通过非均相催化气相部分氧化制备至少一种有机目标化合物的方法技术

技术编号:5526342 阅读:216 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种通过在两个平行操作的氧化反应器系统中用分子氧将有机前体化合物非均相催化气相部分氧化而制备有机目标化合物的方法,并在处理系统中从产物气体料流的混合物取出该目标化合物。进料到氧化系统之一中的催化剂包含一部分量的如下催化剂:非均相催化气相部分氧化反应在其上已进行的时间比在进料到另一氧化反应器系统中的那部分催化剂上进行的长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利说明 本专利技术涉及一种通过以下步骤制备至少一种有机目标化合物的方法 a)在至少两个包含催化剂装料且平行操作的氧化反应器系统中用分子氧使至少一种有机前体化合物非均相催化气相部分氧化,以获得至少两股产物气体料流,其各自包含目标化合物且各自源于至少两个氧化反应器系统之一,和 b)随后从所述至少两股产物气体料流中取出至少一种目标化合物以获得至少一股粗目标产物料流,其中 c)在所述取出之前,将所述至少两股产物气体料流中的至少两股混合在一起,或在取出过程中,将在由所述至少两股产物气体混合物料流到至少一股粗目标产物料流的路径上获得的任何包含目标产物的后继料流中的至少两股混合在一起,和/或在从所述至少两股产物气体料流中取出之后,将在取出过程中获得的任何粗目标产物料流混合在一起,以形成混合物料流。 有机化合物与分子氧的完全氧化在本文中是指在分子氧的反应性作用下该有机化合物以存在于该有机化合物中的全部碳转化为碳的氧化物且含于该有机化合物中的全部氢转化为氢的氧化物的形式转化。 本文将有机化合物在分子氧的反应性作用下的所有不同反应合并为有机化合物的部分氧化。 换句话说,本文件中部分氧化的概念尤其还包括部分氨氧化,其特征在于有机化合物的部分氧化转化在氨的存在下进行。 特别地,部分氧化在本文中应理解为有机化合物在分子氧的反应性作用下的这样的转化其中待部分氧化的有机化合物(有机前体化合物)在转化完成时比进行部分氧化之前多含有至少一个化学键形式的氧原子。 普遍已知的是,在气相中使用分子氧使范围非常广的有机前体化合物部分和非均相催化氧化可允许获得多种基础化学物。实例包括将叔丁醇、异丁烯、异丁烷、异丁醛或叔丁醇的甲基醚转化为甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸(例如参见DE-A 2526238、EP-A 092097、EP-A 058927、DE-A 4132263、DE-A 4132684和DE-A 4022212);将丙烯醛转化为丙烯酸;将甲基丙烯醛转化为甲基丙烯酸(例如参见DE-A 2526238);将邻二甲苯和/或萘转化为邻苯二甲酸酐(例如参见EP-A 522871),将间二甲苯转化为间苯二甲酸,将对二甲苯转化为对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯;以及将丁二烯转化为马来酸酐(例如参见DE-A 2106796和DE-A 1624921);将正丁烷转化为马来酸酐(例如参见GB-A 1464198和GB 1291354);上述转化用于获得对应于酸酐的酸;将丙烯转化为丙烯醛和/或丙烯酸(例如参见DE-A 2351151);将1,2-二氢化茚例如转化为蒽醌(例如参见DE-A 2025430);将乙烯转化为氧化乙烯或将丙烯转化为氧化丙烯(例如参见DE-B 1254137、DE-A 2159346、EP-A 372972、WO 89/0710、DE-A 4311608和Beyer,Leh rbuch der organischen Chemie,第17版(1973),Hirzel Verlag,Stuttgart,第261页);将丙烯和/或丙烯醛转化为丙烯腈(例如参见DE-A 2351151);将异丁烯和/或甲基丙烯醛转化为甲基丙烯腈;对烃进行氧化脱氢(例如参见DE-A 2351151);将丙烷转化为丙烯腈或转化为丙烯醛和/或丙烯酸(例如参见DE-A 10131297、EP-A 1090684、EP-A 608838、DE-A 10046672、EP-A 529853、WO 01/96270和DE-A 10028582);以及使乙烷反应以生成乙酸;使苯反应以生成苯酚;以及使1-丁烯或2-丁烯反应以生成相应的丁二醇,等等。 有机前体化合物的非均相催化气相部分氧化的方法的缺点在于所得的产物气体不包含纯净形式的有机目标化合物,而是作为通常额外包含副产物、未转化反应物和惰性稀释气体的混合物的组分(在本文件中,在非均相催化气相部分氧化条件下基本表现为惰性的稀释气体应理解为在非均相催化气相部分氧化条件下其组分(各组分单独考虑)超过95mol%,优选超过99mol%的程度保持未化学改变的稀释气体)。 