[发明专利]通过二氧化碳与氢气反应制备甲酸的方法

摘要

本发明涉及一种通过二氧化碳和氢气反应制备甲酸的方法。

主权项

一种制备甲酸的方法，包括以下步骤：(a)使反应混合物(Rg)在氢化反应器中在作为催化剂的至少一种过渡金属配合物的存在下进行均相催化反应，其中反应混合物(Rg)含有二氧化碳、氢气、至少一种选自甲醇、乙醇、1‑丙醇、2‑丙醇、1‑丁醇、2‑丁醇、2‑甲基‑1‑丙醇和水的极性溶剂以及具有通式(A1)的叔胺：NR¹R²R³  (A1),其中基团R¹、R²、R³各自独立地是未支化或支化的、无环或环状的、脂族、芳脂族或芳族的基团，其在每种情况下具有1‑16个碳原子，其中各碳原子也可以各自独立地被选自‑O‑和>N‑的杂基团取代，并且两个或所有三个基团也可以彼此连接形成在每种情况下含有至少四个原子的链，所述过渡金属配合物含有至少一种选自元素周期表8、9和10族的元素和至少一种带有至少一个具有至少13个碳原子的有机基团的膦配体，任选地在添加水之后，得到含有以下组分的两相氢化混合物(H)：上层相(U1)，其含有催化剂和叔胺(A1)，和下层相(L1)，其含有至少一种极性溶剂、催化剂残余物和具有通式(A2)的甲酸‑胺加合物：NR¹R²R³*x_i HCOOH  (A2)其中x_i是0.4‑5，和R¹、R²、R³各自如上所定义，(b)将在步骤(a)中获得的氢化混合物(H)根据以下步骤进行处理：(b1)将在步骤(a)中获得的氢化混合物(H)在第一相分离装置中相分离成上层相(U1)和下层相(L1)，或(b2)在萃取单元中从在步骤(a)中获得的氢化混合物(H)用含有叔胺(A1)的萃取剂进行萃取，得到：萃余液(R1)，其含有甲酸‑胺加合物(A2)和至少一种极性溶剂，和萃取物(E1)，其含有叔胺(A1)和催化剂，或(b3)将在步骤(a)中获得的氢化混合物(H)在第一相分离装置中相分离成上层相(U1)和下层相(L1)，并且在萃取单元中用含有叔胺(A1)的萃取剂从下层相(L1)萃取催化剂残余物，得到：萃余液(R2)，其含有甲酸‑胺加合物(A2)和至少一种极性溶剂，和萃取物(E2)，其含有叔胺(A1)和催化剂残余物，(c)在第一蒸馏装置中从下层相(L1)、从萃余液(R1)或从萃余液(R2)分离至少一种极性溶剂，得到：馏出物(D1)，其含有至少一种极性溶剂，并将此溶剂循环到步骤(a)中的氢化反应器中，和两相底部混合物(B1)，其含有：上层相(U2)，其含有叔胺(A1)，以及下层相(L2)，其含有甲酸‑胺加合物(A2)，(d)任选地将在步骤(c)中得到的底部混合物(B1)在第二相分离装置中通过相分离处理，得到上层相(U2)和下层相(L2)，(e)将在底部混合物(B1)中存在的甲酸‑胺加合物(A2)和/或可能在下层相(L2)中存在的甲酸‑胺加合物(A2)在热离解单元中离解得到相应的叔胺(A1)和甲酸，将所述叔胺(A1)循环到步骤(a)中的氢化反应器中，将甲酸从热离解单元排出。