将香茅醛连续氢化为香茅醇的方法技术

本发明专利技术描述了一种将香茅醛选择氢化为香茅醇的方法，其中，使其中溶解有香茅醛并悬浮有能够先于碳－碳双键优先氢化碳－氧双键的催化剂颗粒的液相在含氢气体存在下通过抑制催化剂颗粒输送的设施。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种连续且选择性地将香茅醛氢化为香茅醇的方法(路线1)。路线1 香茅醛香茅醇香茅醇可用作香料和香味剂。US 3,,346,650公开了一种通过在铬酸铜催化剂上氢化香叶醇和橙花醇的混合物制备香茅醇的方法。多数情况下，在多相催化剂上的催化氢化使用固定床反应器进行以获得连续工艺操作的优点。但是，必须生产和使用特殊制备的催化剂，并且当失去活性后(经常是仅经过短期运转时间后)，不得不以高昂的成本和不便利的方式更换或再生，所述更换和再生中通常不仅包括关闭氢化设备，而且还要关闭后续的处理阶段。作为选择，多相催化氢化可以通过引入机械能使氢化催化剂悬浮在液相中而以悬浮反应的形式进行，例如在搅拌釜中，参见，例如UllmannsEncyklopdie der technischen chemie，第4版，第13卷，1997，第138页，Verlag Chemie Weinheim。引入超过产生悬浮液所必需的过量能量并不能够使待氢化分子向催化剂颗粒表面的质量传递产生显著改进，因为可达到的催化剂颗粒和液相之间的相对速率仅略微超过沉降速率。虽然流体或流化床反应器允许较高的相对速率，但它们需要使用显著更大的催化剂颗粒，因此在运转过程中催化剂床或多或少广泛扩展。但是，相对于大催化剂颗粒体积而言的较低表面积降低了材料的转化率并因此抵消了较高相对速率的作用。EP-A 798 039公开了一种在包含其中悬浮至少一种催化剂的液相的反应器内进行催化反应的方法。描述了将氢化脱氢里哪醇(hydrodehydrolinaool)氢化为氢化里哪醇并进一步氢化为四氢化里哪醇。氢化脱氢里哪醇仅包含一个三键作为要氢化的官能团，因此本领域熟练技术人员对于选择氢化不能得出任何建议。本专利技术的目的在于提供一种将香茅醛选择氢化为香茅醇的方法，该方法结合了高时空收率和简单更换催化剂的优点。我们发现，通过下述方法能够实现该目的使其中溶解香茅醛并悬浮能够先于碳-碳双键优先氢化碳-氧双键的催化剂颗粒的液相在含氢气体存在下通过能抑制催化剂颗粒输送的设施。在本专利技术方法中，获得了与催化剂颗粒相比较高的液相速率，因为催化剂颗粒的输送通过适当装置如反应器的内部构件受到抑制，即所述颗粒更多地被强制向后而不是围绕液体。与悬浮颗粒具有的相对体积而言的较高表面积相结合，结果达到了高时空收率。进行本专利技术方法的合适设备在EP-A 798 039中描述。抑制催化剂颗粒输送的设施优选具有水力直径是催化剂颗粒平均直径的2-2000倍、优选5-500倍、更优选5-100倍的孔或通道。水力直径是一种本领域技术人员熟悉的用于描述非环形结构的当量直径的手段。孔的水力直径定义为4倍的孔截面积与其周长的商。在通道的截面为等腰三角形时，水力直径可用下式定义2bh/(b+2s)其中b是底，h是高，s是三角形的等长。适当设备的孔或直径具有的水力直径一般为0.5-20mm，优选1-10mm，更优选1-3mm。通常，所用催化剂颗粒具有的平均直径为0.0001-2mm，优选0.001-1mm，更优选0.005-0.1mm。抑制催化剂颗粒输送的设施可包含乱堆填料、编织物、开孔泡沫结构，优选用塑料制作，例如聚氨酯或三聚氰胺树脂，或陶瓷，或结构填充元件，正如一般由蒸馏和萃取技术通过它们的几何形状已知的元件。但是，对于本专利技术，所述结构填料一般具有显著更小的水力直径，常常比蒸馏和萃取
