[发明专利]羰基化产物的回收方法

说明书

本发明涉及从液相羰基化反应组合物中回收羰基化产物的方法，更具体地说，涉及从含有游离或结合的铱羰基化催化剂的液相羰基化反应组合物中回收羰基化产物的方法。

英国专利GB1,234,641描述了在选自铱、铂、钯、锇和钌以及其化合物的贵金属催化剂和一种促进剂(卤素或卤素化合物)的存在下，由醇、卤代物、酯、醚或酚经羰基化生产有机酸或酯的方法。在该专利图1所示的液相实施方案中，由反应器来的液相流出物经降低压力后被引入到蒸馏塔或闪蒸塔30，在此，主要由乙酸甲酯、甲基碘和未反应的甲醇组成的低沸点组分与乙酸和其它低挥发性组分(如催化剂体系)分开。低沸点组分循环回反应器。乙酸和其他高沸点物出塔30进蒸馏塔或闪蒸塔40，在该塔中，可能含有水的乙酸与其它高沸点组分(主要由催化剂构成)分开。取出乙酸并可作进一步纯化除去水。高沸点组分循环回反应器。如在乙酸之外无其他高沸点组分(如高沸点溶剂)存在，则可循环一部分乙酸，以使催化剂回到反应器。

在相关的美国专利US3,772,380中也描述了一个相似的反应流程，该专利涉及在铱/卤素催化剂体系存在下，由醇类和它们的酯、醚和卤代衍生物经羰基化制羧酸和酯的方法。

按英国专利GB1,355,146所述，为从液相反应物质中分离出羰基化反应产物，常规的处理路线中包括蒸馏，这就提出了如GB1，234,641中的钌和铱羰基化催化剂体系的失活和沉淀问题，因为催化剂在蒸馏塔再沸器中与热表面接触时，容易分解并失活。GB1，355,146中提出的一种解决方法为采用极大的蒸馏塔再沸器，另一种解决方法为将至少一部分反应物质送至一个压力维持明显低于反应区的分离区中，以此在不加热的情况下，蒸发至少一部分羰基化产物。在优选的方法中，蒸发至少一部分羰基化产物后剩余在分离区的液体循环回反应区。所列举的实施例仅涉及采用钌催化剂的情况，而且也未详述采用铱羰基化催化剂时，未蒸发液体部分中存在什么组分。

本发明要解决的技术问题是提供一种从含有游离或结合铱羰基化催化剂的液相羰基化反应组合物中回收羰基化产物的方法，其中降低了催化剂丧失稳定性和/或溶解性的倾向。

因此，根据本发明，提供了一种从可羰基化反应物的铱催化的液相羰基化反应组合物中回收羰基化产物的方法，其中液相组合物包括羰基化产物和游离或结合的铱羰基化催化剂，所述方法包括对液相羰基化反应组合物蒸发(加热或不加热)，产生含羰基化产物的气相部分和含铱羰基化催化剂的液相部分，并分离液相部分和气相部分，在所述方法中，在液相部分中维持水的浓度至少为0.5％(重量)。

本发明在回收过程中采用水来稳定铱催化剂，以解决上述技术问题。

在本发明的方法中，蒸发可在加热或不加热的情况下，以闪蒸蒸发的方式进行。在绝热闪蒸中，在不加热的情况下，降低处于高温下的组合物的压力。在等温闪蒸中，降低处于高温下组合物的压力，并通过加热以维持组合物的温度。可采用这两种闪蒸蒸发中的一种，或结合使用，例如，只部分加热并降低压力或只加热而不改变压力。

例如，在采用绝热闪蒸的实施方案中，处于例如羰基化反应所需的高温和高压下的液相羰基化反应组合物引入处于明显低于羰基化反应组合物的压力条件下的闪蒸区内。这样使至少一部分液相羰基化反应组合物蒸发，并产生气相和液相部分，它们可分别从闪蒸区中排出。例如合适的绝热闪蒸可以下述方式进行：约100至250℃和约10至100巴(表压)压力的液相羰基化反应组合物引入闪蒸区，并维持闪蒸区约80至200℃，和约0至20巴(表压)压力。

蒸发也可按下述方式进行：对液相羰基化反应组合物加热，蒸发至少一部分组合物，产生气相和液相部分。这可以是等温闪蒸，其中组合物的温度经加热维持。可在80至200℃，0至20巴(表压)的适宜条件下进行等温闪蒸蒸发。

蒸发可在短停留时间的蒸发器中进行，在其中，无论压力是否降低，都向液相羰基化反应组合物供给热量以蒸发其中的一部分。

蒸发也可在一分馏区进行。在这种实施方案中，液相羰基化反应组合物引入蒸馏区，含有铱羰基化催化剂的液相部分从蒸馏区的下部排出。含有羰基化产物的气相部分沿蒸馏区上升，并可在蒸馏区底部之上的任何一点以液体或气体形式排出。

在本发明的方法中，只要在整个过程中液相部分中的水浓度足以维持铱羰基化催化剂的稳定性和溶解性，则可采用多步蒸发。如，可顺序采用两步或更多步闪蒸蒸发，各步各自独立地加热或不加热。也可以在一步或多步闪蒸蒸发后再进入一个分馏区。

当采用加热进行蒸发时，适宜的热源是蒸汽。