[发明专利]用于生产醇的方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2010年3月15日提交的U.S.S.N.61/313,946和2010年4月23日提交的EP 10160909.7的权益，它们的公开内容通过引用全部引入本文。

本申请还与2009年6月3日提交的U.S.S.N.61/183,575有关。

发明领域

本发明涉及用于醛或者醛混合物的氢化以生产醇或者醇混合物的方法。

背景技术

醇可以通过醛的催化氢化得到，所述醛例如通过烯烃的加氢甲酰基化(这经常被称为羰基方法或羰化方法或者羰基合成)得到。大量的醇被用作溶剂和用作用于制备许多有机化合物的中间体。醇的重要的下游产物是增塑剂和洗涤剂。

醛可以用氢气催化还原以形成醇。包括至少一种元素周期表第1b，2b，6b，7b和/或8族的金属的催化剂经常被使用。醛的氢化可以使用催化剂在气相或者液相中连续或者间歇地进行。

例如，美国专利号6,680,414(相当于EP 1219584B)公开了一种方法，该方法包括在包含水的均匀液相中和在固定床催化剂上连续氢化直接由一种或多种C_4-16烯烃的加氢甲酰基化得到的至少一种加氢甲酰基化产物，以产生至少一种输出混合物；其中所述固定床催化剂包含至少一种元素周期表过渡第8族元素；其中所述输出混合物包含至少一种相应的醇和0.05-10重量％的水；和其中在所述方法的稳态运行中，向所述氢化反应中进料比所述氢化反应所消耗的氢气多3-50％的氢气。

其它背景参考文件包括GB 2142010，DE 19842370，DE 2628987，DE 19842370，DE 10241266，WO 2001/97809，WO 2005/058782，EP 319208A，美国专利号2,809,220，4,401,834，5,059,710和5,306,848。

对于通过来自羰基方法的醛的氢化工业生产醇来说，优选使用位于固定床中的催化剂的连续气相或者液相方法，尤其是在大量产物的情况下。

与气相氢化相比，液相氢化具有更有利的能量平衡和给出更高的时空产率。随着将被氢化的醛的摩尔质量增加，即随着沸点增加，所述更有利的能量平衡的优势增加。具有超过6个碳原子，优选具有6-15个碳原子的高级醛被在液相中氢化。

然而，在液相中的氢化具有如下缺点：由于醛和醇的高浓度，促进了美国专利号6,680,414中称为“高沸物(high boilers)”的物质通过随后的和次要的反应的形成。因此，醛可能更容易经历羟醛反应(加成和/或缩合)和与醇形成半缩醛或者缩醛。所形成的缩醛或者半缩醛可能分别经历醇或水的消除而形成(不饱和的)醚，所述醚在所述反应条件下被氢化而形成饱和的醚。这些次要的副产物因此降低收率。被用于氢化的工业醛混合物经常已经含有不同浓度的“高沸物”。

例如，烯烃在钴催化剂存在下的加氢甲酰基化给出粗的醛，其含有甲酸的酯(甲酸酯)，并且还含有羟醛产物、高酯和醚以及缩醛作为“高沸物”。

对于一些利用加氢甲酰基化产物作为起始材料的工业方法来说，氢化进料(即将被氢化的进料)可能含有最高达15wt％的甲酸酯。当与氢化催化剂如亚铬酸铜、硫化的镍、钼催化剂或镍催化剂接触时，所述甲酸酯分解，形成羰基醇，CH₃OH(甲醇)，H₂(氢气)，和CO₂(二氧化碳)。当所述氢化进料的水含量低和反应器温度和压力高时，有利于甲醇形成。或者，当反应器的水含量接近于3wt％和反应器的温度和压力处于低侧如在100-200℃在10-60巴时，有利于CO₂和H₂形成。

由所述分解产生的氢气可以用于醛在一定条件下的氢化反应。然而，太多的甲醇的生产是不希望的，因为它可能最终损失在装置废水中。以下反应程序也被提供用于进一步的说明。

R-CH₂-OOCH+H₂O→R-CH₂OH+HCOOH    (I)

HCOOH→CO₂+H₂                (II)

R-CH₂-OOCH+2H₂→R-CH₂OH+CH₃OH    (III)

另外，不受理论束缚，所述甲醇可以促进副产物如壬酸甲酯通过与存在于氢化进料中的壬酸的酯化反应形成。