的可比内部构件小1/2-1/10。适用的结构填充元件尤其是金属织物填充物和钢丝织物填充物，例如设计Montz A3，Sulzer BX、DX和EX。除金属织物之外，还可以使用由其它纺织、编织或毡材料制成的结构填料。其它合适的结构填充物是平面或波纹板，优选没有穿孔或其它较大孔，例如与设计Montz B1或SulzerMellapak相对应的那些。由延展性金属制作的结构填充物也是有利的，例如Montz BSH类型的填充物。结构填充物是否适合本专利技术的关键因素不是其几何形状，而是可用于液体流动的孔径和通道宽度。在优选的实施方式中，所述设施面向液相的表面具有的粗糙度为催化剂颗粒平均直径的0.1-10倍，优选0.5-5倍。优选使用具有平均表面粗糙度值Ra(依照DIN4768/1确定)为0.001-0.01mm的材料。当使用织造不锈钢丝填充物时，可通过在氧存在下热处理，例如在空气、约800℃下热处理织物达到合适的表面粗糙度。本专利技术方法通常在压力1-100巴、优选1-60巴、更优选1-50巴下进行。反应温度一般为40-120℃，优选60-100℃。更优选70-90℃。除香茅醛之外，所述液相优选包含惰性稀释剂，尤其是C1-C6链烷醇，更优选C1-C4链烷醇，特别是甲醇。所述液相优选还包含氨，伯、仲和/或叔胺，其中最优选叔胺，例如三(C1-C4烷基)胺，尤其是三甲胺。香茅醛在所述液相中的浓度优选为50-90重量％，更优选60-80重量％；稀释剂的浓度为40-50重量％，优选20-35重量％；氨/胺的浓度为1-15重量％，优选1-8重量％。使用的含氢气体一般是纯度为至少99.5体积％的氢气。所述气体至少以基于液相中存在的羰基化合物的化学计量的量使用，一般以过量1-20％的量使用。使用的催化剂可以是商业化的能够先于碳-碳双键优先氢化碳-氧双键的悬浮催化剂。特别适合的催化剂是其中至少包含钌作为活性成分的那些。除钌之外，催化剂还可以包含其它活性成分，例如铁。所述催化剂可以金属和/或氧化物的形式使用。优选将活性成分施加到载体材料上。合适的载体材料的实例包括SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3或碳如石墨、碳黑或活性炭。由于活性炭容易悬浮，所以优选使用。基于催化剂的总重，钌的含量优选为0.1-10重量％，铁的含量优选为0.1-5重量％，特别为0.5-1.5重量％。悬浮催化剂材料可以借助传统技术引入所述液相并在其中分布。用于抑制催化剂颗粒输送的设施通常是反应器内的多个内部元件，这些元件按下述方式布置当反应混合物通过反应器时被强制穿过该设施，即这些内部元件通常填充在反应器的全部自由横截面上。所述内部元件优选，但不必须，沿液相的流动方向遍布在反应器的整个长度。多种反应器形式都适用，例如喷嘴反应器、泡罩塔或管束反应器。其中，特别合适的反应器是垂直泡罩塔或其中内部元件容纳在各个管内的管束反应器。优选使含氢气体与所述液相逆流通过反应器，优选与重力方向相反。所述气相与液相密切混合，例如通过注射器喷嘴。所述液相的表观速度优选超过100m3/m2h，尤其为100-250m3/m2h，所述气相的表观速度优选超过100Nm3/m2h(STP)，尤其为100-250Nm3/m2h(STP)。为了达到足够高的表观速率，优选再循环离开反应器的气相和液相的支流。悬浮于氢化流出物中的催化剂颗粒通过传统方法除去，例如沉降、离心分离、滤饼过滤或交叉流过滤。本专利技术的氢化可以是连续或间歇的，优选连续进行。本专利技术方法将通过附图和下述实施例阐述。附图说明图1是适合进行本专利技术方法的设备的示意图，其中包含具有抑制催化剂颗粒输送的结构填充物2的反应器(泡罩塔)1。液体通过管道3引入反应器1，氢化气体通过管道4引入反应器1。循环气体5使用混合喷嘴6与新鲜气体混合，并且悬浮液11通过泵14环流。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将香茅醛选择氢化为香茅醇的方法，其中，使其中溶解有香茅醛并悬浮有能够先于碳－碳双键优先氢化碳－氧双键的催化剂颗粒的液相在含氢气体存在下通过抑制催化剂颗粒输送的设施。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：HG格奥贝尔，T格拉赫，G威格纳，H富克斯，S翁弗里希特，A萨尔登，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]