异丁烯氧化成异丁烯醛和异丁烯醛氧化成异丁烯酸的无水稀释剂的制作方法

专利名称：异丁烯氧化成异丁烯醛和异丁烯醛氧化成异丁烯酸的无水稀释剂的制作方法
技术领域：
本发明是关于从异丁烯生产异丁烯醛或异丁烯酸的方法。更准确地说，本发明描述了在惰性的无水稀释剂存在下，通过异丁烯的催化气相氧化生产异丁烯醛或异丁烯酸的改进方法。
通常，在含有分子氧气体和蒸汽存在下，在高温下，通过与固体金属氧化物催化剂接触，进行异丁烯的气相氧化。在该反应阶段中生产的异丁烯醛可以回收，或者不分离异丁烯醛，可以直接进入与第一反应器串联操作的第二反应器，将异丁烯醛氧化成异丁烯酸。
在现有技术中为了避免可燃的气体混合物，将蒸汽用于起始的反应气体混合物中，因为相信这对反应选择性是重要的。例如，美国专利4，147，885说明，在将丙烯氧化成丙烯醛的有关的方法中，混入蒸汽以避免使反应气体燃烧并提高丙烯酸的选择性是广泛采用的方法。同样，美国专利3，475，48描述了最好将蒸汽混入起始反应气体中，因为当使用量为每摩尔丙烯或丙烯加丙烯醛1至60摩尔，优选的5至30摩尔蒸汽时，混入蒸汽提高了转化率和选择性。
其他专利也描述了蒸汽作为优选的稀释剂。例如，美国专利3，171，859说明“加入蒸汽是必须的……，蒸汽不仅起稀释剂的作用，而且有利于燃烧生成碳的氧化物的反应大为减少，”。美国专利4，267，386也反复地说明本技术领域熟练的技术人员一般都了解，当惰性稀释剂可加入反应系统中时，“水最好以蒸汽形式存在，……，其使用量为每摩尔不饱和烃(即丙烯或丙烯醛)0.5至15摩尔，优选的2至15摩尔。
通过氧化异丁烯以高收率生产异丁烯醛的许多氧化催化剂已经公开。主要的是含有钼、铋、铁和磷或钨或锑的混合氧化物的催化剂。钴、和/或镍和碱金属是通用的助催化剂。
已经发现的用于将异丁烯醛氧化成异丁烯酸的优良的催化剂一般含有混合金属氧化物。这样的催化剂一般含有钼、钒、钨、铬、铜、铌、钽或锑。
公认在有关的催化剂技术领域中，以蒸汽形式的水是惰性气体稀释剂的重要组分(参见例如美国专利4，267，385，该专利说明“最好是在蒸汽存在下进行氧化反应”。)上面引用的文献中教导的主要目的是得到在高的异丁烯转化率条件下对异丁烯醛和异丁烯酸具有高的选择性的高性能的催化剂。影响经济寿命或这些方法改进性能的其他因素在这些现有技术的教导中没有考虑。例如，这些教导没有充分地提出对使用高浓度的异丁烯的方法变量的影响，怎样避免爆炸的危险，反应过程的惰性进料对回收和废物处理的影响，或保持延长催化剂寿命的高的催化剂性能。这些对工业操作都是特别重要的。
在工业操作中，使进入反应器的蒸汽存在减至最少在经济是重要的，因为蒸汽通过系统，在产物回收步骤后成为繁重的废水负担。尽管如此，就本发明人所知，没有一个工业方法能在蒸汽与异丁烯的摩尔比低于大约1.5的条件下操作。而且，特别重要的是使副产物减到最少，副产物难于从有用的产物中分离，或者对其处理需要很高的经济代价。提供催化剂高性能同时使异丁烯原料极大的发挥效用的方法改进，和可促进延长使用催化剂寿命条件的改进，对工业操作是重要的。现有技术没有充分地提出这些结果。
美国专利4，049，577教导制备丙烯醛的改进的催化剂组合物。作者叙述了可用再循环气体代替蒸汽。该循环气体含有产物的不凝馏份。他们提出这些再循环惰性气体最好以蒸汽作为稀释剂，因为他们提供了较高的丙烯转化率和能够得到较高的收率，还降低了系统中水的负荷。无论如何，可能用该具体的催化剂组合物的特性说明再循环惰性气体的使用。本专利确实提出或教导什么地方都没有的无水稀释剂对选择性或产物混合物具有改进的作用，或者对于其他催化剂也是有用的。没有提出各种稀释剂和热容对选择性作用之间的关系。
