正丁醇和异丁醛的联产方法技术

本发明专利技术的课题涉及提供使丙烯与氢和一氧化碳反应来联产正丁醇和 异丁醛的方法。本发明专利技术中，在反应器(2)中，在含有属于周期表第8族～ 第10族的金属元素的化合物的催化剂的存在下，使丙烯与氢和一氧化碳 反应(A工序)，利用分离机(第1蒸馏塔)(5)从得到的反应生成物流抽出含 有正丁醛等的塔顶馏出液和含有异丁醇等的侧流液(B工序)，利用分离机 (第2蒸馏塔)(10)将塔顶馏出液分馏成正丁醛和异丁醛，利用分离机(第3 蒸馏塔)(14)将侧流液分馏成异丁醇和正丁醇，将它们抽出(C工序)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，更详细地说，本专利技术涉及 以丙烯为原料的。
技术介绍
在由属于周期表第8族 第10族的过渡金属和有机磷配位体构成的 催化剂的存在下，使烯烃性化合物与氢和一氧化碳反应来制造醛类物质 的方法是人们所熟知的加氢甲醛基化反应。通常，所得到的醛类物质之 中，直链性较高的醛是有用的，为了提高其直链选择性，幵发了各种有 机磷配位体。如此得到的直链性高的醛通常通过利用氢化反应制成醇或者通过縮 合反应转换为分子量大的醛，然后进行氢化反应而转换为分子量更大的 醇，从而将这样的醇用作增塑剂的原料、粘结剂的原料或涂料的原料等。对于不需要缩合工序的醇的制造来说，如果能够从烯烃性化合物以 一步反应工序直接得到醇，则不再另外需要氢化反应工序或氢化反应用 催化剂，能够提供经济上有利的工艺。作为这种从烯烃性化合物以一步反应工序得到醇的催化剂体系，以 往己知有带有三烷基膦作为配位体的钴系催化剂。另一方面，使用钴系 催化剂的情况下，通常需要苛刻的反应条件，例如反应温度为16CTC 200°C、反应压力为5MPa 30MPa，所以，近年来在更温和的条件进行 反应的铑催化剂受到了瞩目。作为利用由铑-有机磷系化合物构成的催化剂体系以一步反应制造 醇类物质的例子，己知有在醇溶剂中，在由铑和三烷基膦构成的催化剂 的存在下，使烯烃性化合物与氢和一氧化碳反应的方法(参见非专利文献 1、非专利文献2、专利文献l)。专利文献1:欧州专利第0420510号公报非专利文献1: J. Chem. Soc.， Chem. Commun.， 1990年，第165页 非专利文献2: J. Chem. Soc.， Dalton Trans., 1996年，第1161页但是，使用现有的由铑-有机磷系化合物构成的催化剂进行反应的情 况下，作为目标的直链型醇的选择性低，在强行完成了反应的状态下， 直链型醇与副产物支链型醇的生成比为2.5左右(直链性=71%)，这是一个 较低的值。所以存在的问题是剩余29%的副产物是支链型醇，该支链型 醇作为产品的价值非常低。特别是以丙烯为原料制造的正丁醇的需求量大，因此，对低成本、 高效率地制造正丁醇的技术有很强的需求。该正丁醇制造时产生的副产 物异丁醇的市场价格非常低。但是，另一方面，以现有的氧化法生成的 异丁醛的需求量大，且市场价格也高。如此只要使用铑-三烷基膦催化剂，就能够以一步反应工序从原料烯 烃性化合物制造醇，但是作为目标的直链型醇的选择性低，副产物几乎 是支链型醇依然作为 一个大问题而存在。艮P，以丙烯作为原料制造正丁醇的情况下，副产物异丁醇的价值极 低。因此，如果提出一种反应工序同样是一步，但生成的副产物更有价 值的新的制造方法，则这种方法将是一个经济上有利且有效的方法，并 且可以说这种方法的重要性非常高。特别是与异丁醇相比，作为异丁醇的类似化合物的异丁醛是价值非 常高的产品。为了由异丁醇得到异丁醛，需要脱氢反应工序，因此，额 外增加了这部分制造成本。另一方面，存在通过加氢甲醛基化法由丙烯制造丁醛的现有方法， 虽然该方法是通过一步得到异丁醛的，但是，为了得到正丁醇，需要将 丙烯的加氢甲醛基化中生成的正丁醛和异丁醛分离，并仅对正丁醛进行 氢化，因此如上所述，该方法的制造成本高。本专利技术是鉴于上述的课题而作出的
技术实现思路
