[发明专利]生产醛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产醛的方法，特别是关于以甲醇或二甲醚和合成气为原料，通过甲醇制烯烃与烯烃氢甲酰化耦合生产醛的方法。

背景技术

烯烃与一氧化碳及氢气在催化剂作用下发生氢甲酰化反应

生成的醛经加氢可制成相应的醇。世界上用这种方法合成醇的生产能力数以百万吨计/年。乙烯、丙烯或丁烯与一氧化碳及氢气在羰基铑催化剂的作用下发生氢甲酰化反应生成丙醛、丁醛或戊醛，并进一步加氢生成丁醇、戊醇或己醇就是其中的一个重要的化工过程。而就目前传统的方法而言，烯烃氢甲酰化的原料的烯烃主要来自传统的炼油工业，尤其是系统均经过分离后的单体产品。

另外一方面，近些年来，随着我国煤化工技术的迅猛发展，尤其是甲醇制烯烃技术逐渐发展，并开始走向工业化，据预测我国的煤制烯烃技术在规划中将达到1000万吨以上。而甲醇制烯烃的最大特点是，其反应产物中C2～C5的α-烯烃占到总烯烃的90％以上，这部分烯烃恰恰是烯烃氢甲酰化的最佳原料，可以不通过分离直接进入氢甲酰化反应器与合成气进行反应生成对应的醛的混合物，这不仅节约能耗，同时目的产物的选择性也高。因此，发展甲醇制烯烃与烯烃氢甲酰化反应单元的耦合技术，进而通过新的原料路线实现醇的大规模生产意义重大。而现有技术鲜见这方面的报道。

另外，对于烯烃氢甲酰化反应而言，是传质控制的发言过程，现有技术中反应器强化传质的主要途径是增加传质界面，对于不加搅拌的鼓泡式及应器，只有通过合适的气体分布器来加强和改善传质。在这种鼓泡式返混设备(如塔类设备)中，由于没有混合能的输入，气泡不可能达到足够细，为了有足够的传质面积，就必须要有足够大的空间，这就使得设备比较庞大，设备的利用效率就比较低，而且投资也大。对有搅拌的釜式反应器，虽然混合能的输入可以使气泡变细，从而增大传质界面，但其增加的效率非常有限。

文献CN 97195745.2公开了一种醇醛的生产方法，该发明部分涉及用于生产一种或多种取代或未取代的醇醛如6-羟基己醛的方法，它包括使一种或多种取代或未取代的链二烯如丁二烯在加氢甲酰化反应催化剂如金属-有机磷配位体配位催化剂的存在下进行加氢甲酰化反应，并在氢甲酰化反应催化剂如金属-有机磷配位体配位催化剂的存在下进行氢甲酰化反应以生产一种或多种取代或未取代的醇醛。本发明部分也涉及含有一种或多种取代或未取代的醇醛作为主要反应产物的反应混合物。但该发明的醇醛的选择性低于90％。

文献CN92115053.9公开了一种烯烃氢甲酰化合成醛的方法，该发明公开了一种烯烃氢甲酰化合成醛的方法。C3或C3以上烯烃、一氧化碳和氢气，以八羰基二钴作催化剂，季铵盐为催化剂的稳定剂，在100～130℃、5.5～8.5MPa反应条件下生成醛。但醛的选择性低于90％。

英国帝国化学工业公司(ICI)提出的EP0023745A3专利，提到旋转床可用于吸收、解析、蒸馏等过程，但没有公开工业化规模的应用技术。CN1064338A公开了利用旋转床进行油田注水脱氧的方法；CN1116146A公开了一种在超重力场下制备超微颗粒的方法。

超重力场技术是八十年代初才出现的新技术，其内部机理还在继续探索，应用开发研究仍在不断进行，新的应用领域还在不断的开拓，其作为高效传质及反应设备，就目前而言还没有关于高效旋转填料床反应器应用于烯烃氢甲酰化反应的生产报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以往文献技术中存在目的产物能耗高，选择性低的技术问题。提供一种新的生产醛的方法。该方法具有能耗低，选择性高的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种生产醛的方法，以甲醇、二甲醚或其混合物为原料I，合成气为原料II，包括以下步骤：

a)原料I首先进入第一反应器中与SAPO-34分子筛催化剂I接触，生成含有C2～C4烯烃的第一股反应流出物；

b)第一股反应流出物，与原料II进入第二反应器中与含铑的液体催化剂II接触，生成含有醛的第二段反应流出物；

其中，第一股反应流出物中C2～C4烯烃与原料II的气体摩尔比为0.1～2∶1，原料II合成气中CO和氢气的摩尔比为0.3～3∶1。