通过反应混合泵生产α,β-不饱和醛制造技术

本发明专利技术涉及生产α,β-不饱和醛的方法，在其中在连续流动反应器中，在含水碱存在下进行原料醛的催化羟醛缩合。本发明专利技术的目标是提供对醛进行醛醇化的方法，其能够以特别经济的方式来进行。该目标是通过使用反应混合泵作为反应器来实现的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,β-不饱和醛的制作方法 , β -不饱和醛本专利技术涉及生产α，β -不饱和醛的方法，在其中在连续通流的反应器中，在含水碱存在下进行原料醛的催化羟醛缩合。这样的方法从W02004/065342A1中是已知的。不饱和醛由于它们的反应性而成为制备许多有机化合物的原料。它们的选择性氢化产生了相应的饱和酸，其同样是许多合成的基础物。醛的氧化产生了工业使用的羧酸。醛的氢化产生了饱和醇，其用于生产增塑剂和去污剂。正丁醛的醛醇缩合反应，同时消去水来形成2-乙基己烯醛是全球大规模进行的， 因为氢化产物(即，2-乙基己醇)被大量用作增塑剂醇。作为催化剂，通常使用溶解在水中的碱。典型地使用具有一定百分比范围的NaOH含量的氢氧化钠水溶液。该反应经常在 80-150°C的温度，小于5 bar的压力以及1_20的有机相与含水催化剂相的相比率来进行 (Hydrocarbon Processing, 1980年10月，第2节第93-102页)。这种反应例如可以在搅拌釜中进行(DE1906850，DE9276^)，在逆流运行的填料塔中进行(G. Dumbgen,D. Neubauer, Chemie-Ing.-Techn.，41，974 (1969))，或者在流动管中进行(GB761203)。全部这些方法在 98. 5%的转化率情况下以至多98%的选择性产生了 2-乙基己烯醛。一个缺点是在相对高的温度，由于坎尼扎罗反应而不可逆的损失了部分所用的正丁醛。在该坎尼扎罗反应中所形成的丁酸中和了碱性催化剂。含有高载量的有机材料的部分催化剂溶液因此必须连续排出，并且用新鲜的催化剂替代。以类似于正丁醛的方式，可以将正戊醛转化成不饱和Cltl-醛2-丙基-庚醛。该 C5-醛的羟醛缩合可以在搅拌反应器中进行，该搅拌反应器装备有内部热交换器来除热。这种方法进程描述在例如1093/^2003441中，并且由于移动的零件，该方法易受机械影响，并且构造和维护是复杂的，这归因于反应器中内置的热交换器。醛的羟醛缩合的特征是参与了两种实际上不可混溶的液相(有机醛相，含水催化剂相)的反应事件。为了实现高的转化率和选择性，因此在反应过程中必需将两种相互不混溶的液体相彼此密切接触，来克服所述相之间的物质传输的限制。因此必须依靠合适的加工技术措施来在两相之间产生尽可能大的物质传输面积。根据1093/^2003441所述的现有技术，当使用强力搅拌的搅拌釜和当使用紊流的管式反应器时，确保了含有机醛的相和含水催化剂相之间的物质传输。但是，在搅拌釜中搅拌需要输入机械能量来驱动该搅拌机构。为了降低生产成本， 期望的是尽可能高效地引入维持反应所需的机械搅拌功，目的是降低总能耗。从W02004/065;342A1中已知的是醛醇化(Aldolisierung)可以在这样的反应器中进行，其由管和具有固定的紊流发生元件的段组成。离心泵使得反应混合物循环通过所述管，作为其结果，在紊流发生元件处产生了紊流。反应液体的紊流流动导致了它的相的紊流，这使得它们之间的物质传输成为可能。此处所述的设备可以是一种回路反应器。没有提出对比例，来显示这样的醛醇化反应器的紊流发生效率是否优于具有旋转的搅拌机构的反应器。在任何情况中，如W02004/065342A1所述的具有安置在离心泵外面的固定的紊流发生元件的醛醇化反应器的构造具有大的固有体积(Eigenvolumen)的缺点。在运行中通流的设备的固有体积(hold up)描述的是在设备中的泵关闭时，保持在静止态的设备中的流体的体积。