[发明专利]具有再循环至主反应器的排气反应器的氢甲酰化系统

说明书

一种用于制备醛的氢甲酰化系统，其包含：(a)主反应器，提供有催化剂进料、合成气体进料、及烯烃进料，适以将烯烃及合成气体转化为产物醛；(b)连接至该主反应器的第一液气分离器，用于接收来自该主反应器的输出，适以将产物醛分离成粗制醛产物流、以及含合成气体及未反应的烯烃的排气流；(c)连接至该第一液气分离器的排气反应器，用于接收来自该第一液气分离器的排气流，该排气反应器亦连接至该主反应器，该主反应器是构型以提供催化剂至该排气反应器，其中该排气反应器操作以将来自该第一液气分离器的排气流中的未反应的烯烃转化为额外的产物醛。第二液气分离器连接至排气反应器，用于接收来自该排气反应器的输出，且适以将来自该排气反应器的输出分离成含额外的产物醛及催化剂的液体再循环流、以及另一排气流，该第二液气分离器亦连接至该主反应器，以提供再循环流至该主反应器。

本申请是基于2020年7月6日所提交的美国专利申请案第16/920,856号。美国专利申请案第16/920,856号是基于2019年8月9日所提交的美国临时申请案第62/884,727号。在此主张前述申请案的优先权，且这些申请案的公开内容合并于此以供参考。

技术领域

本发明是关于使用排气反应器使烯烃氢甲酰化以制备醛，其中催化剂及产物是从与排气反应器相联的液气分离器再循环至主反应器。

背景技术

在第VIII族金属(例如，铑，其与有机配位基及一氧化碳错合地结合)存在下，借由使烯烃与一氧化碳及氢(其混合物亦称为合成气体)反应，而将烯烃氢甲酰化以制备较起始烯烃多含一个碳原子的羰基衍生物的工艺是本领域现有技术(称为“OXO”」工艺)且具有巨大的产业重要性：

RHC＝CH₂+H₂+CO→RH₂C-CH₂-CHO

其中，R为有机基团。可使用的商业化烯烃原料为乙烯、丙烯、1-及2-丁烯、戊烯、及己烯等。一般而言，可使用任何合适的具有C2(乙烯)至C6(己烯)的碳含量的烯烃。于末端烯烃的烯属碳处分支的单甲基会使末端烯烃的反应速率降低十倍，但此分支的效果随着其距双键的距离增加而减小。一些展现不同反应性的C6原料包括：1-己烯；4-甲基-1-戊烯；2-己烯；4-甲基-2-戊烯；2-甲基-1-戊烯；2-甲基-2-戊烯；及2,3-二甲基-2-丁烯。

Unruh等人的美国专利第5,367,106号(1994年)公开一种用于制备醛的具有连接的排气反应器的OXO工艺。Miller等人的美国专利第9,695,098号公开一种使用排气反应器的氢甲酰化系统，其中产物系从排气反应器再循环至共同产物/催化剂分离器。另外地，参见Miyazawa等人的美国专利第5,105,018号、Becker等人的美国专利第9,067,876号、Bunning等人的美国专利第4,593,127号、以及Eisenschmid等人的美国专利第9,688,598号。

基于大量的未反应组分存在于各种流中，因而使产物回收(recovery)最大化及使原料的浪费最小化的方式操作系统是重要的。资金成本及能量操作成本对于有效率地操作而言同样是重要的，且本领域持续存在有对降低资金成本及操作成本的改善的需求。

发明内容

本发明是关于一种用于自烯烃及合成气体制备醛的氢甲酰化系统的改善，该系统具有主反应器、以及从该主反应器接收未反应的烯烃及合成气体并生成额外的产物醛的排气反应器。其改善在于：液气分离器，该液气分离器接收来自该排气反应器的输出，并使来自该排气反应器的含催化剂及额外的产物醛的液体流返回至该主反应器。

详细描述提供于下文说明及所附图式中。

从以下探讨中将理解，本发明的优点包括较低的资金成本及能量操作成本，因为可省去闪光器、闪光器预热器、及适用于闪光器的接收容器。另外，通过排气口的烯烃气体损耗点减少，降低了原料成本且降低了废料排放。借由本发明系统，催化剂寿命可被延长，因为催化剂与合成气体及反应物烯烃保持在加压下，降低了催化剂错合物的失活及沉淀。

附图说明