[其他]醛的制备方法

说明书

在水和作为催化剂的水溶性铑／膦络合物存在的条件下，通过烯烃与一氧化碳和氢进行反应来制备醛的过程中，为了利用反应热和回收几乎所有催化剂，液相的有机部分先在汽提塔里用送入反应器的所有一氧化碳／氢的混合物进行处理，以使其冷却至７０～９０℃，然后在热交换器里进一步得将其冷却至２０～３５℃，随后使其减压，形成了废气，最后在分离器里分离成有机相和水相。

本发明是关于在水溶性铑络合物催化剂存在的条件下，通过烯烃的加氢甲酰化反应来制备醛的改进方法。

上述类型的催化剂已为人们所知，例如在DE-PS2627354里叙述的催化剂。在这份专利说明书中，是通过使用三磺化芳基膦作为络合组分来达到铑络合物的溶解度。根据DE-3135127A1所叙述的方法，采用包含磺化或者羧化膦的铂族金属络合物作为水溶性催化剂，反应是在包含有机相和水相并包含两性试剂的反应介质中进行的。使用水溶性加氢甲醛酰化催化剂的很大优点是，在反应完全以后，只需用机械办法将水相和有机相分离开，也就是说不需要用蒸馏法就可很容易地将催化剂从反应产物中分离出来，因此，无需额外的能量消耗，并且可避免高沸点产物向催化剂相集中。

在德国专利申请P3234701.4里叙述了在水和水溶性铑膦络合物存在的条件下，通过烯烃与一氧化碳和氢进行反应制备醛的连续工艺流程的设计方案。按照这种工艺流程，反应物均匀混合，并在90～150℃的温度和1～300巴〔100～30000千帕〕的压力条件下进行反应，以混合相为基准，液相中的气相组分的比列要调整到5～30%（体积），水相和有机相的体积比应调整到1∶1～100∶1。反应产物经过分离处理，以分离成液相和气相，然后再将液相分离成水组分和有机组分，在每种情况下，都无需预先冷却以及除去反应热。

实际上，排出反应器的反应产物，也就是说醛是在催化剂水溶液，未反应的合成气和烯烃的混合物里被送入分离器。在分离器里，气相，主要是合成气和按其沸点不同，还有烯烃，从烯烃生成的和随烯烃一起产生的饱和烃以及醛，从液体产物中分离出来。气相被循环送到反应器，少量的作为废气排出。液相再分离成粗有机反应产品和包含催化剂的水相，该水相循环送回反应器。有机反应产物送入汽提塔，并以逆流的方式与合成气等接触，从而合成气带走溶于粗产品中的挥发性烯烃。氧代粗产品从汽提塔送入蒸馏过程，然后分成各组分。

从经济角度考虑，这种方法的可行性取决于是否能避免催化剂、产物和热的损失。

首先，催化剂损失是因为少量催化剂随粗产品排出而引起的，由于其浓度很低，因此是不可能回收的。

经过汽提塔后，当被溶解了的合成气饱和了的产物中的压力降至大气压时，反应产物随废气排出，因此也带来了损失。

最后反应热是随废气和汽提塔后的粗产品带走的。

因此，面临的任务是要研究出一种使用可避免上述原料和能量损失的水溶性催化剂的加氢甲酰化方法。

本发明是关于醛的一种制备方法，该方法是在水和作为催化剂的水溶性铑/膦络合物存在的条件下，并在温度为90～150℃，压力为300巴的反应条件下，使烯烃与一氧化碳和氢进行反应，然后将反应产物分离成液相和气相，再将液相分离成水部分和有机部分，而且在每种情况下，都无需预先冷却，最后将包含催化剂的液相的水部分循环送到反应器。这种方法的特征在于，将液相的有机部分冷却到20～35℃，随后泄压，形成了废气，然后在分离器里分离成有机相和水相，再将有机相进行蒸馏。

按照本发明，这种方法适宜于将2～15个碳原子的烯烃转化为多一个碳原子的醛，所生成的醛又可通过氢化反应转化为相应的醇。与烯烃一起进行反应的是含有一氧化碳和氢的合成气，一氧化碳和氢的体积比最好为1∶1。为了达到某些效果，例如为了增加反应速率，也可改变这个比值。

原料在反应器里进行反应，反应温度为90～150℃，压力为1～300巴（相当于100～30000千帕），反应的介质为由液相和气相组成的体系，而液相又由两种不可互溶或者几乎不能互溶的成分，催化剂水溶液，在有些情况下还有液态烯烃和液态有机反应产物组成，这还可包含溶剂。