[发明专利]一种混合碳四氢甲酰化反应制备醛的方法

说明书

一种混合碳四氢甲酰化反应制备醛的方法，包括：步骤S1、在第一催化剂的存在下使混合碳四和合成气在第一反应区接触进行氢甲酰化反应，得到含有正戊醛和2‑甲基丁醛的第一反应产物；步骤S2、分离第一反应产物，得到正戊醛和2‑甲基丁醛的混合物、未反应的原料以及含第一催化剂的物流；步骤S3、在第二催化剂的存在下使未反应的原料和合成气在第二反应区接触进行氢甲酰化反应得到含有3‑甲基丁醛的第二反应产物，任选地，对第二反应产物进行纯化处理；所述混合碳四是指脱除了2‑丁烯和1,3‑丁二烯所得到的含1‑丁烯和异丁烯的混合物。本发明通过分段反应的方式将1‑丁烯和异丁烯分别进行氢甲酰化反应得到不同的产物，避免了提前进行1‑丁烯和异丁烯的分离。

技术领域

本发明涉及一种混合碳四氢甲酰化反应制备醛的方法。

背景技术

烯烃与合成气在催化剂的作用下进行氢甲酰化反应，生成比烯烃多一个碳原子的醛方法是众所周知的工艺。

对于乙烯、丙烯这种没有异构体的烯烃来说，其氢甲酰化反应相对简单，而对于碳四以上的烯烃，因为存在不同的异构体，各种异构体氢甲酰化的反应条件不同，其产物醛的结构也不同，一些同分异构体的氢甲酰化产物醛分离较为困难，因此对于碳四以上的烯烃，不适合将碳四以上的混合烯烃在同一反应区中同时进行反应，在进行反应之前需要对其进行分离。

以混合碳四为例，其可能的组成有1-丁烯，反-2-丁烯，顺-2-丁烯，异丁烯，1,3-丁二烯及丁烷。目前工业上将1,3-丁二烯从碳四组分中分离已经有较为成熟的方法，而对于异丁烯，目前采用将异丁烯转化为甲基叔丁基醚的方法，实现了异丁烯与混合碳四的分离。混合碳四除去异丁烯后的产物一般被称为醚后碳四。然而近年来由于甲基叔丁基醚的安全性问题，一些发达国家已经立法禁止在汽油中添加甲基叔丁基醚，使得异丁烯失去了一个重要的用途，采用将异丁烯转化为甲基叔丁基醚的方式受到限制。在此背景下，混合碳四的组成将是1-丁烯，反-2-丁烯，顺-2-丁烯，异丁烯及丁烷。

混合碳四中各组分沸点可见下表：

由混合碳四中各组分沸点可以看出，2-丁烯与其他组分之间的差异较大，可以通过常规的精馏的方式将2-丁烯从混合碳四中分离，然而，异丁烯与1-丁烯的沸点非常接近，采用常规的方式难以将异丁烯与1-丁烯分离。因此，如何实现C4资源的有效利用、获得高纯度的C4反应产物是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种混合碳四氢甲酰化反应制备醛的方法，通过使用将原料分区反应的方式，实现了在两个反应区生成不同的高纯度醛产物。

本发明通过如下技术方案来实现：一种混合碳四氢甲酰化反应制备醛的方法，包括：

步骤S1、在第一催化剂的存在下使混合碳四和合成气在第一反应区接触进行氢甲酰化反应，得到含有正戊醛和2-甲基丁醛的第一反应产物；

步骤S2、分离第一反应产物，得到正戊醛和2-甲基丁醛的混合物、未反应的原料以及含第一催化剂的物流；

步骤S3、在第二催化剂的存在下使未反应的原料和合成气在第二反应区接触进行氢甲酰化反应得到含有3-甲基丁醛的第二反应产物，任选地，对第二反应产物进行纯化处理；

所述混合碳四是指脱除了2-丁烯和1,3-丁二烯所得到的含1-丁烯和异丁烯的混合物。

所述合成气为氢气和一氧化碳的混合气体，优选地，氢气和一氧化碳的摩尔比1:10～10:1，优选1:2～10:1。

根据本发明的优选实施方式，所述第一催化剂为由铑化合物和烃基膦类配体生成的铑-膦络合催化剂；第二催化剂选自由铑化合物和烃基膦类配体生成的铑-膦络合催化剂、由铑化合物与亚磷酸酯配体生成的铑-膦络合催化剂和由铑化合物与磷酸酯配体生成的铑-膦络合催化剂中的一种或多种。