[发明专利]具有多级冷凝的醛生产工艺

说明书

优先权声明

本申请案是基于2013年4月30日提出申请的第61/817,506号美国临时申请案，本案主张该美国临时申请案的优先权且该美国临时申请案的揭示内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明是关于经由氢甲酰化(hydroformylation)来进行醛生产，其中对反应器流出物进行多级冷凝来控制一烯烃回收塔(recoverycolumn)的馈料温度而不需要对产物流进行再加热。

背景技术

用于借助存在与一有机配位体(organicligand)呈错合物组合形式之一VIII族金属(例如，铑)的情形下使烯烃与一氧化碳及氢气(该混合物亦称为合成气体(synthesisgas))反应(且一氧化碳亦为触媒错合物的一组分)来对烯烃进行氢甲酰化以制备含有比起始烯烃多一个碳原子的羰基衍生物的工艺，在此项技术中是众所周知的(有时称作「OXO」工艺)且具有极大工业重要性。烯烃的氢甲酰化可以其中产物以液体形式回收的「液体再循环工艺」的模式(见第4,148,830号美国专利)或以根据第4,593,127号美国专利的「气体再循环工艺」之工艺模式进行。根据气体再循环工艺模式，将合成气体及烯烃喷射通过液体反应混合物，且自氢甲酰化反应区取得的气体流除未反应烯烃及合成气体之外亦含有所需醛。由于自氢甲酰化反应器取得的产物流中溶解有相当大量的未反应烯烃，因此此项技术揭示数种技术来回收该有价值的烯烃，并将其再循环至主氢甲酰化反应区，以及有时将其用于一排出氢甲酰化反应区中。

根据第5,367,106号美国专利，在一热交换器中将自初级工艺排出的气体流出物冷凝，且在一气体-液体分离器中将未冷凝气体与液体分离。随后，将来自气体-液体分离器的含有未反应烯烃及合成气体的所排出未冷凝气体引入至一次级氢甲酰化反应器中。第5,367,106号美国专利所述工艺的一特有特征为，使已溶解的铑-磷错合物触媒在该初级工艺与次级工艺之间循环。

第5,105,018号美国专利同样揭示一种用于烯烃氢甲酰化的二级反应器系统。将反应器气体流出物冷却至70℃，且随后使其经过一气体-液体分离器。将来自气体-液体分离器的气体产物部分地返回至第一反应器级，同时将另一部分馈送至一充当排出反应器的第二反应器级。随后，使在冷却之后在气体-液体分离器中形成且含有相当大量未反应烯烃的液体经过其中液体与一氧化碳及氢气逆流地接触的一气体-液体接触区(在此项技术中亦称为一气体-液体汽提区(strippingzone))，以自产物汽提出未反应烯烃。将自此操作所回收的烯烃再循环至第一反应器系统。

根据第5,648,553号美国专利，将自氢甲酰化反应区收回的气体流冷却至40℃，且使用一热交换器再次加热所形成的液体。在调整温度之后，将液体提供至一气体-液体接触区以自液体流回收未反应烯烃。可借助加热气体-液体接触区的液体馈料的馈料温度来提高未反应烯烃的分离效率。

因此，此项技术教示了对反应器流出物的一单级冷却步骤、或在自气体-液体分离器下游获得的经冷却液体工艺流进入至气体-液体接触区中的前将该工艺流加热的一额外加热步骤。单级冷却的显著缺点为，大量产物醛被再循环，及/或产物流含有大量无法在气体-液体接触区中有效移除的烯烃。另一方面，对冷凝物进行再加热会增加额外设备与能量成本。

发明内容

本发明是关于一种用于生产醛的方法，该方法包含：在一氢甲酰化反应区中在存在一铑触媒的情形下使烯烃与一氧化碳及氢气反应，该铑触媒具有有机磷化合物作为配位体；自该氢甲酰化反应区以一气体流的形式移除反应产物；在二或更多个级中在各种温度下将该气体流冷凝，以形成具有各种温度的各种液体流；以及将该等液体流供应至一气体-液体接触区，在该气体-液体接触区中，液体与一氧化碳及氢气逆流地接触。自该气体-液体接触区收回包含一氧化碳、氢气及未反应烯烃的一气体流，以分离并回收未反应烯烃。通常将所回收未反应烯烃与一氧化碳及氢气一起再循环至氢甲酰化反应区。