)、多硝基苯、甲基环戊烷、甲基环己烷、 单硝基甲苯、硝基ニ甲苯、环己酮、环己醇、环己胺、环己基苯胺、ニ苯胺、苯ニ胺、亚环己基苯胺、甲苯胺(toluidene)、ニ甲苯胺、甲苯或其任意組合。在一种或多种实施方案中，经由管道107的反应产物可被引入到一个或多个热交换器(显示ー个为110)中以产生经由管道111的冷却的反应产物。例如，经由管道107的反应产物和经由管道109的传热介质可以被引入到热交換器110中，在其中热可以从反应产物被间接传递到传热介质以产生经由管道111的冷却的反应产物和经由管道113的加热的传热介质。示例性传热介质包括但不限于冷却水、锅炉给水、低压蒸汽、中压蒸汽、乙ニ醇、 空气和/或其它气态流体或其任意組合。如果锅炉给水被用作经由管道108的传热介质， 可以经由管道113回收蒸汽。例如，经由管道108的锅炉给水可以在热交換器110中被加热以产生经由管道113的低压蒸汽、中压蒸汽和/或高压蒸汽。ー个或多个热交換器110 可以是或包括ー个或多个管壳式热交換器、板框式热交換器、缠绕管式热交換器、U型管式热交換器、插入式热交換器或其任意組合。在一种或多种实施方案中，经由管道107的反应产物可以通过与冷却流体，如水的直接接触或混合(未显示)来冷却以产生经由管道111的冷却的反应产物。在一种或多种实施方案中，可以通过间接热交换和直接接触冷却的组合冷却经由管道107的反应产物。经由管道111的冷却的反应产物可以被引入到一个或多个分相器(显示一个为115)中，其中存在于反应产物中的任何水的至少一部分可以从其中被分离。经由管道117的分离的水和经由管道119的粗产物可以从分相器115中被回收。可以使用能够从粗产物中分离水的任何类型的分离器。例如，分相器115可以是空容器，并且冷却的反应产物在分相器115中足够的停留时间可以产生经由管道117的分离的水和经由管道119的粗产物。在另一实例中，分相器115可以包括布置在其中的一个或多个壁，例如多个水平或倾斜的分开的壁或板，其可以提高水从粗产物中分离的速率。在再一实例中，分相器115可以是或包括一个或多个分馏塔、蒸馏塔等等或其任意组合。在再一实例中，分相器115可包括一个或多个金属丝网聚结器。经由管道119的粗产物可以被引入到一个或多个酚萃取单元(显示一个为125)中以产生经由管道127的贫酚粗产物。酚萃取单元125可包括一种或多种离子交换材料126。一种或多种离子交换材料1 可以如本文中上文或其它地方所讨论和描述的那样。例如，一种或多种离子交换材料可包括一种或多种离子交换树脂。一种或多种离子交换材料可以为固体粒子、半固体粒子(例如凝胶化粒子)、大孔粒子、微孔粒子或其任意组合的形式。例如，离子交换材料可以为丸粒、珠粒、颗粒、薄片、球体、立方体、块体、纤维、单丝(filaments)、线状物或其任意组合的形式。该粒子可以被布置在固定床、流化床或移动床或其组合之中。在另一实例中，粒子可以被负载在刚性载体上、负载在载体结构(如筛网)之间等等。经由管道119的贫酚粗产物可以被引入至一个或多个脱水塔(显示一个为130)中，其可以分离贫酚粗产物中所含的至少一部分的任何残留水和/或其它杂质。经由管道131的分离的水和经由管道133的脱水粗产物可以从脱水塔130中被回收。经由管道131的分离的水可以与经由管道117从分相器110中被回收的水混合或以其它方式合并以提供经由管道136的回收的水副产物。在另一实例中，管道131中的分离的水可包括一些游离苯胺，由此，管道131中被分离的水的全部或一部分可以经由管道132被再循环至管道111中的冷却反应产物。经由管道136的回收的水副产物可以被再循环到氢化反应器104、分相器115中的一个或多个位置，被处理以便弃置，或其任意组合。脱水塔130可包括能够分离经由管道127被引入到其中的贫酚粗产物中所含任何水的至少一部分的任何系统、装置、或系统和/或装置的组合。例如，脱水塔130可以是或包括一个或多个蒸馏塔或分馏塔。