美国专利3，801，634教导在第一段和第二段反应器中用与活性催化剂混合的惰性固体生产丙稀醛和丙烯酸。作者指出不凝的第二段流出气体可以再循环到第一段中作为惰性稀释气体，可以至少部分地代替蒸汽。作者没说明惰性无水稀释剂气体和产品选择性改进之间的任何关系。
美国专利4，031，135提出了再循环方法，其中将不凝气体，最好包括蒸汽，再循环到第一段反应器和中段(第二段)反应器进料中。关于使用无水稀释剂对副产物选择性的作用没有认识到它们的效益。可是，作者的确认识到明显的改进的丙烯酸效率，这部分地是因为使用惰性稀释剂而不是蒸汽。他们没证明这是正确的，也没说明热容对产物选择性的作用。
美国专利4，365，087涉及再循环含有惰性和活性气体的除去水分的剩余气体，以提高回收的丙烯酸的浓度。但是，作者认为该方法不满意，因为剩余气体的组成是变动的。
美国专利4，442，308教导在丙烯醛方法中使用惰性气体作为稀释剂。但是，规定惰性气体用于特殊的载体上的第一段丙烯醛催化剂。丙烯氧化成丙烯醛最常用的工业催化剂是纯净的(无载体的)和不跟着本专利描述的制备方法。该专利也声称0.5-7摩尔%水蒸汽是有益的和推荐的。在该专利中作者什么地方都没有教导产物混合物无水稀释剂的优点，他们也没提到下述的热容作为主要变量在控制产物选择性上有利。
美国专利4，456，006教导由丙烯生成丙烯醛反应的催化剂的制备。该专利说明当使用该催化剂时，氮稀释剂显示出高于蒸汽稀释剂的改进。该专利没教导稀释剂热容对产品选择性的作用，也没说明当用无水稀释剂时副产物的减少。
美国专利3，717，675描述了丙烯酸回收的方法，其中从收集到的含水酸中分出丙烯醛，返回反应器，提高丙烯酸的收率。该专利提到了使用惰性稀释性，例如炭的氧化物和氮，但是没进一步说明它们的重要性。事实上，该专利已指出为了提高选择性将蒸汽加入反应中是必要的。
英国专利申请2，068，947教导生产异丁烯醛和异丁烯酸的方法，根据该方法，使用惰性的无水稀释剂气体，也和水蒸汽混合，生产出与典型的蒸汽稀释剂方法比较具有可冷凝组分数量少的产物。作者没认识到无水稀释剂和乙酸减少之间的关系，他们没提出使用各种无水稀释剂选择性改进的产物。
美国专利4，147，885描述了其中蒸汽是主要组分的再循环方法。已取得专利的发明的目的是使蒸汽再循环到反应器中。这与本发明的方法正相反，因为已经发现，减少或不存在蒸汽是有益的。
没有现有技术考虑到以特定比例使用各种惰性无水稀释剂，以便有利地影响用任何通用的催化剂得到的产物混合物。
正如上面指出的，将异丁烯经过异丁烯醛氧化成异丁烯酸的基本两段方法是众所周知的，在文献中已经描述。在有关的丙烯酸方法中，也知道从丙烯酸洗涤器出来的湿的塔顶流出的气体(不凝气)可以再循环到第一段反应器中。由未反应的丙烯和丙烯醛的再循环可预测到总收率得到改善。正如美国专利4，147，885教导的那样，用这样的再循环蒸汽，也可以提供控制第一段反应器蒸汽含量的辅助方法。在该专利方法中需要的第一段进料的蒸汽含量是4-30%(体积)，以用再循环蒸汽提供的总蒸汽计算，在起始反应气体混合物中的除外。正如上面讨论的那样，即使蒸汽含量小至4%也是不利的。


图1和2说明异丁烯醛和异丁酸方法中再循环蒸汽的应用。
本发明包括两个独立的但是相关的概念，减少或消除蒸汽以减少过程中的水负荷，和使目的产物产量达到最大的选择性改进。这两个结果通过用具有在选择范围内热容的无水稀释剂(任意含有极少量的蒸汽)代替现有技术方法中通常使用的一些或全部蒸汽稀释剂来得到。
在优选方案中，过程中的部分不凝气体，例如从酸洗涤器出来的塔顶流出的气流再循环到第一段反应器进料气流中，代替其中至少一些气流。
当然，本发明的方法不但可用于结合的异丁烯-异丁烯醛-异丁烯酸的方法中，而且也可用于独立的异丁烯醛-异丁烯酸的方法中，或者用于异丁烯-异丁烯酸方法的异丁烯醛-异丁烯酸的过程中。因此，从第一段异丁烯异丁烯醛反应器出来的部分气流可送入异丁烯醛回收过程中，从异丁烯醛洗涤器系统出来的部分或全部不凝的塔顶流出的气体可以作为稀释剂再循环到异丁烯-异丁烯酸方法的第一段和/或第二段中。
对于本发明目的来说，术语“异丁烯”的意思也包括就地可转化为异丁烯的其他化合物，例如叔丁醇、乙酸叔丁酯、甲基叔丁基醚等等，和/或与转化异丁烯时相同的催化剂相对应的通过相同的中间体(即异丁烯和异丁烯醛)产生的化合物。
根据本发明，已经发现为了有效地生产异丁烯醛和异丁烯酸，在异丁烯氧化反应中可以使用无水稀释剂气体以减少或完全代替蒸汽。(对本发明来说，稀释剂是存在于反应段中而不反应的任何气体。)此外，当用无水稀释剂代替蒸汽稀释剂时，主要的副产物如乙醛和乙酸显著减少。这些副产物的减少是特别重要的，因为在异丁烯醛转化为异丁烯酸的步骤中乙醛生成乙酸，而乙酸是值得注意的废弃产物。为了生产可出售质量的异丁烯酸，需要大量的能量，才能比较完全地除去乙酸。处理废弃物乙酸的处理费用很高。本发明提供减少乙酸处理费用的方法，降低了回收异丁烯醛和异丁烯酸的分离费用，使能够用现有设备进行较好的分离，因此，避免了异丁烯酸的回收损失，并提供了较高质量精制产物的潜力。
本发明的另一主要发现是通过增加反应气体混合物的流动热容，可以明显地增加有用产物的收率。通过加入具有相当高复合热容(如同在这里定义的)的无水稀释剂来增加热容，无水稀释剂包括一种或多种具有相当高的摩尔热容的气体。流动热容是无水稀释剂的复合热容，如上反应物的热容，即所有气体物流的复合热容。可是，由于反应的结果，该热容没有明显变化，因为各种反应产物比反应物具有较高的热容，而一些具有较低的热容。通常，不希望流动热容由于反应的结果被多个热容单元所改变。因此，稀释剂的复合热容是控制过程的主要变量。
当反应进料气体混合物的流动热容增加时，异丁烯醛及异丁烯醛和异丁烯酸的收率就增加，可燃性气体范围减小，使能够在较高生产率运转。同时，由于反应放热，释放的反应热在大量的气体物流中被较充分的吸收，催化床的峰值温度降低。由于减少了催化剂颗粒结构中的热应力，减少了催化剂孔中潜在的碳聚积，和由于满足给定的生产水平需要有较低的反应气体进料的体积流速，而减少了压力降，这本身又提高了催化剂的寿命。
本发明对稀释剂气体和未反应的异丁烯再循环到反应器是有利的。得到的低含量蒸汽的产物气流提供了足够的不凝稀释剂来源，以至有用的产物分离简化。这对异丁烯醛的回收是特别有利的，因为异丁烯醛比水容易挥发，能够有效地从反应生成的水中分离而无稀释剂损失。由于用比异丁烯醛挥发度较高的无水稀释剂，本发明允许用稀释剂和未反应气体的再循环进行异丁烯醛回收系统的操作，为了进一步有效的收益和减少费用，未回收的异丁烯醛返回反应器。当修改现有技术的异丁醛回收设备和工艺时，用蒸汽稀释剂的系统是不可能的。也可能实现如乙酸、丙烯酸和其他次要的重的副产物的组分从再循环气流中排出的再循环方法。这是重要的，因为酸和重的副产物被认为对催化剂寿命产生不利的影响，此外，这有助于使再循环操作问题如压缩机腐蚀减至最少。
