[发明专利]加氢甲酰化方法

说明书

根据本申请的一个实施方案的加氢甲酰化方法包括：加氢甲酰化，通过在用于加氢甲酰化反应的催化剂组合物的存在下使粗‑C5进料与合成气反应来制备醛。

技术领域

本申请要求于2020年7月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0095240的优先权和权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本说明书中。

本申请涉及一种加氢甲酰化方法。

背景技术

德国的Otto Roelen于1938年首次发现在均相有机金属催化剂和配体的存在下，使各种烯烃与通常被称为合成气的一氧化碳(CO)和氢气(H₂)反应，来制备碳原子数增加一的直链(正)醛和支链(异)醛的加氢甲酰化(hydroformylation)反应。

加氢甲酰化反应通常被称为羰基合成反应(oxo reaction)，其在均相催化剂反应中是工业上非常重要的反应，通过羰基合成生产了包含醇衍生物的各种醛，并在世界范围内消耗。

在与诸如醇醛(aldol)的缩合反应之后，通过羰基合成反应合成的各种醛有时被氧化或氢化，并且被改性为包含长烷基的各种酸和醇。具体地，将通过这种羰基合成反应产生的醛的氢化醇称为羰基合成醇(oxo-alcohol)，该羰基合成醇在工业上广泛地用作溶剂、添加剂、各种增塑剂的原料、合成润滑油等。

目前在羰基合成中使用的催化剂主要是钴(Co)和铑(Rh)系列，并且生成的醛的正/异构选择性(直链(正)与支链(异)异构体的比例)根据使用的配体的类型和操作条件而异。目前，全球70％以上的羰基合成工厂正在采用使用铑类催化剂的低压羰基合成工艺。

作为羰基合成催化剂的中心金属，除了钴(Co)和铑(Rh)之外，可以使用铱(Ir)、钌(Ru)、锇(Os)、铂(Pt)、钯(Pd)、铁(Fe)、镍(Ni)等。然而，已知每种金属表现出顺序为RhCoIr、RuOsPtPdFeNi等的催化活性，因此，大多数工艺和研究集中在铑和钴上。

作为配体，可以使用膦(PR₃，R是C₆H₅或n-C₄H₉)、氧化膦(O＝P(C₆H₅)₃)、磷化物、胺、酰胺、异腈等。

加氢甲酰化反应可以连续、半连续或分批进行，常规的加氢甲酰化反应过程是气体或液体再循环系统。在加氢甲酰化反应中，重要的是通过使在液相和气相中形成的起始原料顺利地彼此接触来提高反应效率。为此，本领域中主要使用搅拌液相和气相中的组分以使其在反应器中彼此均匀接触的连续搅拌釜反应器(CSTR)。

现有的加氢甲酰化工艺具有如下两个限制。

现有的加氢甲酰化工艺的第一个缺点在于，原料的单位成本高。丙烯是作为常规加氢甲酰化工艺的辛醇工艺的原料，其作为诸如聚丙烯的其它聚合物的原料需求量大，并且价格持续上涨。现有的加氢甲酰化工艺的第二个缺点在于，引入到间歇式反应中的反应材料的浓度低并且溶剂的浓度高。在加氢甲酰化工艺中使用的溶剂在帮助液相和气相中的反应材料与催化剂接触方面起到重要作用。在涉及加氢甲酰化工艺的大多数文献中，使用引入少量的反应材料并且引入非常大量的溶剂的工艺条件来得到高活性。然而，这种工艺条件在经济方面具有增加原料成本和引起溶剂分离成本的问题。因此，本领域中需要进行对解决上述现有的加氢甲酰化工艺的问题的研究。

发明内容

技术问题

本申请旨在提供一种加氢甲酰化方法。

技术方案

本申请的一个实施方案提供一种加氢甲酰化方法，该方法包括：加氢甲酰化，通过在用于加氢甲酰化反应的催化剂组合物的存在下使粗-C5进料与合成气反应来制备醛，