脱水塔130可以在至少约100°C且高至约215°C的温度下运行，其可以蒸发至少一部分水和沸点低于脱水塔130中温度的任何其它杂质，如甲苯、苯、环己醇、甲基环戊烷、甲基环己烷、环己酮和/或环己胺。由此，除分离的水之外的杂质可以经由管道136被回收。脱水塔130可以是空的、用一种或多种材料部分填充或完全填充以改进传质和/或水从贫酚粗产物中的分离。例如，填充材料包括但不限于结构化材料、无规填充材料、塔盘(tray)或其任意组合。两种或多种类型的填充材料可以被布置在脱水塔130中。例如，脱水塔130可装有无规堆积的填料和一个或多个塔盘。本文中所用的术语“塔盘”可以包括但不限于可以改进脱水塔130中气相和/或液相之间的接触的一种或多种类型的塔盘。示例性塔盘包括但不限于筛孔塔盘、筛板塔盘、泡罩塔盘、浮阀塔盘、固定阀塔盘、槽形塔盘、筒式塔盘、双流塔盘、挡板塔盘、喷淋板塔盘、圆盘-环形塔盘、轨道式塔盘、马蹄形塔盘、筒式塔盘、扣钩浮阀塔盘、升气塔盘、缝隙式塔盘(slit trays)或其任意组合。本文中所用的术语“填充材料”可以包括但不限于被布置在脱水塔130中的一种或多种类型的结构化和/或无规形状材料。填充材料可以提高脱水塔130中的有效表面积，这可以改善脱水塔130中液相和/或气相之间的传质。填充材料可以由任何合适的材料制成，例如金属、非金属、聚合物、陶瓷、玻璃或其任意组合。示例性的无规填充材料包括但不限于拉西环、勒辛环、I型环、矩鞍环、矩鞍填料、Tellerettes、鲍尔环、U型环或其任意组合。示例性的市售结构化填料可以包括但不限于结构化填料、波纹板、波纹片、丝网、栅格、金属丝网、单片蜂窝结构或其任意组合。经由管道133的脱水的粗产物可以被引入一个或多个产物塔(显示一个为140)中以产生经由管道143的最终或提纯的芳族胺产物和经由管道141的废物或重质副产物。产物塔140可以类似于脱水塔130。例如，产物塔140可包括能够从经由管道133引入其中的脱水产物中的芳族胺中分离至少一部分杂质的任何系统、装置或系统和/或装置的组合。例如，产物塔140可以是或包括一个或多个蒸馏塔或分馏塔。产物塔140可以是空的、用一种或多种塔盘和/或填充材料部分填充或完全填充以改进传质和/或苯胺从脱水产物中的分离。图2描述了按照一种或多种实施方案，用于产生粗芳族胺并从中分离酚的另一种示例性系统200的示意图。该系统200可以包括一个或多个氢化反应器105、热交换器110、分相器115、酚萃取单元125、脱水塔130和产物塔140，其可以如上文或本文中其他地方所讨论或描述的那样。但是，酚萃取单元125可以位于脱水塔130和产物塔140之间，而不是使酚萃取单元125位于分相器115和脱水塔130之间。由此，经由管道119的粗产物可以被引入到脱水塔130中，在那里可以除去任何水的至少一部分以产生经由管道233的脱水产物和经由管道131的分离的水。管道233中的脱水产物可以具有从低至约96重量％、约97重量％或约98重量％至高至约99重量％、约99. 9重量％、约99. 99重量％或约99. 999重量％的芳族胺浓度。管道233中的脱水产物可以具有从低至约IppmwtJ^] IOOppmwt或约200ppmwt至高至约1，OOOppmwtJ^] 1，500ppmwt或约2，OOOppmwt的水浓度。管道233中的脱水产物可以具有每百万重量份约1份(ppmwt)至约2，500ppmwt的酚浓度。例如，管道233中的脱水产物中的酚量可以从低至约 IppmwtJA 50ppmwt 或约 100 ppmwt 至高至约 800ppmwt、约 1，OOOppmwt>^1，200ppmwt或约1，600ppmwt。管道233中的脱水产物可具有约Ippmwt至约15，OOOppmwt的混合杂质浓度(排除酚和水)。例如，管道119中的粗产物中除酚和水之外的杂质量可以从低至约 lppmwt、约 IOOppmwt 或约 250ppmwt 至高至约 1，OOOppmwt、约 5，OOOppmwt 或约8，OOOppmwto经由管道233的脱水产物可以被引入到酚萃取单元125中以产生经由管道237的贫酚脱水产物或贫酚产物。