艮口 ，本专利技术的目的是提供一种能够联产正丁醇和异丁醛的新颖且简 单的方法，该方法通过在催化剂的存在下使丙烯与氢和一氧化碳反应， 联产正丁醇和异丁醛。为了解决上述课题，本专利技术人进行了深入研究，结果发现一种制造 正丁醇和异丁醛的方法，其中，在属于周期表第8族 第IO族的金属元素的化合物和有机磷化合物的存在下，在质子溶剂中使丙烯与氢和一氧化碳反应，以均为10%以上的收率制造正丁醇和异丁醛，并且基于所述发现，完成了本专利技术。即，本专利技术的要点在于下述(1) (11)。(1) 一种，其特征在于，在含有属于周期表第8族 第10族的金属元素的化合物的催化剂的存在下，在质子溶剂 中使丙烯与氢和一氧化碳反应，以均为10%以上的收率生成正丁醇和异 丁醛。(2) —种，其中，当在含有属于周期表第 8族 第IO族的金属元素的化合物的催化剂的存在下，在质子溶剂中使 丙烯与氢和一氧化碳反应，联产正丁醇和异丁醛时，向反应体系供给丙 烯的速度FppY(mol/hr)和异丁醛的生成速度FffiD(mol/hr)满足下式(1)。1.1SFPPY/FIBD^10.0"-(I)(3) 如(1)或(2)所述的联产方法，其中，向反应体系供给丙烯的速度 Fppy(mol/hr)和正丁醇的生成速度FwBA(mol/hr)满足下式(II)。U^Fppy/Fnba芸10.0…(11)(4) 如(1) (3)任一项所述的联产方法，其特征在于，异丁醛的生成速 度FIBD(mol/hr)、异丁醇的生成速度FIBA(mol/hr)、正丁醛的生成速度 FNBD(mol/hr)以及正丁醇的生成速度FNBA(mol/hr)满足下式(III) (V)。Fnba/Fnbd^0.5h'(111) FNBA/FIBA ^ 0.5…(IV) FIB藩IBA^0.5…(V)(5) 如(1) (4)任一项所述的，其特征在于，所述方法具有下述工序(A工序)在反应器中，在含有属于周期表第8族 第10族的金属7元素的化合物的上述催化剂的存在下，在质子溶剂中使丙烯与氢和一氧 化碳反应，得到含有属于第8族 第10族的金属元素的上述化合物、有 机磷化合物、质子溶剂、正丁醇、异丁醇、正丁醛、异丁醛和低沸点化合物的反应生成物流的工序；(B工序)使上述A工序中得到的上述反应生成物流流入第1蒸馏 塔，由该第1蒸馏塔的塔顶抽出含有正丁醛、异丁醛和低沸点化合物的 塔顶馏出液，将含有正丁醇和异丁醇的液体作为侧流液(side stream liquid) 抽出，将含有属于第8族 第IO族的金属元素的化合物和有机磷化合物 的塔底液循环到上述反应器的工序；(C工序)使上述B工序中得到的上述塔顶馏出液流入第2蒸馏塔， 从该第2蒸馏塔的塔顶将低沸点化合物作为馏出液抽出，将异丁醛作为 侧流液抽出，将正丁醛作为塔底液抽出的工序；禾口(D工序)使上述B工序中得到的上述侧流液流入第3蒸馏塔，从 该第3蒸馏塔的塔顶将异丁醇作为馏出液抽出，将正丁醇作为塔底液抽 出的工序。(6) 如(5)所述的，其特征在于，将上述C 工序中得到的塔底液循环到上述反应器。(7) 如(5)所述的，其特征在于，所述方法 具有下述工序(A工序)在反应器中，在含有属于周期表第8族 第IO族的金属 元素的化合物的上述催化剂的存在下，在质子溶剂中使丙烯与氢和一氧 化碳反应，得到含有属于第8族 第10族的金属元素的上述化合物、有 机磷化合物、质子溶剂、正丁醇、异丁醇、正丁醛、异丁醛和低沸点化 合物的反应生成物流的工序；(B'工序):使上述A工序中得到的上述反应生成物流流入第1蒸馏塔， 从该第1蒸馏塔的塔顶抽出含有异丁醇、正丁醛、异丁醛以及低沸点化 合物的塔顶馏出液，将正丁醇作为侧流液抽出，使含有属于第8族 第 10族的金属的化合物和有机磷化合物的塔底液循环到上述反应器的工 序；和(C'工序)使上述B'工序中得到的上述塔顶馏出液流入第2蒸馏塔， 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正丁醇和异丁醛的联产方法，其特征在于，在含有属于周期表第８族～第１０族的金属元素的化合物的催化剂的存在下，在质子溶剂中使丙烯与氢和一氧化碳反应，以均为１０％以上的收率生成正丁醇和异丁醛。

【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：井上朋彦，田中善幸，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP