製備γ－丁內酯、丁－1,4－二醇和四氫呋喃的方法
2023-05-31 22:38:46
>％摩爾水產物酸度癸二酸二甲酯癸二酸單甲酯癸二酸309．7643．45．00．1154．4852．02．70．151．2742．60．5痕量00．1659．70．20．1注產物酸度是指馬來酸單甲酯的百分數權利要求1．一種生產選自丁-1，4-二醇、γ-丁內酯和四氫呋喃的至少一種C4化合物的方法，包括在粒狀酯氫化催化劑的存在下，將馬來酸二-(C1-C4烷基)酯在蒸汽相中進行氫化的步驟，該方法包括(a)在吸收區，將包含馬來酸酐蒸汽、水蒸氣和碳氧化物的蒸汽流與作為溶劑的高沸點酯進行接觸，形成馬來酸酐在高沸點酯中的溶液，所述高沸點酯在大氣壓下的沸點至少比馬來酸二-(C1-C4烷基)酯高約30℃，且選自包含最高13個碳原子的烷基二羧酸的二-(C1-C4烷基)酯、馬來酸的、富馬酸的、琥珀酸的單-和二-(C10-C18烷基)酯及其混合物、萘單羧酸的(C1-C4烷基)酯、芳族三羧酸的三-(C1-C4烷基)酯、以及間苯二甲酸的二-(C1-C4烷基)酯；(b)從吸收區中回收廢氣流；(c)在酯化區，將步驟(a)馬來酸酐溶液中的馬來酸酐在酯化條件下與C1-C4烷醇進行反應，形成相應的馬來酸二-(C1-C4烷基)酯；(d)從酯化區回收馬來酸二-(C1-C4烷基)酯在高沸點酯中的溶液；(e)將馬來酸二-(C1-C4烷基)酯在高沸點酯中的溶液與包含氫氣的氣體流進行接觸，這樣可從中汽提掉馬來酸二-(C1-C4烷基)酯，形成包含氫氣和馬來酸二-(C1-C4烷基)酯的蒸汽流；(f)在氫化區，將步驟(e)蒸汽流中的物質在酯氫化條件下與多相酯氫化催化劑進行接觸，這樣可通過氫化將馬來酸二-(C1-C4烷基)酯轉化成選自丁-1，4-二醇、γ-丁內酯和四氫呋喃的至少一種C4化合物；和(g)從氫化區回收包含所述至少一種C4化合物的產物流。2．根據權利要求1的方法，其中所述C1-C4烷醇是甲醇且所述馬來酸二-(C1-C4烷基)酯是馬來酸二甲酯。3．根據權利要求1或權利要求2的方法，其中步驟(a)的所述蒸汽流是在部分氧化催化劑的存在下使用分子氧氣部分氧化烴原料而得到的。4．根據權利要求3的方法，其中所述烴原料是正丁烷。5．根據權利要求4的方法，其中所述部分氧化催化劑包括五氧化二釩，且其中部分氧化條件包括使用約350-450℃的溫度和約1-3巴的壓力，空氣與正丁烷的比率為約15∶1-50∶1，且接觸時間為約0．01-0．5秒。6．根據權利要求1-5中任何一項的方法，其中在步驟(a)中，將所述蒸汽馬來酸酐流與高沸點酯在約60-160℃的溫度和約1-3巴的壓力進行接觸，形成在高沸點酯中包含馬來酸酐的溶液。7．根據權利要求6的方法，其中所述接觸步驟是在逆流接觸設備中進行的，其中在氣體-液體接觸設備中，將下降溶劑流與上升蒸汽流接觸。8．根據權利要求1-7中任何一項的方法，其中所述溶劑為一種烷基酯，其烷基衍生自與用於酯化步驟(c)的C1-C4烷醇相同的烷醇。9．根據權利要求1-8中任何一項的方法，其中所述C1-C4烷醇為甲醇，所述馬來酸二-(C1-C4烷基)酯為馬來酸二甲酯，且所述高沸點溶劑也為一種甲酯。10．根據權利要求9的方法，其中所述甲酯是癸二酸二甲酯。11．根據權利要求9的方法，其中所述高沸點酯為萘-2-甲酸酯、苯-1，2，4-三甲酸三甲酯、或間苯二甲酸二甲酯。12．