管道237中的贫酚产物可具有小于约200ppmwt、小于约IOOppmwt、小于约50ppmwt、小于约30ppmwt、小于约20ppmwt、小于约IOppmwt、小于约5ppmwt、小于约3ppmwt、小于约2ppmwt或小于约lppmwt的酚浓度。管道237中的贫酚产物可具有从低至约96重量％、约97重量％或约98重量％至高至约99重量％、约99. 9重量％、约99. 99重量％或约99. 999重量％的芳族胺浓度。管道237中的贫酚产物可以具有从低至约 lppmwt、约 IOOppmwt 或约 200ppmwt 至高至约 1，OOOppmwt、约 1，500ppmwt 或约2，OOOppmwt的水浓度。管道237中的贫酚产物可以具有从低至约lppmwt、约IOOppmwt或约250ppmwt至高至约1，OOOppmwt、约5，OOOppmwt或约15，OOOppmwt的混合杂质浓度(排除酚和水)。经由管道237的贫酚产物可被引入到产物塔140中以产生经由管道143的芳族胺产物和经由管道141的杂质。管道143中的芳族胺产物和管道141中的杂质可以如上文或本文中其它地方所讨论和描述的那样。图3描述了按照一种或多种实施方案，用于产生粗芳族胺并从中分离酚的另一种示例性系统300的示意图。该系统300可以包括一个或多个氢化反应器105、热交换器110、分相器115、酚萃取单元125、脱水塔130和产物塔140，其可以如上文参照图1所讨论和描述的那样。酚萃取单元125可以位于产物塔140的下游，而不是使酚萃取单元125位于分相器115和脱水塔130之间(如图1中所示)和位于脱水塔130和产物塔140之间(如图2中所示)。由此，经由管道233由脱水塔130回收的脱水产物(如上文参照图2所讨论和描述的那样)可被引入到产物塔140中。产物塔140可以如上文参照图1和2所讨论和描述的那样从脱水产物中分离经由管道141的杂质。含有酚的粗芳族胺产物可以经由管道303从产物塔140被回收。管道303中的粗苯胺产物可以具有从低至约96重量％、约97重量％或约98重量％至高至约99重量％、约99. 9重量％、约99. 99重量％或约99. 999重量％的芳族胺浓度。管道303中的芳族胺产物可以具有从低至每百万重量份约1份(ppmwt)至约3，OOOppmwt的酚浓度。例如，管道303中粗芳族胺产物中酚的量可以从低至约lppmwt、约50ppmwt或约IOOppmwt至高至约800ppmwt、约 1，OOOppmwt、约 1，200ppmwt、约 1，600ppmwt 或约 2，200 ppmw。管道 303 中的粗芳族胺产物可以具有从低至约lppmwt、约IOOppmwt或约200ppmwt至高至约1，OOOppmwt、约1，500ppmwt或约2，OOOppmwt的水浓度。管道303中的粗芳族胺产物可以具有小于约1，OOOppmwt、小于约 500ppmwt、小于约 250ppmwt、小于约 lOOppmwt、小于约 50ppmwt、小于约25ppmwt、小于约15ppmwt、小于约lOppmwt、小于约5ppmwt或小于约lppmwt的杂质(排除水和酚)浓度。经由管道303的粗芳族胺产物可以被引入到酚萃取单元125中以产生经由管道141的最终或提纯的芳族胺产物。经由管道141的芳族胺产物可以如上文或本文中其它地方所讨论和描述的那样。图4描述了按照一种或多种实施方案，用于产生粗芳族胺并从中分离酚的另一种示例性系统400的示意图。该系统400可以包括一个或多个氢化反应器105、热交换器110、分相器115、酚萃取单元125、脱水塔130和产物塔140，其可以如上文参照图1所讨论或描述的那样。一种或多种离子交换材料1 可以位于脱水塔130中，而不是使酚萃取单元125位于分相器115和脱水塔130之间(如图1中所示)或位于脱水塔130和产物塔140之间(如图2中所示)或在产物塔140下游(如图3中所示)。由此，经由管道119的粗产物可以被引入到脱水塔130中并与脱水塔130中的一种或多种离子交换材料1 接触以产生经由管道433的贫酚脱水产物或贫酚产物。经由管道433的贫酚产物可以被引入到产物塔140中以产生经由管道141的废料或重质副产物和经由管道143的芳族胺产物。
