[发明专利]氢甲酰化方法

说明书

通过向汽提气体蒸发器添加CO来改善使用包含有机亚磷酸酯配体的氢甲酰化催化剂时的催化金属损失。

背景技术

本发明涉及一种氢甲酰化方法。更确切地说，其涉及这样一种方法，其中催化剂再循环流中重物质的量受到控制。

众所周知，可以通过在金属-有机磷配体络合物催化剂存在下，使烯烃与一氧化碳和氢气反应产生醛，并且优选的方法包括连续氢甲酰化和再循环含有金属-有机磷配体络合物催化剂的催化剂溶液，其中金属选自第8族、第9族或第10族。铑是优选的第9族金属。US4,148,830、US 4,717,775以及US 4,769,498披露了此方法的实例。所得醛可以用于产生许多产物，包括醇、胺以及酸。出于从催化剂中分离产物的目的，常见的做法是在反应区之后使用蒸发器。

众所周知，包含铑和有机亚磷酸酯配体的氢甲酰化催化剂具有极高反应速率；参见《铑催化的氢甲酰化(Rhodium Catalyzed Hydroformylation)》,van Leeuwen,Claver,Kluwer Academic Pub.(2000)。所述催化剂具有工业效用，因为其可以用于提高生产速率，或用于使内部烯烃和/或分支的内部烯烃有效地氢甲酰化，所述烯烃的反应比线性α烯烃慢。然而，例如还从US 4,774,361得知，在一些条件下，这些催化剂在液体再循环氢甲酰化方法中损失铑。因为铑十分昂贵，所以铑的连续损失会大大提高催化剂成本。

尽管铑损失的确切起因还不明确，但在US 4,774,361中和其它地方已经假设：所述损失是由典型产物分离步骤的低一氧化碳(CO)浓度和高温环境所加剧。US 6,500,991描述一种通过在移出产物之后冷却浓缩的催化剂，并随后将CO添加到浓缩流中来减缓有机亚磷酸酯推动的方法中铑损失的手段。US 6,500,991还描述在分离步骤之前将CO添加到减压/闪蒸容器中。对于任一选择方案，分离区中的总压力教示为小于或等于1巴。因此，US 6,500,991的方法尝试在分离区前后使催化剂稳定化，而不直接处理在分离步骤的严苛环境期间可能出现的损失。

US 8,404,903描述一种在超过大气压下同时使用相对中等温度移出醛产物的手段。然而，除改变分离区的冷凝器温度以外，所述方法未提供控制CO含量的手段。此控制手段限于CO分压的狭窄范围内并且需要昂贵的制冷单元来调节如此大流量的气体。在US 8,404,903中描述的最大总压力(100psia)和CO摩尔百分比(16％)下，16psia的最大CO分压是可能的，尽管处于此高压下，即便是移出具有相对挥发性的C₅醛，分离区生产率仍低得难以接受。这是由于以下事实：需要蒸发器温度和再循环气体流量的可接受平衡来达成可接受的产物回收率和铑损失速率。US 8,404,903提到，再循环气体中CO的存在应该有益于亚磷酸酯配体的稳定性，但未提到减缓或防止铑损失。

鉴于先前技术的不足，仍需要一种从铑-有机亚磷酸酯氢甲酰化催化剂中分离高沸点醛同时减少铑损失的手段。

发明内容

本发明的方法是这样一种连续氢甲酰化方法，其包含：(a)从反应器中移出粗产物；(b)将粗产物传送到蒸发器；(c)在蒸发器中分离粗产物产生含有催化剂的液体流和气相流；以及(d)将蒸发器中的平均CO分压维持在大于16psia(110kPa)。

在一个实施例中，所述方法包含：

(a)将粗产物流馈入蒸发器中，所述粗产物流包含：一种或多种产物、一种或多种重副产物、过渡金属-有机亚磷酸酯配体络合物催化剂、一种或多种未转化的反应物以及一种或多种惰性轻物质；

(b)从蒸发器中移出顶部气体流，所述顶部气体流包含：一种或多种产物、一种或多种未转化的反应物、一种或多种惰性轻物质以及重副产物的一部分，并且将所述顶部气体流馈入冷凝器中；

(c)从冷凝器中移出冷凝器顶部气体流，所述冷凝器顶部气体流包含：一种或多种未转化的反应物和一种或多种惰性轻物质；