根據權利要求1-7中任何一項的方法，其中所述高沸點酯包括馬來酸二-(C10-C18烷基)酯、富馬酸二-(C10-C18烷基)酯、琥珀酸二-(C10-C18烷基)酯、或其兩種或多種的混合物。13．根據權利要求12的方法，其中所述高沸點酯進一步包括馬來酸單-(C10-C18烷基)酯、富馬酸單-(C10-C18烷基)酯、琥珀酸單-(C10-C18烷基)酯、或其兩種或多種的混合物。14．根據權利要求1-13中任何一項的方法，其中用於步驟(a)的所述高沸點酯包括來自氫氣汽提步驟(e)的循環物質。15．根據權利要求1-14中任何一項的方法，其中所述酯化區包括非催化反應器，其中在沒有所加催化劑的存在下，將高沸點酯溶液中的馬來酸酐與C1-C4烷醇反應形成相應的馬來酸單-(C1-C4烷基)酯。16．根據權利要求1-15中任何一項的方法，其中所述催化酯化步驟包括配有多個酯化塔板的塔式反應器，每個酯化塔板載有一定量的固體酯化反應催化劑，具有蒸汽上升管裝置，使蒸汽由下進入塔板，在塔板上的渦流區中攪動液體與固體酯化催化劑的混合物並保持催化劑顆粒懸浮，並具有下降管裝置，使液體而不是催化劑顆粒由該塔板向下流向下一較低塔板，該塔式反應器在最底酯化塔板的下方供給C1-C4烷醇蒸汽流，且將包含選自馬來酸酐、馬來酸單-(C1-C4烷基)酯及其混合物的一種物質的高沸點酯溶液加料到上酯化塔板，其中所述馬來酸單-(C1-C4烷基)酯中的C1-C4烷基衍生自所述C1-C4烷醇。17．根據權利要求16的方法，其中每個塔板的基底朝向渦流區傾斜，其斜度超過催化劑顆粒在液體下靜止時的角度。18．根據權利要求1-17中任何一項的方法，其中所述酯化區包括自動催化酯化區，其中酯化反應條件包括使用約70℃-250℃的溫度、約1-50巴的壓力，且其中將馬來酸酐通過與C1-C4烷醇的反應而至少部分轉化成相應的馬來酸單-(C1-C4烷基)酯。19．根據權利要求1-18中任何一項的方法，其中所述酯化區包括催化酯化區，其中酯化反應條件包括使用約65-135℃的溫度和包括包含磺酸側基的離子交換樹脂的固體酯化催化劑。20．根據權利要求1-19中任何一項的方法，其中所述氫氣汽提步驟是基本上在酯氫化區入口壓力下進行的。21．根據權利要求1-20中任何一項的方法，其中所述氫氣汽提步驟是在氫化區入口溫度至低於氫化區入口溫度約20℃的某個溫度下進行的。22．根據權利要求1-21中任何一項的方法，其中所述氫化步驟在蒸汽相中，在約150-240℃的溫度和約5-100巴的壓力下，使用還原的促進的銅催化劑來進行。23．根據權利要求1-22中任何一項的方法，其中從氫化區回收一種氫化產物混合物，其中包含丁-1，4-二醇和C1-C4烷醇、以及少量的四氫呋喃和γ-丁內酯。24．根據權利要求23的方法，其中所述氫化產物混合物通過在一個或多個階段中進行蒸餾而純化，這些階段包括在「輕餾分」塔中進行蒸餾，從塔頂分離出該混合物的各種揮發性組分，包括四氫呋喃、C1-C4烷醇、水和正丁醇。25．根據權利要求24的方法，其中將來自所述「輕餾分」塔的底部產物在一個或多個階段中進行蒸餾，這樣可對其進一步純化以得到純的丁-1，4-二醇。全文摘要本發明公開了一種生產選自丁－1,4－二醇、γ－丁內酯和四氫呋喃的至少一種C文檔編號C07D307/33GK1280558SQ9881103公開日2001年1月17日申請日期1998年11月2日優先權日1997年11月13日發明者M·W·M·圖克,M·A·伍德,A·G·希爾斯申請人:巴斯福股份公司