管道433中的贫酚产物可以具有小于约200ppmwt、小于约IOOppmwt、小于约50ppmwt、小于约 30ppmwt、小于约 20ppmwt、小于约 lOppmwt、小于约 5ppmwt、小于约 3ppmwt、小于约2ppmwt或小于约Ippmwt的酚浓度。管道433中的贫酚产物可以具有从低至约96重量％、约97重量％或约98重量％至高至约99重量％、约99. 9重量％、约99. 99重量％或约99. 999重量％的芳族胺浓度。管道433中的贫酚产物可以具有从低至约IppmwtJAIOOppmwt 或约 200ppmwt 至高至约 1，OOOppmwt>^ 1, 500ppmwt 或约 2，OOOppmwt 的水浓度。管道433中的贫酚产物可以具有从低至约IppmwtJA IOOppmwt或约250ppmwt至高至约1，OOOppmwt、约5，OOOppmwt或约15，OOOppmwt的混合杂质(排除酚和水)浓度。尽管并未被显示，除了或代替位于脱水塔130内或以其它方式布置所述一种或多种离子交换材料126，可以位于单独的容器或其它容器内或以其它方式布置所述一种或多种离子交换材料126。至少一部分经由管道119被引入脱水塔130中的粗产物可作为侧流被取出，例如，被引入到所述单独的容器或其它容器中，与一种或多种离子交换材料126接触以产生贫酚产物，并返回或再循环到脱水塔130中。在一种或多种实施方案中，系统100、200、300和/或400可以包括位于系统中不同组件或单元之间和/或位于系统中一个或多个组件或单元中的至少两个酚萃取单元125。例如，系统100可以包括位于分相器115与脱水塔130之间的第一酚萃取单元125和位于脱水塔130与产物塔140之间或产物塔140下游的第二酚萃取单元125。在另一实例中，系统100可以包括位于分相器115与脱水塔130之间的第一酚萃取单元125，位于脱水塔130与产物塔140之间的第二酚萃取单元，和位于产物塔140下游的第三酚萃取单元。在系统100、200、300和/或400中可以使用任意数量的酚萃取单元125。例如，系统100、200,300和/或400可以包括1、2、3、4个或更多个酚萃取单元125。在一种或多种实施方案中，两个或多个酚萃取单元125可以彼此并联排列。在此类排列中，当离子交换材料的容量接近耗竭时，例如在第一酚萃取单元125中离子交换材料不再能从粗产物中除去足够量的酚，可以停止将含酚产物引入到第一酚萃取单元125中，并切换到第二酚萃取单元125。耗竭的第一酚萃取单元125中的离子交换材料可以被替换和/或被再生，同时运行第二酚萃取单元125以除去酚。当第二酚萃取单元125中的离子交换材料的容量接近耗竭时，可以停止含酚产物的引入并切换至第一酚萃取单元125。第二酚萃取单元125中的离子交换材料可以被替换和/或被再生，同时第一酚萃取单元除去酚等等。尽管并未被显示，在一种或多种实施方案中，酚萃取单元125可以在系统100、200、300和400的任一个内，位于氢化反应器105与一个或多个热交换器110之间。在一种或多种实施方案中，酚萃取单元125可以位于两个或多个热交换器110之间。在一种或多种实施方案中，酚萃取单元125可以位于一个或多个热交换器110与分相器115之间。在一种或多种实施方案中，酚萃取单元125可以在系统100、200和300中位于分相器的上游。同样并未被显示，在一种或多种实施方案中，一种或多种离子交换材料126可以位于系统100,200,300和400的任意一个或多个的产物塔140中。