[發(fā)明專利]采用回路反應(yīng)器制備壬醛的方法以及壬醛制備用文丘里噴射器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010056904.1
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111170839B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梅華;蔣流強(qiáng);汪國輝
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇諾盟化工有限公司
• 主分類號: C07C45/50
• 分類號: C07C45/50;C07C47/02;B05B7/04;B01J31/24
• 代理公司: 南京聚匠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32339
• 代理人: 裴詠萍

本發(fā)明公開了一種采用回路反應(yīng)器制備壬醛的方法。該方法通過辛烯氫甲?；磻?yīng)制備正壬醛；正壬醛的制備方法以1?辛烯、氫氣、一氧化碳為原料，以三苯基膦三間磺酸鈉鹽和氯化銠為催化劑，進(jìn)行辛烯氫甲?；磻?yīng)。通過回路反應(yīng)器增加水/油/氣三相的反應(yīng)界面，增加反應(yīng)原料1?辛烯、合成氣(氫氣和一氧化碳)和催化劑水溶液間的傳質(zhì)速率，從而提高氫甲酰化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，并通過對回路反應(yīng)器的核心部件文丘里噴射器的設(shè)計參數(shù)與相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步提高辛烯的轉(zhuǎn)化率，提高產(chǎn)物中正壬醛選擇性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用新型反應(yīng)器設(shè)備——回路反應(yīng)器進(jìn)行氫甲?；磻?yīng)制備壬醛的方法。

背景技術(shù)

壬醛廣泛應(yīng)用于香精配方，常作為醛香基的頭香，用于調(diào)制玫瑰、橙花、鈴蘭、牡丹、鳶尾、葵花香葉、甜橙、檸檬、茉莉、晚香玉、防風(fēng)根等香型，工業(yè)上主要通過壬醇脫氫的方法制備壬醛。該工藝存在生產(chǎn)成本高、工藝復(fù)雜、產(chǎn)品收率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。

烯烴分子與合成氣(CO+H₂)在一定的溫度、壓力和催化作用下，可以經(jīng)氫甲?；磻?yīng)得到多一個碳的醛。銠基絡(luò)合物均相催化劑可以在85℃～90℃、1.8MPa的條件下進(jìn)行丙烯氫甲?；磻?yīng)，該工藝被稱為“LPO低壓銠法”。低壓銠法工藝中，反應(yīng)產(chǎn)物與催化劑互溶，需經(jīng)蒸餾操作分離出產(chǎn)物。蒸餾階段溫度過高會導(dǎo)致銠絡(luò)合物催化劑分解失活，并且存在一定量的催化劑流失。于是人們提出了液/液兩相(RCH/RP)工藝，即采用水溶性催化劑進(jìn)行水油兩相反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后靜置，含有催化劑的水相和含有生產(chǎn)物的有機(jī)相會自動分層，含有催化劑的水相可以循環(huán)使用，降低生產(chǎn)成本，并成功應(yīng)用于正丁醛的工業(yè)生產(chǎn)。

水溶性銠絡(luò)合催化體系中，氫甲?；磻?yīng)發(fā)生在兩相間的界面，故烯烴和催化劑水溶液間的傳質(zhì)速度成為催化反應(yīng)速度控制因素。盡管水/油兩相催化體系以丙烯為代表的低碳烯烴氫甲酰化得到了較大的成就，但當(dāng)推廣到高碳烯烴氫甲?；磻?yīng)時，由于高碳烯烴在水溶性極低，致使水相中反應(yīng)傳質(zhì)速率慢、限制了反應(yīng)的進(jìn)行，工業(yè)應(yīng)用前景較差。

目前主要通過“氟兩相”、“有機(jī)液/液兩相”、“溫控相分離”或離子液體的等方法，基于“高溫混溶、低溫分相”的特性，達(dá)到“均相反應(yīng)，兩相分離”的效果，提高高碳烯烴的氫甲?；D(zhuǎn)化效果。這些改進(jìn)方法大都在反應(yīng)體系中額外加入特定結(jié)構(gòu)分子的有機(jī)溶劑或使用特定配體的銠催化劑。對于面向?qū)嵱玫墓I(yè)化生產(chǎn)，應(yīng)盡可能減少或不使用高成本溶劑，循環(huán)套用催化劑以降低生產(chǎn)成本，并充分考慮其工藝方法的放大效應(yīng)，所以以上改進(jìn)方法工業(yè)應(yīng)用前景較差，仍停留在研究階段。

且由于“氟兩相”、“有機(jī)液/液兩相”、“溫控相分離”或離子液體等方法，最終是為了實現(xiàn)“均相反應(yīng)”，會使得在反應(yīng)過程中的催化劑銠從催化劑溶液中轉(zhuǎn)移，從而在“兩相分離”時又出現(xiàn)一定程度的催化劑流失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種正壬醛的新型制備工藝，通過回路反應(yīng)器增加水/油/氣三相的反應(yīng)界面，增加反應(yīng)原料1-辛烯、合成氣(氫氣和一氧化碳)和催化劑水溶液間的傳質(zhì)速率，從而提高氫甲?；磻?yīng)的轉(zhuǎn)化率，并通過對回路反應(yīng)器的核心部件文丘里噴射器的設(shè)計參數(shù)與相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步提高辛烯的轉(zhuǎn)化率，提高產(chǎn)物中正壬醛選擇性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種采用回路反應(yīng)器制備壬醛的方法，該方法通過辛烯氫甲?；磻?yīng)制備正壬醛；正壬醛的制備方法以1-辛烯、氫氣、一氧化碳為原料，以三苯基膦三間磺酸鈉鹽和氯化銠為催化劑，進(jìn)行辛烯氫甲?；磻?yīng)；并在反應(yīng)過程中控制文丘里噴射器噴嘴處的液體線速度為70m/s～120m/s；并在氫甲?；磻?yīng)的起始階段，將三苯基膦三間磺酸鈉鹽和氯化銠溶于水中形成的催化劑水相溶液、以及有機(jī)相1-辛烯一起加入所述回路反應(yīng)器的反應(yīng)釜內(nèi)；所述催化劑水相溶液與1-辛烯的體積比為(0.5～3)：1，三苯基膦三間磺酸鈉鹽和氯化銠的摩爾比為(20～80)：1，1-辛烯與催化劑水相溶液中銠元素的摩爾比為(1000～3000)：1。