[发明专利]有机化合物的连续多相催化气相部分氧化方法

说明书

本发明是关于在氧化反应器中有机化合物的连续多相催化气相部分氧化的新方法，反应器的进料气体混合物包括，除了被部分氧化的有机化合物和作为氧化剂的分子氧以外，还有至少一种在多相催化气相部分氧化条件下基本惰性的稀释气体，其中基本惰性的稀释气体包含至少部分可燃气体。

对于本发明来说，有机化合物的完全氧化意思是有机化合物在分子氧作用下以下述方式反应：其中存在的所有碳转化为碳的氧化物和所有氢转化为氢的氧化物。总之在分子氧作用下有机化合物所有其他反应被认为是有机化合物的部分氧化。

详细地说，在本说明书中部分氧化意思是在分子氧作用下有机化合物的那些反应，其中在反应完成时被部分氧化的有机化合物含有比部分氧化进行前至少多一个化学键合的氧原子。

对于本发明来说，在多相催化气相部分氧化条件下基本惰性的稀释气体是在多相催化气相部分氧化的条件下其组分保持不变的稀释气体，认为每个组分分别达到大于95％(摩尔)，优选大于98％保持不变。

对于本发明来说，可燃气体是化合物与空气的混合物，其在初始压力1巴和初始温度50-100℃下有上爆炸极限和下爆炸极限(燃烧极限)。爆炸极限根据用W.Berthold等在Chem.-Ing.Tech.(1984)56，No.2，PP.126-127中描述的标准设备的测量法测定。

根据DIN51649爆炸极限是下列极限值：

在空气与可燃气体的混合物中在规定的初始条件下，由局部火源(例如炽热的白金丝)的扩散引发的燃烧(着火，爆炸)的速度取决于可燃气体的含量。在特定的含量下速度最大。增加或减少可燃气体含量都降低燃烧速度，最终直到在可燃气体含量的上限值或下限值燃烧反应不再从火源扩散。这两个极限值是上爆炸极限或下爆炸极限；在这两个极限值之间的可燃气体含量范围是爆炸范围(燃烧范围)。在气体与空气以任何比例混合的相应混合物不能进行由火源扩散的燃烧反应时，则该气体是不可燃的惰性稀释气体。

可燃气体的例子是H₂、NH₃、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷(正-和/或异丁烷)、戊烷(正-、异-或新戊烷)、丙炔、CO、乙炔、乙烯、乙醚、氰化氢和硫化氢。其他例子见RmppchemieLexikon，Cm-G，Thieme Verlag，Seuttgart，8th edition(1990)，第1285页的表。不可燃气体的例子是CO₂、H₂O、N₂和全部稀有气体。

可燃气体在具体的多相催化气相部分氧化方面显示惰性性质和适合作为使用的基本惰性的稀释气体的可燃组分的程度可以由本技术领域技术熟练的人员用一些初级试验测定。

通常，已知许多基本化学品可以通过用分子氧部分氧化不同的有机化合物生产。可以记述的例子是丙烯的反应得到丙烯醛和/或丙烯酸(参见，例如，DE-A-2351151)，叔丁醇、异丁烯、异丁烷、异丁醛或叔丁醇甲基醚的反应得到甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸(参见，例如，DE-A-2526238、EP-B-92097、EP-B-58927、DE-A-4132263、DE-A-4132684和DE-A-4022212)，丙烯醛的反应得到丙烯酸、甲基丙烯醛的反应得到甲基丙烯酸(参见，例如，DE-A-2526238)，邻二甲苯或萘的反应得到邻苯二甲酸酐(参见，例如EP-A-522871)，和丁二烯的反应得到马来酸酐(参见，例如，DE-A-2106796和DE-A-1624921)，1，2-二氢化茚的反应得到例如蒽醌(参见，例如，DE-A-2025430)，乙烯的反应得到环氧乙烷(参见，例如DE-B-1254137，DE-A-2159346，EP-A-372972，WO-89/0710，DE-A-4311608和Beyer，Lehrbuch der Organischen Chemie，17thedition(1973)，Hirzel Verlag Stuttgart，P.261)，丁二烯的反应得到乙烯基环氧乙烷(参见，例如，US-A-5312931)，丙烯和/或丙烯醛的反应得到丙烯腈(参见，例如，DE-A-2351151)，异丁烯和/或甲基丙烯醛的反应得到甲基丙烯腈，烃的氧化脱氢(参见，例如，DE-A-2351151)，等等。