尽管并未被显示，在一种或多种实施方案中，系统100、200、300和400的任意一个或多个可以进一步包括一个或多个其它的塔。例如，系统100、200、300和/或400的任意一个或多个可以包括精馏塔(rectifier column)。精馏塔可以位于例如产物塔140的上游或下游。如果系统100、200、300和/或400包括另外的塔，如精馏塔的话，酚萃取单元可以位于任何另外的塔之前和/或之后。在另一实例中，如果系统100、200、300和/或400包括另外的塔，一种或多种离子交换材料126可以位于这些一个或多个另外的塔中。本文中所述的实施方案进一步涉及下列段落的任意一段或多段
1.用于产生一种或多种芳族胺的方法，包括氢化一种或多种芳族硝基化合物以产生包含一种或多种芳族胺、水和酚的反应产物；和使反应产物与一种或多种离子交换材料接触以产生含有比反应产物更少的酚的芳族胺产物，其中一种或多种离子交换材料是固体、半固体或其组合。2.如段落1所述的方法，进一步包括从反应产物中分离至少一部分水以产生脱水反应产物。3.如段落2所述的方法，其中在使反应产物与一种或多种离子交换材料接触之前和/或使反应产物与一种或多种离子交换材料接触之后分离水。4.如段落1至3任一段所述的方法，其中反应产物进一步包含除水和酚之外的一种或多种杂质，该方法进一步包括从反应产物中分离除水和酚之外的一种或多种杂质的至少一种的至少一部分，其中在使反应产物与一种或多种离子交换材料接触之前和/或使反应产物与一种或多种离子交换材料接触之后分离除水和酚之外的一种或多种杂质的至少一种的至少一部分。5.如段落4所述的方法，其中一种或多种杂质包含硝基苯、硝基甲苯、二硝基甲苯、二硝基苯(DNB)、多硝基苯、甲基环戊烷、甲基环己烷、单硝基甲苯、硝基二甲苯、环己酮、环己醇、环己胺、环己基苯胺、二苯胺、苯二胺、亚环己基苯胺、甲苯胺(toluidene)、二甲苯胺、甲苯、苯或其任意组合。6.如段落1至5任一段所述的方法，其中反应产物中的一种或多种芳族硝基化合物包含硝基苯，并且其中反应产物中的一种或多种芳族胺包含苯胺。7.如段落1至6任一段所述的方法，其中一种或多种离子交换材料包含一种或多种离子交换树脂。8.如段落1至7任一段所述的方法，其中一种或多种离子交换材料包含选自0H—、F—、HC0” Cr、Br—、NO” HSOp P043\ Cr042\ COf 和 SO42-的一种或多种官能团。9.如段落1至8任一段所述的方法，其中一种或多种离子交换材料为丸粒、珠粒、颗粒、薄片、球体、立方体、块体、纤维、单丝、线状物或其任意组合的形式。10.如段落1至9任一段所述的方法，其中一种或多种离子交换材料包含基于含有季铵基团的交联苯乙烯二乙烯基苯共聚物的聚合物。11.如段落1至10任一段所述的方法，其中粒子具有约0. 01毫米至约2毫米的平均横截面长度。12.如段落1至11任一段所述的方法，其中一种或多种离子交换材料具有约IOOA至约500A的平均孔径，约0. 1毫升/克至约1毫升/克的孔体积，和约10平方米/克至约50平方米/克的表面积。13.如段落1至11任一段所述的方法，其中一种或多种离子交换材料具有约IOOA至约500A的平均孔径。14.如段落1至11任一段所述的方法，其中一种或多种离子交换材料具有约0. 1毫升/克至约1毫升/克的孔体积。15.如段落1至11任一段所述的方法，其中一种或多种离子交换材料具有约10平方米/克至约50平方米/克的表面积。16.如段落1至15任一段所述的方法，其中当与一种或多种离子交换材料接触时，反应产物的温度为约20°C至约100°C。17.如段落1至16任一段所述的方法，其中反应产物以每1立方米离子交换材料每小时约0. 1立方米反应产物至每1立方米离子交换材料每小时约30立方米反应产物的速率与一种或多种离子交换材料接触。18.