减少在加氢甲酰化过程中形成的包含醛化合物的溶液中重物质形成的方法技术

本发明专利技术的一些实施方案涉及用于减少包含一种或多种醛的溶液中重物质形成的方法，例如在加氢甲酰化过程的反应流体中。在一些实施方案中，方法包括基于醛溶液的总重量提供0.1至5重量百分比的有机氮化合物，所述有机氮化合物包括：

Method for reducing the formation of heavy substances in solution containing aldehyde compounds formed during hydroformylation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减少在加氢甲酰化过程中形成的包含醛化合物的溶液中重物质形成的方法
本专利技术涉及减少在醛溶液中重物质形成的方法，包括例如在加氢甲酰化过程中减少醛溶液中的重物质。
技术介绍
众所周知，连续的加氢甲酰化工艺将随着时间缓慢形成相对高沸点的醛衍生的副产物(参见，例如，美国专利4,148,830和4,247,486)。由于这些“重物质”通常用作反应溶剂，因此最初允许它们在液体循环过程中积聚，但必须对产品分离条件(例如温度、压力、汽提气流速等)进行调整以防止其浓度增大超出实际限制。建立引入分离区的反应器流出物(进料)相对于返回到反应区(尾料)的非挥发物的比例，同时仍保持期望的醛产生速率，将最终决定系统可维持的重物质的最大浓度。一旦达到重物质浓度极限，就必须以与其形成速率相当的速率除去它们，以保持期望的平衡。目前优选的去除重物质的方法是挥发，但是，如果所讨论的副产物沸点太高而无法蒸馏出塔顶馏出物(例如，衍生自高级烯烃)，则可能有必要将其作为液体吹扫流(例如，分离区的液体流出物的去除)从系统中除去，以延长催化剂寿命。成本与液体吹扫相关，包括所含铑的贵金属回收、配体的损失以及产物醛的潜在损失(参见，例如，美国专利7,232,931)。尽管杂质(例如金属、酸、碱等)的存在会催化副反应，但在正常情况下，重物质形成的主要驱动因素是温度升高。即使重金属可以通过其形成速率的挥发除去，它们仍然代表产品效率低下的根源。因此，即使在采用较低碳数烯烃的方法中，在建立可接受的反应器温度时，也要考虑由于重物质的存在造成的损失。因此，需要用于在加氢甲酰化过程中，特别是在高级烯烃的加氢甲酰化中减少重物质的替代方法。
技术实现思路
令人惊奇地发现，添加一定种类的有机氮化合物将减慢醛溶液如加氢甲酰化过程中反应液中的醛衍生的重副产物的速率。通常，预期添加含氮物质会导致碱催化的醛醇缩合反应增加重物质形成，但是此种类不但不会增加重物质形成的速度，而且即使没有加氢甲酰化催化剂，也令人惊讶地降低了重物质形成的速度。在一些实施方案中，本专利技术的方法还具有减少利用有机单亚磷酸酯作为配体的催化剂溶液中铑损失的优点。在一个方面，本专利技术涉及减少在包括一种或多种醛的溶液中重物质形成的方法，所述方法包括基于所述醛溶液的总重量提供0.1至5重量百分比的有机氮化合物，所述有机氮化合物包括：其中R1-R5各自独立地是氢、烷基或芳基。在另一方面，本专利技术涉及在产生至少一种醛的加氢甲酰化过程中减少重物质形成的方法，所述方法包括在反应区中使包含烯烃、氢气和一氧化碳的反应物在包括有机单亚磷酸酯配体和铑和钴中的至少一种的催化剂和基于在所述反应区中的流体的总重量为0.1-5重量％的有机氮化合物的存在下接触，所述有机氮化合物包含：其中R1-R5各自独立地为氢、烷基或芳基，其中在加氢甲酰化过程中形成多种重物质，其中重物质形成的速率比在不存在所述有机氮化合物的情况下进行所述过程时的重物质形成的速率至少低10％，并且其中所述加氢甲酰化过程是连续过程并且使用气相色谱法在至少七天的时间内测量重物质形成的速率。这些和其它实施方案中下面具体实施方式中更详细讨论。具体实施方式对元素周期表及其中各个族的所有引用均以CRC化学与物理学手册第72版(1991-1992)CRC出版社第I-11页中发布的版本为准。除非相反地陈述、或由上下文暗示，否则所有份数和百分比都按重量计，并且所有测试方法都是截至本申请的申请日的现行方法。出于美国专利实务的目的，任何所提及的专利、专利申请或公开的内容都以全文引用的方式并入(或其等效美国版本以引用的方式如此并入)，尤其在定义(在不与本公开中具体提供的任何定义不一致的程度上)和所属领域中的常识的公开方面。如本文所用，“一个/种(a/an)”、“所述”、“至少一个/种”和“一个/种或多个/种”可互换使用。术语“包含”、“包括”和其变型当这些术语在说明书和权利要求中出现时不具有限制意义。因此，例如，包含“一种”疏水聚合物的颗粒的水性组合物可以解释为是指该组合物包含“一种或多种”疏水聚合物的颗粒。