[发明专利]由醛获得醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及由醛获得醇的方法。更具体地说，本发明涉及使用双功能催化剂由醛获得醇的方法。它还涉及醛的缩合方法，通过醛的缩合产物的加氢获得醇的方法，以及通过各方法获得的产物。

背景技术

丁醇(1-丁醇)目前通过已知为氧化合成的方法通过丙烯的加氢甲酰化(羰基化)产生丁醛而以两步合成。然后将丁醛加氢从而获得1-丁醇。通过丙烯的加氢甲酰化的1-丁醇的生产依赖于源于石油的该原料的供应。由于该不可再生资源越来越缺乏并且其价格逐渐提高，1-丁醇的生产成本会使其使用受到抑制。此外，在世界上存在着用来自生物质的资源代替石油作为原料来源的强大压力，这是由于它导致的环境影响。

另一种方法包括乙醛的醇醛缩合，然后使用氢氧化钠作为催化剂通过脱水产生丁烯醛，然后通过加氢产生1-丁醇。在该方法中，产率低并且丁烯醛具有毒性、刺激性并且难以操作，并且容易发生聚合反应。

发明内容

本发明的主题是由醛获得醇的方法，其包括在第一步中在特定固体催化剂的存在下通过脱水进行醛的缩合，形成缩醛(aldéhyde condensé)，然后在第二步中通过缩醛的加氢产生醇。

该方法使得可以以出色的转化率和选择性获得醇。

第一步

本方法的第一步是两分子醛在包含酸性或碱性固体化合物的催化体系和金属化合物的存在下，在10℃至300℃的温度和0.01至200bar的压力下，在氢气的存在下的缩合过程。

该催化体系可以是双功能的，在酸性或碱性介质中进行醇醛缩合和脱水，并在金属的存在下进行加氢。

该催化体系包含酸性或碱性固体化合物作为第一组分。该化合物可以是固体的沸石、粘土、陶瓷、树脂、矿物类型或者任何其它酸性或碱性固体载体。作为酸性固体载体，特别可提及磺酸树脂、羧酸树脂、磷酸树脂、无机氧化物例如硫酸锆、酸性粘土例如蒙脱石和沸石，例如H-ZSM5，和H-Y。作为碱性固体载体，可以提及在表面上带有羟基官能团或胺官能团的化合物，碳酸盐，金属氧化物例如镧的磷酸盐或氧化物，碱性粘土例如层状双氢氧化物(LDH)。

该催化体系包含金属化合物作为第二组分，特别是基于Cr、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Ir、Pt和/或Au的金属化合物。Ni、Pd、Rh和Ir是特别优选的。该化合物可以是金属本身或者是氢氧化物、氧化物或盐形式的金属。为了其在加氢过程中的活性，该金属优选为还原状态。

该金属化合物可以特别地以0.001重量％至30重量％的比例使用，更优选0.01重量％至10重量％，相对于该酸性或碱性固体化合物的重量。

根据本发明的一种优选的主题，该催化体系包含酸性或碱性固体化合物，其表面上负载上述金属化合物。

可以提及例如来自Rohm&Haas公司的AmberlystCH28催化剂。

该催化体系可以包含酸性或碱性固体化合物以及负载于对于该反应为惰性的固体上的金属化合物。

相对于醛的重量，该催化体系的量可以在0.01重量％至60重量％范围内，优选0.1重量％至20重量％，更优选1重量％至10重量％。

优选地，该反应在10℃至200℃的温度下进行，更优选30℃至150℃，更优选80℃至120℃。

优选地，该反应在1至100bar的压力下进行，更优选3至25bar，更优选8至15bar。

优选地，第一步在10℃至200℃的温度下和1至100bar的压力下进行，更优选在30℃至150℃的温度下和3至25bar的压力下进行，更优选在80℃至120℃的温度下和8至15bar的压力下进行。

这样的压力可以通过向反应器中供应纯氢气或者氢气与惰性气体如氮气或氩气的混合物而获得。氢气分压可以通过冲洗气体顶部空间而保持，使氢气含量得到控制。

该醛特别可以是乙醛、丁醛或丙醛。可以使用一种或多种不同种类的醛。

优选地，除了催化体系，该反应介质仅包含醛。该介质优选不包含能够在缩合反应过程中发生反应的溶剂和/或化合物，例如醇类化合物。

根据本发明的方法可以连续或者分批进行，优选在液相中进行。第一步的停留时间可以特别是5至300分钟。

第一步的反应可以在任何类型的反应器中进行，特别是在竖直安装的反应管中。进行第一步工艺的多个反应器可以串联。

催化剂可以在反应器中在搅拌的情况下悬浮液或者置于固定床上。

在第一步后，可以进行所获得产物的一个或多个纯化步骤，特别是通过蒸馏，例如为了回收反应物。

第二步