用于产生一种或多种芳族胺的方法，包括氢化一种或多种芳族硝基化合物以产生包含约15重量％至约80重量％的一种或多种芳族胺、约25重量％至约85重量％的水、约Ippmwt至约1，500ppmwt的酚和约Ippmwt至约15，OOOppmwt的一种或多种杂质的反应产物，其中一种或多种芳族硝基化合物包含硝基苯，一种或多种芳族胺包含苯胺，并且其中杂质包含硝基苯、硝基甲苯、二硝基甲苯(DNT)、二硝基苯(DNB)、多硝基苯、甲基环戊烷、甲基环己烷、单硝基甲苯、硝基二甲苯、环己酮、环己醇、环己胺、环己基苯胺、二苯胺、苯二胺、亚环己基苯胺、甲苯胺(toluidene)、二甲苯胺、甲苯或其任意组合；从反应产物中分离至少一部分水以产生包含约98重量％或更多的一种或多种芳族胺和小于约2，OOOppmwt的水的脱水产物；从反应产物中分离至少一部分杂质以产生包含约99重量％或更多的一种或多种芳族胺和小于约1，OOOppmwt的杂质的贫杂质产物；在约20°C至约100°C的温度下使反应产物、脱水产物和贫杂质产物的至少一种与一种或多种离子交换材料接触以产生含有比反应产物更少的酚的产物，其中一种或多种离子交换材料是固体、半固体或其组合。19.如段落18所述的方法，其中一种或多种离子交换材料包含一种或多种离子交换树脂。20.如段落18或19所述的方法，其中一种或多种离子交换材料包含选自ΟΠ—、HC03-、Cr、Bi·-、N03-、HSOp P043-、Cr042\ COf 和 SO广的一种或多种官能团。21.如段落18至20任一段所述的方法，其中一种或多种离子交换材料包含基于含有季铵基团的交联苯乙烯二乙烯基苯共聚物的聚合物。22.如段落18至21任一段所述的方法，其中粒子具有约0. 01毫米至约2毫米的平均横截面长度。23.如段落18至22任一段所述的方法，其中一种或多种离子交换材料具有约IOOA至约500A的平均孔径，约0. 1毫升/克至约1毫升/克的孔体积，和约10平方米/克至约50平方米/克的表面积。24.如段落18至22任一段所述的方法，其中一种或多种离子交换材料具有约IOOA至约500A的平均孔径。25.如段落18至22任一段所述的方法，其中一种或多种离子交换材料具有约0. 1
毫升/克至约1毫升/克的孔体积。26.如段落18至22任一段所述的方法，其中一种或多种离子交换材料具有约10平方米/克至约50平方米/克的表面积。27.如段落18至沈任一段所述的方法，其中当与一种或多种离子交换材料接触时，反应产物的温度为约20°C至约100°C。
28.如段落18至27任一段所述的方法，其中反应产物以每1立方米离子交换材料每小时约0. 1立方米反应产物至每1立方米离子交换材料每小时约30立方米反应产物的速率与一种或多种离子交换材料接触。29.用于产生芳族胺的系统，包括一个或多个氢化反应器，其用于氢化一种或多种芳族硝基化合物以产生包含一种或多种芳族胺、水和酚的反应产物；和一个或多个酚萃取单元，其用于使反应产物与一种或多种离子交换材料接触以产生含有比反应产物更少的酚的芳族胺产物，其中一种或多种离子交换材料是固体、半固体或其组合。30.如段落四所述的系统，进一步包含一个或多个分相器，一个或多个脱水塔、一个或多个产物塔或其任意组合。31.如段落30所述的系统，其中一个或多个酚萃取单元位于一个或多个分相器、脱水塔和产物塔的上游。32.如段落30所述的系统，其中一个或多个酚萃取单元的至少一个位于一个或多个分相器、一个或多个脱水塔和一个或多个产物塔的至少两个之间。33.如段落30所述的系统，其中一个或多个酚萃取单元的至少一个位于一个或多个分相器、一个或多个脱水塔和一个或多个产物塔的至少一个的下游。34.如段落30所述的系统，其中一个或多个酚萃取单元的至少一个位于一个或多个分相器、一个或多个脱水塔和一个或多个产物塔的至少一个之中。35.如段落四的系统，进一步包括一个或多个分相器，其用于从反应产物中分离第一部分水以产生含有较少水的反应产物，其中一个或多个分相器位于一个或多个酚萃取单元的上游和/或下游。