[发明专利]一种丙烯氢甲酰化反应制备丁醛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烯烃氢甲酰化反应制备醛的方法，具体地涉及一种丙烯氢甲酰化制丁醛的方法，更具体地涉及一种适应不同含量丙烯作原料的丙烯氢甲酰化制丁醛反应方法。属于醛的制备领域。

背景技术

烯烃的氢甲酰化反应具有重要工业意义。目前，全球有数十套工业生产装置在运行，每年生产数百万吨的各种产品。其中由丙烯生产丁醛占产能的绝大部分，因此其生产技术倍受重视。

丙烯生产丁醛的工业过程大都采用铑-膦络合催化体系，它属于所谓“均相催化”领域。大规模的工业化生产采用连续化的操作方式，原料H₂/CO与丙烯被通入催化剂溶液中，控制一定条件使氢甲酰化反应在液相主体中进行。反应后对产物进行分离，将未反应的原料和催化剂溶液循环回反应器，而将产物送入后续单元。有关丙烯氢甲酰化制丁醛的方法可参考由P.W.N.M.Van里温和C.克拉维尔共同主编的《铑催化的氢甲酰化反应》一书。

在丙烯氢甲酰化制丁醛的现有技术中，一般不对丙烯原料的来源做特别限定，它的来源主要通过3条途径：乙烯厂蒸汽裂解的副产物(约占68％)，催化裂化副产物(约占29％)，其余的3％则是通过烯烃转化、丙烷脱氢和甲醇转化制烯烃等方法获得。

在现有技术中，涉及对丙烯的含量做出限定的文献也较少。实际生产中可以采用高含量的聚合级丙烯，这种原料的丙烯含量≥99％。也可以采用一般含量的化学级丙烯，这种原料的丙烯含量一般为95％，余下部分主要是丙烷。

然而，在丙烯的氢甲酰化反应中，不同的丙烯含量将会影响原料的利用效率。这是因为在一个连续化的生产过程中，随原料而引人的惰性成分，例如丙烷，一定要等量地从系统中排出。只有这样才能保持过程处于稳态下运行。而在排出这种惰性成分时，未反应的丙烯也会随之排放。也就是说，更高的丙烯含量对应更高的丙烯利用效率，但显而易见的是这将同时对应更高的原料价格。

中国专利CN01811921公开了一种先制备2-8个碳原子的烯烃然后进行氢甲酰化反应的一个连续化工艺方法。该方法给出了烯烃的来源是通过烃原料的脱氢，热裂解，催化裂解后的得到富含烯烃的裂解气，经过分馏，制备氢甲酰化所需的原料烯烃。实施例中给出的是通过蒸汽裂化塔后得到的化学纯的丙烯(95％)的氢甲酰化的反应结果。

中国专利CN200580009313中公开了一种制备醛的方法。该专利给出了丙烯物流的来源，即含氧化合物和分子筛催化剂接触反应后形成的丙烯物流，并对其中丙烯的含量进行了限定，指出所用丙烯物流的含量至少大于50％，优选大于60％，最优选大于96％。同时对其中的二甲醚，乙烯和硫等杂质的含量也作出了限定。实施例对比了采用化学品级的丙烯(95％)和采用含氧化合物和分子筛催化剂反应转化的丙烯(97.5％)的反应结果，丙烯的转化率分别为93.06％和93.88％。

中国专利CN200580009317中公开了一种丙烯的氢甲酰化反应方法。它采用区别于工业上普遍采用的化学品级的丙烯(95％)而推荐使用更高含量的丙烯(大约97％)，通过调节合成气的与丙烯的进料比例，合成气中H₂和CO的比例，使丙烯的损失量降低到最小。在实施例中给出化学级丙烯和聚合级丙烯的通过调节合成气的与丙烯的比例，丙烯的转化率分别达到了93.06％和94.54％。

面对现有技术，生产者需要在原料成本和原料利用效率之间进行选择。显然，一种能适应不同级别原料同时不使原料利用效率下降的方法是需要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题：

本发明提供一种丙烯氢甲酰化制醛的反应方法。具体地说，提供一种适应不同含量丙烯作原料的反应方法。目的是当原料丙烯的含量发生改变时使丙烯的利用效率不受影响，以保持过程的经济性。

本发明技术方案是：

一种丙烯氢甲酰化反应制备丁醛的方法，包括丙烯与合成气在铑-膦络合催化剂的作用下经氢甲酰化反应制备丁醛，当使用聚合级丙烯为原料时让反应在80-120℃和0.5-5MPa压力下进行；当使用化学级丙烯为原料时反应控制在与聚合级丙烯为原料反应的相同的温度范围内，反应压力比聚合级丙烯为原料的反应压力至少提高0.4MPa。

所述聚合级丙烯是指含量≥99％的丙烯。

所述的化学级丙烯是指90％＜丙烯含量≤95％的丙烯。