通过二氧化碳与氢气反应制备甲酸的方法技术

技术编号:8658830 阅读:337 留言:0更新日期:2013-05-02 03:38
本发明专利技术涉及一种制备甲酸的方法,其中二氧化碳(1)和氢气(2)在氢化反应器(I)中在含有元素周期表8、9或10族元素的催化剂、每分子含有至少12个碳原子的叔胺和含有一种或多种选自甲醇、乙醇、丙醇和丁醇的一元醇以及水的极性溶剂的存在下反应,形成作为中间体的甲酸/胺加合物,所述中间体随后进行热离解,其中来自氢化反应器(I)的出料(3)在添加水的情况下进行后处理,并且这提高了催化剂在上层相(4)和下层相之间的分配系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】描述本专利技术涉及一种制备甲酸的方法,其中二氧化碳与氢气在氢化反应器中在含有元素周期表8、9或10族元素的催化剂、叔胺和极性溶剂的存在下反应形成甲酸/胺加合物作为中间体,所述中间体随后进行热离解。甲酸和叔胺的加合物可以热离解成游离的甲酸和叔胺,所以用作制备甲酸中的中间体。 甲酸是重要的多用途产品。甲酸例如在动物饲料的生产中用于酸化,用作防腐剂,用作消毒剂,用作在织物和皮革工业中的助剂,与其盐的混合物用于飞行器和铁路的除冰,以及在化学工业中用作合成结构单元。上述甲酸和叔胺的加合物可以通过各种方式制备,例如(i)通过叔胺与甲酸的直接反应,(ii)通过甲酸甲酯在叔胺的存在下水解成甲酸,或(iii)在叔胺的存在下通过一氧化碳的催化水合或二氧化碳的氢化形成甲酸。二氧化碳的催化氢化反应具有特别的优点,即二氧化碳能大量获得并且在其来源方面是灵活的。一种工业上有前途的方法尤其是二氧化碳在胺存在下的催化氢化(ff.Leitner, Angewandte Chemiel995, 107,第 2391-2405 页;P.G.Jessop, T.1kariya, R.Noyori, Chemical Reviewsl995, 95,第259-272页)。在这里形成的甲酸和胺的加合物可以热离解成甲酸和所用的胺,它们可以循环到氢化反应中。反应所需的催化剂含有一种或多种元素周期表8、9或10族的元素,即Fe、Co、N1、Ru、Rh、Pd、Os、Ir和/或Pt。催化剂优选含有Ru、Rh、Pd、Os、Ir和/或Pt,特别优选Ru、Rh和/或Pd,非常特别优选Ru。为了尽可能获得经济可行的工艺,所用的催化剂必须理想地完全从产物料流分离出来并循环到反应中,这是出于以下两个原因:(I)昂贵催化剂的大量损失将引起相当大的额外花费,并抑制经济可行性的工艺操作,(2)在甲酸/胺加合物的热离解中,应当存在非常少的催化剂,这是因为在不存在CO2和/或H2压力的情况下,此催化剂也催化逆反应并因此导致所形成的甲酸的损失。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】2010.06.29 EP 10167705.21.一种制备甲酸的方法,其中二氧化碳(I)和氢气(2)在氢化反应器(I)中在以下物质的存在下反应: -含有元素周期表8、9或10族元素的催化剂, -每分子含有至少12个碳原子的叔胺,和 -极性溶剂,其含有一种或多种选自甲醇、乙醇、丙醇和丁醇的一元醇, 以形成作为中间体的甲酸/胺加合物,所述中间体随后进行热离解,其中叔胺具有比甲酸高出至少5°C的沸点,和 在氢化反应器(I)中的反应中形成反应混合物,其含有极性溶剂、甲酸/加合物、叔胺以及来自反应器的催化剂, 其中来自氢化反应器(I)的出料(3)的后处理是通过以下工艺步骤进行的: 1)向来自氢化反应器的出料(3)中加入水,得到两个液相, 2)在相分离容器(II)中分离所述两个液相,将上层相(4)从相分离容器(II)循环到氢化反应器(I),并将下层相(5)从相分离容器(II)通入到萃取装置(III),其中在此萃取装置中 3)用与氢化中所用相同的叔胺萃取催化剂残余物,并将负载催化剂的叔胺(6)循环到氢化反应器(I),并将不含催化剂且负载有甲酸/胺加合物的极性溶剂料流(7)通入到蒸馏装置(IV),其中在此蒸馏装置中 4)进行分馏,得到:主要含有极性溶剂的第一馏分(8),其被循环到氢化反应器(I)中;主要含有水的第二馏分(8),其被循环到来自氢化反应器(I)的出料(3)中或者被丢弃;以及得到另一种馏分(9 ),其中将此馏分 5)在相分离容器(V)中分离成主要含有叔胺的上层相和主要含有甲酸/胺加合物的下层相,其中 6)将来自相分离容器(IV)的下层相加入热离解装置(VI),并在此热离解装置中离解成纯甲酸(12)和含有叔胺的料流(11),并将含有叔胺的料流(11)循环到相分离容器(V),并且 将含有叔胺的料流(13)从相分离容器(V)输送入萃取装置(III)中,作为用于催化剂的选择性溶剂。2.权利要求1的方法,其中在工艺步骤(6)中,仅仅将含有叔胺的料流(13)的子料流从相...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·绍布D·M·弗莱斯R·帕切洛KD·莫尔M·舍费尔S·里廷格D·施奈德
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:
国别省市:

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