36.如段落四或35所述的系统，进一步包括一个或多个脱水塔，其用于从反应产物中分离第二部分的任何水以产生包含约98重量％或更多的一种或多种芳族胺与小于约2，OOOppmwt的水的脱水产物，其中一个或多个脱水塔位于一个或多个酚萃取单元的上游和/或下游。37.如段落四或35所述的系统，进一步包括一个或多个脱水塔，其用于从反应产物中分离第二部分的任何水以产生包含约98重量％或更多的一种或多种芳族胺与小于约2，OOOppmwt的水的脱水产物，其中一个或多个酚萃取单元的至少一个位于一个或多个脱水塔的至少一个之中。38.如段落四至35任一段所述的系统，进一步包括一个或多个产物塔，其用于从反应产物中分离除水和酚之外的一种或多种杂质的至少一部分以产生贫杂质产物，其中一个或多个酚萃取单元位于一个或多个产物塔的上游、一个或多个产物塔的下游、一个或多个产物塔之中或其任意组合。39.如段落1至38任一段所述的方法或系统，其中一种或多种离子交换材料被布置在固定床、流化床或其组合中。40.如段落1至39任一段所述的方法或系统，其中一种或多种离子交换材料被布置在固定床中，并且其中固定床被负载在一个或多个负载元件上、在两个或多个负载元件之间或其组合。本文已经使用一组数字上限和一组数字下限描述某些实施方案和特征。应认识到，除非另行说明，可以预期任意从下限至任意上限的范围。某些下限、上限和范围出现在下文的一个或多个权利要求中。所有数字值是“约”或“大约”的指定值，并考虑本领域普通技术人员能够预期的试验误差和改变。上文已经定义了各种术语。如果权利要求书中使用的术语在上文中没有定义，应给予其如至少一个出版物或颁发的专利中反映的相关技术人员已给予该术语的最广泛定义。此外，本申请中引用的所有专利、试验程序和其它文献在此类公开内容与本申请不矛盾的程度上和在允许这种并入的所有管辖区中经此引用被完全并入。尽管前面内容涉及本发明的实施方案，但是仍可以设计本发明的其它和进一步的实施方案，而不背离其基本范围，并且其范围由下列权利要求确定。
权利要求
1.用于产生ー种或多种芳族胺的方法，包括氢化ー种或多种芳族硝基化合物以产生包含ー种或多种芳族胺、水和酚的反应产物；和使反应产物与一种或多种离子交換材料接触以产生含有比反应产物更少的酚的芳族胺产物，其中一种或多种离子交換材料是固体、半固体或其組合。
2.权利要求1的方法，进ー步包括从反应产物中分离至少一部分水以产生脱水反应产物。
3.权利要求2的方法，其中在使反应产物与一种或多种离子交換材料接触之前和/或使反应产物与一种或多种离子交換材料接触之后分离水。
4.权利要求1的方法，其中反应产物进ー步包含除水和酚之外的ー种或多种杂质，该方法进ー步包括从反应产物中分离除水和酚之外的一种或多种杂质的至少ー种的至少ー 部分 其中在使反应产物与一种或多种离子交換材料接触之前和/或使反应产物与ー种或多种离子交換材料接触之后分离除水和酚之外的一种或多种杂质的至少ー种的至少一部分。
5.权利要求1的方法，其中反应产物中的ー种或多种芳族硝基化合物包含硝基苯，并且其中反应产物中的ー种或多种芳族胺包含苯胺。
6.权利要求1的方法，其中一种或多种离子交換材料包含一种或多种离子交換树脂。
7.权利要求1的方法，其中一种或多种离子交換材料包含选自0H_、F_、HC03_、Cl_、Br_、 NO” HSCV、Po/—、Cr042—、C03_ 和 S042—的ー种或多种官能团。
8.权利要求1的方法，其中一种或多种离子交換材料为丸粒、珠粒、颗粒、薄片、球体、 立方体、块体、纤维、单丝(filaments)、线状物或其任意組合的形式。
9.权利要求1的方法，其中一种或多种离子交換材料包含基于含有季铵基团的交联苯乙烯ニ乙烯基苯共聚物的聚合物。
10.权利要求1的方法，其中一种或多种离子交換材料具有约IOOA至约500A的平均孔径，约0. 1毫升/克至约1毫升/克的孔体积，和约10平方米/克至约50平方米/克的表面积。
