有机化合物与氢过氧化物的反应制造技术

本发明专利技术涉及在至少一个反应器中使用至少两种不同的沸石催化剂进行有机化合物与氢过氧化物的催化反应的方法。本发明专利技术的特征在于至少两种所述不同的沸石催化剂是在空间上互相分隔地使用的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使有机化合物与氢过氧化物反应的方法，在该方法中使用了至少两种不同的钛沸石催化剂。至少两种不同的催化剂在物理上互相分隔，例如通过将不同的催化剂置于串联的不同反应器中或者置于单个反应器中并在该反应器内在物理上互相分隔。在现有技术的许多文献中都讨论了有机化合物与氢过氧化物的反应。然而，这些通常只论述了在有机化合物与氢过氧化物的反应中使用单种催化剂的方法。申请人的WO 00/07965涉及，例如，一种使有机化合物与氢过氧化物反应的方法，其中特别地粗略提及了可以加入一种或多种合适的催化剂以提高该反应的效率。然而，WO 00/07965没有进一步给出关于使用超过一种催化剂的方法如何构建的信息。因此，该文献中明确描述的具体实施方式涉及使有机化合物与一种多相催化剂接触的方法。申请人的WO 01/72729同样涉及一种使有机化合物与氢过氧化物反应的方法，其涉及非常有效的催化剂再生。在这方面，其特别描述了这样的具体实施例方式除了必须存在至少两个并联反应器外，还有至少两个串联的反应器。在该方法中，不同的并联反应器中可以存在类型相同但反应性不同的催化剂。WO 01/72729没有给出关于不同催化剂的信息。申请人的WO 01/10855同样涉及一种使有机化合物与氢过氧化物反应的方法，其中产生非均相反应条件。在其中所述的方法，pH和温度还可能包括压力，都在反应介质中改变。WO 01/10855没有提及在该方法中使用不同的催化剂。因此，本专利技术提供了一种在至少一个反应器中使用至少两种不同的沸石催化剂进行有机化合物与氢过氧化物的催化反应的方法，其中至少两种所述不同的沸石催化剂是在物理上互相分隔地使用的。本专利技术的方法中所用的沸石催化剂可以是沸石材料本身，或由沸石材料制成的成型体，或者沸石材料本身与由沸石材料制成的成型体的混合物。本专利技术中所用的术语“不同的沸石催化剂”因此可涉及沸石材料之间的不同，还涉及成型体性质方面的不同。沸石材料的不同在于，例如-沸石材料的钛含量；-钛以外的其它化学元素的含量；-沸石的多孔性，其中多孔性的不同之处在于，例如，不同沸石催化剂不同的孔几何形状，这些相应地有，例如，不同的孔体积、不同的孔径或不同的孔表面积；沸石也可以具有不同的孔分布；-沸石材料的晶体结构；-沸石材料的表面改性；-沸石材料的酸度。成型体的不同在于，例如，-成型催化剂体的几何形状；-成型体的多孔性，其中多孔性的不同之处在于，例如，不同成型体具有不同的孔几何形状，这些相应地有，例如，不同的孔体积、不同的孔径或不同的孔表面积；成型体也可以具有不同的孔分布；-成型体的机械强度；-成型催化剂体的粘合剂含量；-用于制造成型催化剂体的粘合剂材料的类型；-成型催化剂体中具有催化活性的沸石材料的含量；-成型体的碳含量。对于本专利技术，术语“不同的沸石催化剂”也包括两种催化剂混合物，它们互相不同并且各自包括至少两种不同的成型体或至少两种不同的沸石材料本身或者至少一种成型体和至少一种沸石材料本身。不同的催化剂混合物是如上所述在下列方面有所不同的混合物-上述关于沸石材料或成型体举例的区别性特征中的至少一个，-或混合物中各组分的混合比-或上述关于沸石材料或成型体举例的区别性特征中的至少一个以及混合物中各组分的混合比。本专利技术所用的术语“在物理上分隔”是指下述具体实施例方式在其中进行反应的装置具有至少两个间隔部分，其中的一个含有沸石催化剂，至少另一个间隔部分含有至少另一与第一间隔部分中所含的沸石催化剂不同的沸石催化剂。这种分隔化可以例如在单个反应器中实现，该分隔化同样可以有多种具体实施方式。由此，分隔化可以，例如，在单个反应器中通过装有不同沸石催化剂的两个或多个不同的反应器区域来实现。