目标化合物必须由这些产物气体/气体混合物取出。为此,通常在适用于此目的的装置中,最初(若合适的话的话在直接和/或间接冷却完成后)将有机目标化合物从产物气体(气态产物混合物)转移到冷凝(液体和/或固体)相。该转移可例如通过产物气体的完全或部分冷凝进行。在优选的实施方案中,其通过分凝进行(例如在包含分离内件的塔中;例如参见DE-A 10332758及其中所引用的现有技术)。 或者,向冷凝相的转移也可通过在吸收装置中(例如在包含分离内件的吸收塔中)使若合适的话预先冷却的来自产物气体(混合物)的目标化合物吸收至合适的液体吸收剂中来实现(例如参见DE-A 10336386、US-A 2004/0242826及这些文献中所引用的现有技术)。还可以通过在固体吸收材料上吸收或通过冻出将有机目标化合物由产物气体(混合物)转移到冷凝相。 冷凝相包含已达到目标产物的进一步应用所需纯度的目标化合物(目标产物)(在该情况下,冷凝相已经构成所需粗目标产物料流;前缀“粗”用于表示除所需目标化合物之外粗目标产物料流通常还额外包含至少一种可分析检测量的非目标产物组分),或者需要粗目标产物料流的更高纯度。在后一种情况下,冷凝相仅构成后继料流,以本身已知的方式通过应用进一步的下游取出方法(串联连接)从该后继料流获得所需粗目标产物料流。这样的进一步取出方法通常为串联连接的萃取和/或精馏分离方法。若合适的话,这些方法可在其使用之前或在进行之中通过低沸物汽提来补充(低沸物应理解为在标准条件(25℃,1atm)下,沸点低于目标化合物的次级组分)。此外,上述取出方法可通过中间结晶取出法保证。这类结晶取出法也可作为冷凝相的唯一进一步纯化方法。从一个纯化段(纯化装置)输送至下一纯化段(纯化装置)的包含目标产物的料流在每种情况下构成本文件范围内的后继料流。一般而言,在进一步纯化段(纯化装置)中从前一后继料流获得的后一后继料流包含纯度增加的目标化合物。 通过用分子氧将有机前体化合物非均相催化气相部分氧化来制备有机目标化合物的另一特征在于待用于非均相催化气相部分氧化反应的催化剂通常是固体。 特别常见的是,所用催化剂是氧化物组合物或是贵金属(例如银)。催化活性氧化物组合物除氧之外可包含仅一种其它元素或超过一种其它元素(多元素氧化物组合物)。特别常见的是,所用催化活性氧化物组合物是包含超过一种金属元素,特别是过渡金属元素的那些组合物。在该情况下,其称为多金属氧化物组合物。通常,多元素氧化物组合物并非元素组分的氧化物的简单物理混合物,而是这些元素的复杂聚化合物的非均匀混合物。 此外,非均相催化气相部分氧化,特别是前述的非均相催化气相部分氧化在高温下(通常数百℃,通常为100至600℃)进行。 由于大多数非均相催化气相部分氧化反应强烈放热地进行,因此由于适当频繁地除热的原因其在流化床或(通常等温的)固定床反应器中进行,其中它们位于反应室中,用于间接热交换的换热介质环绕过该反应室(例如,可将催化剂床以固定床形式安置在管束式反应器的催化剂管中,使盐熔体环绕通过用于除热)。 原则上,也可在安置于绝热反应器中的催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过以下步骤制备至少一种有机目标化合物的方法:a)在至少两个包含催化剂装料且平行操作的氧化反应器系统中,用分子氧将至少一种有机前体化合物非均相催化气相部分氧化,以获得至少两股产物气体料流,其各自包含目标化合物且各自源于所述至少两个氧化反应器系统之一,和b)随后从所述至少两股产物气体料流中取出所述至少一种目标化合物以获得至少一股粗目标产物料流,其中c)在所述取出之前,将所述至少两股产物气体料流中的至少两股混合在一起,或者在取出过程中,将在由所述至少两股产物气体料流到至少一股粗目标产物料流的路径上获得的任何包含目标产物的后继料流中的至少两股混合在一起,和/或在由所述至少两股产物气体料流取出之后,将在取出过程中获得的任何粗目标产物料流混合在一起,以形成混合物料流,其中:所述至少两个平行操作的氧化反应器系统中的在其上形成混合物料流所包含的目标化合物的催化剂装料的至少一种包含至少一部分如下催化剂:非均相催化气相部分氧化反应在其上已进行的时间比在所述至少一种其他催化剂装料的所有催化剂部分上进行的长。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M迪特勒KJ米勒恩格尔J佩佐尔特U哈蒙
申请(专利权)人:巴斯福股份公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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