11.权利要求1的方法，其中反应产物以每1立方米离子交換材料每小时约0.1立方米反应产物至每1立方米离子交換材料每小时约30立方米反应产物的速率与ー种或多种离子交換材料接触。
12.用于产生ー种或多种芳族胺的方法，包括氢化ー种或多种芳族硝基化合物以产生包含约15重量％至约80重量％的ー种或多种芳族胺、约25重量％至约85重量％的水、约Ippmwt至约1，500ppmwt的酚和约Ippmwt至约 15，OOOppmwt的一种或多种杂质的反应产物，其中ー种或多种芳族硝基化合物包含硝基苯， ー种或多种芳族胺包含苯胺，并且其中杂质包含硝基苯、硝基甲苯、ニ硝基甲苯(DNT)、ニ硝基苯(DNB)、多硝基苯、甲基环戊烷、甲基环己烷、单硝基甲苯、硝基ニ甲苯、环己酮、环己醇、 环己胺、环己基苯胺、ニ苯胺、苯ニ胺、亚环己基苯胺、甲苯胺(toluidene)、ニ甲苯胺、甲苯或其任意組合；从反应产物中分离至少一部分水以产生包含约98重量％或更多的ー种或多种芳族胺和小于约2，OOOppmwt的水的脱水产物；从反应产物中分离至少一部分杂质以产生包含约99重量％或更多的一种或多种芳族胺和小于约1，OOOppmwt的杂质的贫杂质产物；在约20°C至约100°C的温度下使反应产物、脱水产物和贫杂质产物的至少ー种与ー种或多种离子交換材料接触以产生含有比反应产物更少的酚的产物，其中一种或多种离子交换材料是固体、半固体或其組合。
13.权利要求12的方法，其中一种或多种离子交換材料包含一种或多种离子交換树脂。
14.权利要求13的方法，其中一种或多种离子交換材料包含选自OH—、F—、HC0”Cl—、 Br—、NCV、HSCV、PO/-、Cr042-、CO3^ 和 SO42-的ー种或多种官能团。
15.权利要求12的方法，其中一种或多种离子交換材料包含基于含有季铵基团的交联苯乙烯ニ乙烯基苯共聚物的聚合物。
16.用于产生芳族胺的系统，包括ー个或多个氢化反应器，其用于氢化ー种或多种芳族硝基化合物以产生包含一种或多种芳族胺、水和酚的反应产物；和一个或多个酚萃取単元，其用于使反应产物与一种或多种离子交換材料接触以产生含有比反应产物更少的酚的芳族胺产物，其中一种或多种离子交換材料是固体、半固体或其組合。
17.权利要求16的系统，进一歩包括一个或多个分相器，其用于从反应产物中分离第一部分水以产生含有较少水的反应产物，其中一个或多个分相器位于ー个或多个酚萃取单元的上游和/或下游。
18.权利要求17的系统，进一歩包括ー个或多个脱水塔，其用于从反应产物中分离第 ニ部分的任何水以产生包含约98重量％或更多的ー种或多种芳族胺与小于约2，OOOppmwt 的水的脱水产物，其中ー个或多个脱水塔位于ー个或多个酚萃取単元的上游和/或下游。
19.权利要求17的系统，进一歩包括ー个或多个脱水塔，其用于从反应产物中分离第 ニ部分的任何水以产生包含约98重量％或更多的ー种或多种芳族胺与小于约2，OOOppmwt 的水的脱水产物，其中一个或多个酚萃取単元的至少ー个位于ー个或多个脱水塔的至少ー 个之中。
20.权利要求16的系统，进一歩包括一个或多个产物塔，其用于从反应产物中分离除水和酚之外的一种或多种杂质的至少一部分以产生贫杂质产物，其中ー个或多个酚萃取单元位于ー个或多个产物塔的上游、一个或多个产物塔的下游、一个或多个产物塔之中或其任意組合。
全文摘要
本发明提供了用于产生芳族胺和从中除去酚的系统与方法。该方法包括氢化一种或多种芳族硝基化合物以产生包含一种或多种芳族胺、水和酚的反应产物。该方法还包括使反应产物与一种或多种离子交换材料接触以产生含有比反应产物更少的酚的芳族胺产物。一种或多种离子交换材料可以是固体、半固体或其组合。
文档编号C07C209/36GK102557959SQ201110453720
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者F.莫曼德, M.R.乌尔里奇, 王颖德 申请人:凯洛格·布朗及鲁特有限责任公司