[發(fā)明專(zhuān)利]制備不飽和脂肪酸的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680003018.0
• 申請(qǐng)日: 2006-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101107212A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申鉉鐘;崔柄烈;趙永鎮(zhèn);柳淵植;崔永賢;金德基;樸柱淵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: LG化學(xué)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C07C51/235
• 分類(lèi)號(hào): C07C51/235
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 朱梅;徐志明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在殼管式熱交換型反應(yīng)器中通過(guò)固定床催化部分氧化由不飽和醛制備不飽和酸的方法，以及一種用于上述方法中的固定床殼管式熱交換型反應(yīng)器。

背景技術(shù)

由烯烴制備不飽和醛然后制備不飽和酸的方法是催化汽相氧化反應(yīng)的典型例子。

為了進(jìn)行烯烴的部分氧化反應(yīng)，使用含有鉬和鉍或釩或其混合物的多金屬氧化物作為催化劑。典型地，烯烴的部分氧化反應(yīng)的示例可以為：通過(guò)使丙烯或異丁烯氧化制備(甲基)丙烯醛然后制備(甲基)丙烯酸的方法，通過(guò)使萘或鄰二甲苯氧化制備鄰苯二甲酸酐的方法或通過(guò)使苯、丁烯或丁二烯部分氧化制備馬來(lái)酸酐的方法。

通常，丙烯或異丁烯經(jīng)歷兩步催化汽相部分氧化反應(yīng)而形成作為最終產(chǎn)物的(甲基)丙烯酸。更具體而言，在第一步中，通過(guò)氧氣、稀釋的惰性氣體、水蒸汽和任意量的催化劑使丙烯或異丁烯氧化而形成作為主要產(chǎn)物的(甲基)丙烯醛。在第二步中，通過(guò)氧氣、稀釋的惰性氣體、水蒸汽和任意量的催化劑使由前述步驟制得的(甲基)丙烯醛氧化而形成(甲基)丙烯酸。第一步中使用的催化劑為包含基于Mo-Bi的氧化物和/或復(fù)合氧化物的催化劑，其使丙烯或異丁烯氧化形成作為主要產(chǎn)物的(甲基)丙烯醛。另外，在同樣的催化劑上進(jìn)一步使一部分(甲基)丙烯醛氧化部分形成(甲基)丙烯酸。第二步中使用的催化劑為包含基于Mo-V的氧化物和/或復(fù)合氧化物的催化劑，其使第一步中制得的含有(甲基)丙烯醛的混合氣體，具體為(甲基)丙烯醛，氧化形成作為主要產(chǎn)物的(甲基)丙烯酸。

用于實(shí)施上述過(guò)程的反應(yīng)器以上述兩個(gè)步驟中的每一步在一個(gè)系統(tǒng)中或在兩個(gè)不同的系統(tǒng)中實(shí)施的方式實(shí)現(xiàn)(參見(jiàn)，美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,256,783)。

通常，(甲基)丙烯酸與醇反應(yīng)形成(甲基)丙烯酸酯，其用于油漆、纖維制劑(fiber?formula)、紙的涂層劑。特別是，高純度丙烯酸可用作高吸濕性樹(shù)脂的原材料，并且最近其需求量迅速增加。

一般而言，催化汽相氧化反應(yīng)按如下所述進(jìn)行。將至少一種顆粒狀的催化劑填充進(jìn)反應(yīng)管內(nèi)，通過(guò)反應(yīng)管向反應(yīng)器供應(yīng)原料氣，并且原料氣與反應(yīng)管內(nèi)的催化劑接觸而進(jìn)行汽相氧化反應(yīng)。用傳熱介質(zhì)通過(guò)熱傳遞除去該反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的反應(yīng)熱，其中將傳熱介質(zhì)的溫度保持在預(yù)定溫度。具體地說(shuō)，在催化管的外表面上設(shè)置用于熱交換的傳熱介質(zhì)以進(jìn)行熱傳遞。通過(guò)管道收集含有所需產(chǎn)物的反應(yīng)產(chǎn)物混合物，然后將其輸送至提純步驟。一般而言，催化汽相氧化反應(yīng)是高度放熱反應(yīng)。因此，將反應(yīng)溫度控制在特定范圍內(nèi)以及縮小反應(yīng)區(qū)中的熱部位都是很重要的。

由不飽和醛制備不飽和酸的汽相部分氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)。因此，存在的問(wèn)題在于，在反應(yīng)器中產(chǎn)生了熱部位(其溫度異常高的位置)。與該反應(yīng)器的其它部分相比，這樣的熱部位表現(xiàn)出相對(duì)較高的溫度。因此，在熱部位中，進(jìn)行完全氧化反應(yīng)而不是部分氧化反應(yīng)，從而增加了諸如COx的副產(chǎn)物，并且降低了不飽和酸的產(chǎn)率。另外，熱部位中產(chǎn)生的過(guò)量熱引起催化劑的主要成分鉬的遷移或升華，從而導(dǎo)致鉬在催化層中的沉積、壓力在催化層中的下降、催化活性的下降和催化劑使用期限的縮短。因此，不飽和酸的產(chǎn)率會(huì)下降。

一般而言，為了在伴隨著熱產(chǎn)生的催化反應(yīng)中控制熱部位處的過(guò)多的熱，已有各種各樣的方法。這樣的方法包括減少原料氣的量以降低空速的方法和使用具有相對(duì)較小內(nèi)徑的反應(yīng)管的方法。然而，當(dāng)空速降低時(shí)，在工業(yè)規(guī)模上不可能獲得高生產(chǎn)率。當(dāng)反應(yīng)管的內(nèi)徑減小時(shí)，難于制造所述反應(yīng)器。此外，在后者的情況下，存在制造該反應(yīng)器所需的經(jīng)濟(jì)上不利的高成本、以及填充催化劑所需的時(shí)間和勞動(dòng)力增加的缺點(diǎn)。由于這些原因，對(duì)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地通過(guò)使用催化劑以高產(chǎn)率和高生產(chǎn)率制備不飽和醛和/或不飽和脂肪酸并同時(shí)避免已知方法的上述問(wèn)題的方法存在持續(xù)的需求和研究。