同样在本文中，端点的数值范围的引用包括该范围内包含的所有数字(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。对于本专利技术的目的，应当理解，与本领域普通技术人员将理解的相一致，数值范围意在包括和支持包括在该范围内的所有可能的子范围。例如，从1到100的范围旨在传达从1.01到100、从1到99.99、从1.01到99.99、从40至60、从1到55等。另外在本文中，数值范围和/或数值的表述，包括权利要求中的此类叙述，可以理解为包括术语“约”。在这种情况下，术语“约”是指与本文所述的数值范围和/或数值基本相同的数值范围和/或数值。如本文所用，术语“ppm”和“ppmw”可互换使用，并且是指按重量计的百万分之几。为了本专利技术的目的，考虑术语“烃”包括具有至少一个氢和一个碳原子的所有允许的化合物。这种允许的化合物也可以具有一个或多个杂原子。在广义上，允许的烃包括可以被取代或未被取代的无环的(具有或没有杂原子)和环状的、支链的和直链的、碳环的和杂环的、芳族和非芳族的有机化合物。如本文所用，除非另外指出，否则术语“取代的”预期包括有机化合物的所有允许的取代基。在广义上，允许的取代基包括有机化合物的无环和环状、支链和非支链、碳环和杂环、芳族和非芳族取代基。示例性的取代基包括例如烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、羟烷基、氨基烷基，其中碳原子数可以为1至20或更多，优选为1至12，以及羟基、卤素和氨基。对于适当的有机化合物，允许的取代基可以是一个或多个并且相同或不同。本专利技术无意以任何方式受限于有机化合物的允许的取代基。如本文所用，术语“加氢甲酰化”或“加氢甲酰化过程”预期包括但不限于涉及转化一种或多种取代或未取代的烯烃化合物或包含一种或多种取代或未取代的烯烃化合物的反应混合物为一种或多种取代或未取代的醛或包含一种或多种取代或未取代的醛的反应混合物的所有加氢甲酰化方法。醛可以是不对称的或非对称的。术语“反应流体”、“反应介质”和“催化剂溶液”在本文可互换使用，并且可包括但不限于包含以下的混合物：(a)金属-有机磷配体络合物催化剂，(b)不含有机磷配体，(c)反应中形成的醛产物，(d)未反应的反应物，(e)所述金属-有机磷配体络合物催化剂和所述游离有机磷配体的溶剂，和(f)一种或多种磷酸性化合物，它们在反应中可溶解和/或悬浮、形成。反应流体可以包括但不限于：(a)反应区中的流体，(b)到达分离区途中的流体流，(c)分离区中的流体，(d)循环流，(e)从反应区或分离区抽出的流体，(f)用除酸系统如萃取器或其他不混溶的流体接触系统处理的抽出的流体，(g)返回到反应区或分离区的已处理或未处理的流体，(h)外部冷却器中的流体，和(i)配体分解产物和衍生自它们的组分，例如氧化物、硫化物、盐、低聚物等。“有机单亚磷酸酯配体”是包含与三个氧原子键合的单个磷原子的化合物；所述三个氧原子各本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少在包括一种或多种醛的溶液中重物质形成的方法，所述方法包括基于所述醛溶液的总重量提供0.1至5重量百分比的有机氮化合物，所述有机氮化合物包括：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171025 US 62/5768671.一种减少在包括一种或多种醛的溶液中重物质形成的方法，所述方法包括基于所述醛溶液的总重量提供0.1至5重量百分比的有机氮化合物，所述有机氮化合物包括：



其中R1-R5各自独立地是氢、烷基或芳基。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机氮化合物包括苯并咪唑。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述醛溶液是在加氢甲酰化过程中的反应流体，其包括烯烃、氢、一氧化碳以及包含铑和钴的至少一种和可水解有机磷配体的催化剂。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述可水解有机磷配体是大体积有机单亚磷酸酯。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述催化剂包含铑，并且铑损失速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·布朗姆，
申请(专利权)人：陶氏技术投资有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US