[發明專利]通過反應混合泵生產α,β-不飽和醛

有效

• 申請號: 201080042277.0
• 申請日: 2010-08-03
• 公開（公告）號: CN102510852A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: A·凱齊克;H-G·呂肯;D·弗里達格;W·比施肯;D·麥克科維亞克;F·布羅克西恩
• 申請（專利權）人: 贏創奧克森諾有限責任公司
• 主分類號: C07C45/74
• 分類號: C07C45/74;C07C47/21
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

本發明涉及生產α,β–不飽和醛的方法，在其中在連續通流的反應器中，在含水堿存在下進行原料醛的催化羥醛縮合。

這樣的方法從WO2004/065342A1中是已知的。

不飽和醛由于它們的反應性而成為制備許多有機化合物的原料。它們的選擇性氫化產生了相應的飽和醛，其同樣是許多合成的基礎物。醛的氧化產生了工業使用的羧酸。醛的氫化產生了飽和醇，其用于生產增塑劑和去污劑。

正丁醛的醛醇縮合反應，同時消去水來形成2-乙基己烯醛是全球大規模進行的，因為氫化產物(即，2-乙基己醇)被大量用作增塑劑醇。作為催化劑，通常使用溶解在水中的堿。典型地使用具有一定百分比范圍的NaOH含量的氫氧化鈉水溶液。該反應經常在80-150℃的溫度，小于5?bar的壓力以及1-20的有機相與含水催化劑相的相比率來進行(Hydrocarbon?Processing，1980年10月，第2節第93-102頁)。這種反應例如可以在攪拌釜中進行(DE1906850，DE927626)，在逆流運行的填料塔中進行(G.?Dümbgen，D.?Neubauer，Chemie-Ing.-Techn.，41，974(1969))，或者在流動管中進行(GB761203)。全部這些方法在98.5%的轉化率情況下以至多98%的選擇性產生了2-乙基己烯醛。一個缺點是在相對高的溫度，由于坎尼扎羅反應而不可逆的損失了部分所用的正丁醛。在該坎尼扎羅反應中所形成的丁酸中和了堿性催化劑。含有高載量的有機材料的部分催化劑溶液因此必須連續排出，并且用新鮮的催化劑替代。

以類似于正丁醛的方式，可以將正戊醛轉化成不飽和C₁₀-醛2-丙基-庚醛。該C₅-醛的羥醛縮合可以在攪拌反應器中進行，該攪拌反應器裝備有內部熱交換器來除熱。這種方法進程描述在例如WO93/20034A1中，并且由于移動的零件，該方法易受機械影響，并且構造和維護是復雜的，這歸因于反應器中內置的熱交換器。

醛的羥醛縮合的特征是參與了兩種實際上不可混溶的液相(有機醛相，含水催化劑相)的反應事件。為了實現高的轉化率和選擇性，因此在反應過程中必需將兩種相互不混溶的液體相彼此密切接觸，來克服所述相之間的物質傳輸的限制。因此必須依靠合適的加工技術措施來在兩相之間產生盡可能大的物質傳輸面積。

根據WO93/20034A1所述的現有技術，當使用強力攪拌的攪拌釜和當使用紊流的管式反應器時，確保了含有機醛的相和含水催化劑相之間的物質傳輸。

但是，在攪拌釜中攪拌需要輸入機械能量來驅動該攪拌機構。為了降低生產成本，期望的是盡可能高效地引入維持反應所需的機械攪拌功，目的是降低總能耗。

從WO2004/065342A1中已知的是醛醇化(Aldolisierung)可以在這樣的反應器中進行，其由管和具有固定的紊流發生元件的段組成。離心泵使得反應混合物循環通過所述管，作為其結果，在紊流發生元件處產生了紊流。反應液體的紊流流動導致了它的相的紊流，這使得它們之間的物質傳輸成為可能。此處所述的設備可以是一種回路反應器。沒有提出對比例，來顯示這樣的醛醇化反應器的紊流發生效率是否優于具有旋轉的攪拌機構的反應器。

在任何情況中，如WO2004/065342A1所述的具有安置在離心泵外面的固定的紊流發生元件的醛醇化反應器的構造具有大的固有體積(Eigenvolumen)的缺點。在運行中通流的設備的固有體積（hold?up）描述的是在設備中的泵關閉時，保持在靜止態的設備中的流體的體積。WO2004/065342A1所公開的醛醇化反應器的固有體積是由管線體積，紊流發生區的體積和泵外殼體積構成的。

歸因于它們小的固有體積，所說的反應混合泵在用于反應性和毒性反應物的連續反應的反應器方面具有吸引力。

此處所述含義的反應混合泵包含：

a).?固定的泵外殼，

b).?可旋轉地安裝在所述泵外殼中的葉輪，其具有多個徑向延伸的混合室，該混合室是在葉輪周邊方向上開口的，

c).?包封著所述混合室的混合通道，其沿著葉輪周邊在泵外殼內延伸，

d).?至少一個用于反應原料的入口和用于反應產物的出口，其中入口和出口通過所述混合通道彼此流體連通，

e).?發動機，依靠其能旋轉驅動所述葉輪。

迄今為止存在著下面的依靠反應混合泵來進行反應的報告：