此处，反应器的不同区域可以通过至少一个机械分隔装置互相分离以便物理分隔不同的沸石催化剂。相应地，在这两个区域之间可以有一个或多个相同或不同的机械分隔装置。在是三个或多个区域的情况下，可以使用相同或不同的分隔装置来分隔各个区域。机械分隔装置的例子是筛板(例如金属片筛板或筛网板)和在例如蒸馏柱中使用的有序填料(ordered packing)或接合的填料(packingelement)，按照本专利技术特别优选的具体实施方式，在使用成型体作催化剂时使用它们。因此，例如，如果在第一区域中使用具有第一几何形状的成型催化剂体，在第二区域中使用具有第二几何形状的成型催化剂体，在第三区域中使用具有第三几何形状的成型催化剂体，则优选用于分隔这些区域的筛板可以在筛孔上有所不同，这些筛孔可与各成型体的几何形状相匹配。类似地，制造机械分隔装置的材料可以互不相同。因此，本专利技术还提供了一种如上所述的方法，其中不同的催化剂通过至少一个机械分隔装置在物理上互相分隔。也可以不使用额外的机械分隔装置来实现在单个反应器中按照本专利技术的分隔化。这可以例如通过反应器的一个或多个内壁的特殊构造来实现，这些内壁具有例如间隔开的凹陷或类似构造，其中可以容纳不同的催化剂。在实现本专利技术的分隔化时，含有不同沸石催化剂的各个间隔部分也可以直接毗邻，不同沸石催化剂之间无需存在间距。例如可以这样配备反应器第一沸石催化剂在第一区域中，与第一沸石催化剂不同的第二沸石催化剂在直接毗邻的第二区域中，两个催化剂区域具有一个或多个共用界面。在两个区域之间的界面处，可以发生两种不同沸石催化剂的混合，只要确保这两个区域在沸石催化剂分布方面存在不均匀性即可。对于本专利技术，术语“沸石催化剂分布方面的不均匀性”是指下述构造至少部分第一区域主要地、优选完全地由第一沸石催化剂构成，而至少部分第二区域主要地、优选完全地由第二沸石催化剂构成。在特别优选的具体实施方式中，这是通过，例如，不同催化剂的结构床构成的。在这种情况下，反应器的第一区域是由代表第一催化剂间隔部分的第一沸石催化剂床构成的。随后，将与第一催化剂不同的第二沸石催化剂倒在第一间隔部分上以形成第二间隔部分，从而制造反应器的第二区域。类似地，还可以加入第三间隔部分或更多的间隔部分，其中与前两种催化剂都不同或与前两种催化剂中的一种不同的沸石催化剂能够在第三或更多间隔部分中使用。对于本专利技术，这种制造催化剂区域的方法被称作“结构床”。与反应器中只装有一种沸石催化剂传统方法相比，该结构床具有下述优点，即各个反应器区域中所用催化剂的最终选择能够以主动方式影响反应中的转化率。例如，在反应物氢过氧化物和有机化合物被输送通过反应器并经过装有不同沸石催化剂的各个反应器区域的连续方法中，可以使各种催化剂与反应的进程相匹配。因此，可以以下述方式选择未反应的反应物浓度较高的反应器第一区域中的沸石催化剂使得例如放热反应中的转化率刚好高到使放出的热仍然可以被移除。在反应物浓度较低的下一反应器区域，则可以使用能实现例如更高转化率(也就是对该反应更有活性)的沸石催化剂。因此，可以通过适当选择不同的沸石催化剂，因而产生催化剂活性在整个反应器中的不匀性，来补偿反应物氢过氧化物和有机化合物经过反应器时的浓度不匀性和由此导致的包含反应物(氢过氧化物和有机化合物)和它们形成的反应产物的反应混合物的不匀性。例如，氢过氧化物与有机化合物的反应可能会形成能够进一步与氢过氧化物或有机化合物或者氢过氧化物和有机化合物二者反应的产物，以致形成不合意的下游本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在至少一个反应器中使用至少两种不同的沸石催化剂进行有机化合物与氢过氧化物的催化反应的方法，其中至少两种所述不同的沸石催化剂是在物理上互相分隔地使用的。

【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：U米勒，P巴斯勒，JH特莱斯，N里贝尔，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]