[其他]连续生产低级醇的方法

说明书

在通过低级烯烃催化水合生产低级醇中，向固定床强酸性阳离子交换剂催化剂上加入阳离子表面活性剂，从而使反应物在催化剂表面的分布得到改善，并使反应器的压差稳定在一个较低的水平上。

本发明涉及到一种连续生产含有3至5个碳原子的低级醇的方法。这种方法是在大约120～180℃及大约40～200巴的压力下，在强酸性阳离子交换剂作固定床催化剂的存在下，将含有3到5个碳原子的烯烃催化水合得到3至5个碳原子的低级醇。本发明还涉及到产品流的移出，从产品流中分离反应生成的醇以及生产用水的循环。

这些方法已经同其它方法一起在西德专利说明书2233967和2429770中得到描述。这些方法尤其在异丙醇（IPA），仲丁醇（subA）和叔丁醇（TBA）的生产中得到应用。

在烯烃的水合过程中，例如根据西德专利说明书DE-PS2429770中所描述的方法将正-丁烯水合并根据西德专利说明书DE-PS3040997所述的方法将生产用水循环，在经过200-400小时的操作后反应器底部与顶部的压差逐渐增大。随着操作时间的延续，会发生明显的压力震动（Pressure shock）。这个震动会使反应器停止运转，并须用水冲洗。

然而，生产用水的连续循环和使用新鲜水来控制压力问题从经济角度讲是不可取的。并且，用离子交换树脂处理循环的生产用水并不能解决关于降低压差这一问题。

在西德专利说明书DE-PS2233967中所描述的滴流过程中，还存在分布问题。这表明需要研究如何使反应物的分布更好，特别是在重新填充了新鲜催化剂的工业反应器开始运转的时候。在反应器开始运转的时候，观察到有一些热点生成。这些热点的生成使蒸馏的异丙醇有一种特殊的气味。这可以假定为在开始运转的过程中，伴随着局部不良的水分布，在催化剂的特殊活性部位发生一些副反应。这导致了催化剂的完全烧烬并形成团块。

因此，本发明的目的是使反应物在催化剂表面更好地分布，且使随操作进行而逐渐增大的压差稳定在一个较低的水平上以完成低级烯烃的直接水合。

根据本发明，这个问题通过向生产用水中添加至少2PPm的在操作条件下稳定的阳离子表面活性剂并在生产中保持其一定浓度来解决。已经证明表面活性剂浓度达到大约40PPm是适宜的。更高的浓度也是可行的，但一般从经济角度考虑是不足取的。

根据本发明的一个较好的实施方案，至少一个反应组分从反应器底部到顶部穿过固定床催化剂，将气相从反应器顶部移出，生成的醇通过部分减压从气相中分离出来。

出人意外地发现，假如不断地向生产用水中添加少量的阳离子表面活性剂，特别是季铵化合物类，压差就不会增大。

非离子型或阴离子型表面活性剂不会产生这种效果。阴离子表面活性剂甚至会起相反的作用。即当向生产用水中添加阴离子表面活性剂时，压差会进一步增大。

为了实现本发明的方法，基本上所有那些在直接水合工艺的反应条件下稳定的，特别是温度稳定的阳离子表面活性剂是适宜的。如：

二甲基二硬脂酰氯化铵

三甲基十六烷酰氯化铵

十六烷基三甲基氯化铵

十二烷基二甲基苯甲基氯化铵

乙氧基烷基磷酸铵

链烷醇铵盐、吡啶鎓盐、咪唑啉盐、噁唑啉盐、噻唑啉鎓盐、胺氧化物的盐、铳盐、喹啉鎓盐、异喹啉鎓盐、草鎓盐也可以是有效的。

然而，它们的温度稳定性可能比前面列出的铵化合物低。已经证明其中的二甲基二硬脂酰氯化铵特别有效，并且具有特别好的温度稳定性。

在本发明的方法中不使用有机溶剂。

特别出人意料的是，很低浓度的表面活性剂就会发生良好的效果。向生产用水中不断地加入4-10PPm的表面活性剂就会持久地降低压差并使它稳定地保持在一个较低的水平上。