W02004/065342A1所公开的醛醇化反应器的固有体积是由管线体积，紊流发生区的体积和泵外壳体积构成的。归因于它们小的固有体积，所说的反应混合泵在用于反应性和毒性反应物的连续反应的反应器方面具有吸引力。此处所述含义的反应混合泵包含a).固定的泵外壳，b).可旋转地安装在所述泵外壳中的叶轮，其具有多个径向延伸的混合室，该混合室是在叶轮周边方向上开口的，c).包封着所述混合室的混合通道，其沿着叶轮周边在泵外壳内延伸，d).至少一个用于反应原料的入口和用于反应产物的出口，其中入口和出口通过所述混合通道彼此流体连通，e).发动机，依靠其能旋转驱动所述叶轮。迄今为止存在着下面的依靠反应混合泵来进行反应的报告 Phosgenumsetzung in Fink (Fink 中的光气反应)，Dieter 禾口 W51fert，Andreas Pumpen，die mitmischen. Chemie Technik，2007 年 7 月，第 52-54 页。· Polycarbonatherstellung (聚碳酸酯生产)，DE102008008841A1。eUmsetzung von Pseudojonones zu den entsprechenden Jononen (将假紫罗兰酮转化为相应的紫罗兰酮)，W097/43254。但是，这是在酸性条件下的环化，而非在碱性条件下的羟醛缩合。但是，依靠反应混合泵来进行醛醇化迄今为止并非已知的。鉴于这样的现有技术，本专利技术的目标是提供对醛进行醛醇化的方法，其能够特别经济地运行。该目标是通过使用反应混合泵作为反应器来实现的。本专利技术所以提供一种制备α，不饱和醛的方法，在其中在连续通流的反应器中，在含水碱存在下进行原料醛的催化羟醛缩合，其中该反应器是反应混合泵。这里该泵不仅作为碱液，醛和产物的输送机构，而且同时还充当了反应器。依靠反应混合泵来进行羟醛缩合在该方法的经济性方面以出人意料的程度超出了预期。这可以归因于这样的事实，即，反应混合泵同时对与所述方法经济性有关的三种因素产生了积极的影响第一，可以提到的是反应混合泵相当小的固有体积，其降低了投资资本的无效比例。其次，该反应混合泵的比机械能耗是低的，因为它实现了有效的紊流产生。 最后，这里存在着令人惊讶的提高的选择性，即，待生产的α，β-不饱和醛的更优的产率， 同时很少形成的不期望的副产物。后者的效应特别是不可预知的。总之，本专利技术方法的优点是在直通(geraden Durchgang)中α，β -不饱和醛的高产率和用于制备粗α，β-不饱和醛混合物(蒸馏之前的混合物)的部分设备小的空间需要以及与具有常规反应器的设备相比更低的资本投入。本专利技术有利的扩展方案在从属权利要求中阐明，并且可以从此下的说明书和实施例中得出。起始材料本专利技术的方法适于醛或者醛混合物的反应，其能够经历缩合反应。如果仅仅使用一种醛，则在与CO基团相邻的同一个碳原子上必须具有两个α-氢原子。如果使用两种或者更多种不同的醛，则至少一种醛必须在同一个碳原子上具有两个α-氢原子。根据上述定义的具有两个α -氢原子的醛例如是乙醛，丙醛，正丁醛，正戊醛， 3-甲基丁醛，正己醛，3-甲基戊醛，4-甲基戊醛，正庚醛，正辛醛，正壬醛，正癸醛。它们也适于均缩合。根据上述定义的具有1个α -氢原子的醛的例子是异丁醛，2-甲基丁醛，2_甲基戊醛，2-乙基己醛，环己基醛。不具有α-氢原子的醛的例子是苯甲醛，2，2-二甲基丙醛和甲醛。后面所述的两组醛可以仅仅与具有两个α-氢原子的醛进行羟醛缩合。用于本专利技术方法的优选的原料醛是正丁醛，正戊醛，正丁醛和异丁醛的混合物， 正戊醛与2-甲基丁醛或者3-甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：A·凯齐克，HG·吕肯，D·弗里达格，W·比施肯，D·麦克科维亚克，F·布罗克西恩，
申请(专利权)人：赢创奥克森诺有限责任公司，
类型：发明
国别省市：