必须包括过程进料的组合物，以便不生成可燃性气体混合物。根据本发明，对于每升第一段催化剂，每小时加入的起始反应气体混合物一般含有多达大约16克-摩尔异丁烯，优选的多达大约8克-摩尔;每摩尔丙烯大约1.1至2.2摩尔分子氧，和包括大约40-94%(体积)进料气流的惰性稀释剂。最好是复合的稀释剂与丙烯的摩尔比在大约2至32的范围内。稀释剂气体一般包括氮、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和蒸汽的混合物;但是，也可包括其他惰性气体。一些其他有用的惰性气体包括氦、氩、饱和烃气体、N2O和一氧化碳。在使用时，本发明的蒸汽量，对于每摩尔丙烯，不应大于0.4摩尔，优选的0至大约0.3摩尔。当与丙烯和分子氧结合使用时，惰性稀释剂的量应该足够，以避免可燃性混合物。可用空气或氧作为分子氧的来源。当然，如果使用空气，含有氮作为附加的稀释剂。
对于每种稀释剂气体混合物，有一个可通过试验测定的关系式，该关系式说明可燃性混合物存在的氧、异丁烯和稀释剂的限制性组合物。大多数工业应用最好以富燃料操作，因此，从可燃性观点看氧含量是限制因素。异丁烯浓度通过催化剂性能和工业费用的效率因素决定。
本发明明显的优点是，由于可燃性气体包层的减少，具有高的复合热容的稀释剂气体混合物有扩展操作范围的倾向，用高的异丁烯浓度是可能的。据推理，用本发明的方法，第一段异丁烯进料浓度高达大约30%(摩尔)可达到。
进料组成的大约范围根据上面讨论的普通的操作限制而确定。下列范围内的第一段进料是特别有用的异丁烯对每升第一段催化剂每小时0至16克-摩尔，优选的0至8克-摩尔;
氧O2/C3H6比例为1.1至2.2，对每升第一段催化剂每小时0至33.6克-摩尔O2，优选的为0-21克-摩尔O2;
稀释剂稀释剂/C3H6比例为2.0至32，优选的为3.5-12。
正如现有技术的许多方法那样，本发明的方法对不依靠特殊催化剂的工艺方法特别有利，并提供了选择催化剂的效益。任何钼、铁基混合金属氧化物催化剂，例如在美国专利3，825，600;3，649，930;4，339，355;4，267，385;4，306，090中公开的那些催化剂(与第一段有关的催化剂也在美国专利4，012，449和4，354，044中说明)可用于异丁烯制备异丁烯醛的氧化反应器中。Mo、P基混合金属氧化物催化剂，例如美国专利4，419，270;4，444，907;和4，051，179中描述的那些催化剂可有效地用于第二段(即异丁烯醛氧化为异丁烯酸的反应)。
一般的反应条件不是很苛刻的，是现有技术中已知的那些条件。第一级反应在温度250℃至大约450℃下操作，尽管优选温度是大约300℃至大约400℃。第二级反应需要的温度大约200℃至大约450℃，优选的温度范围是大约250℃至大约375℃。
一般的操作压力大约1至大约4大气压，不过该方法的改进适用于所有操作压力，不管低于大气压，大气压，还是超大气压。优选的工业操作方式是使压力减至最低，但是，由于系统压力降的限制，压力一般在2至3大气压范围内。
流速可在大约0.5至大约15秒接触时间内变化;可是，一般的工业流速提供大约1.5至大约4.0秒的接触时间。优选的接触时间大约1.7至大约3.0秒。
正如上面指出的，对于本发明的适当实施，无水稀释剂气体或气体混合物适当热容的选择是苛刻的。因为稀释剂气体气流可以包括几种单个气体的混合物，所以参考整个气流的复合热容是方便的。这里使用的术语“复合热容”意思是稀释剂气体混合物中每种气体的体积分数和其热容的总和。(对于复合热容的定义来说，正如在这里涉及到的，热容是在330℃测定的理想气体热容。)进入第一段反应器的稀释剂气体的复合热容应该至少是6.5卡/克-摩尔(℃)。低于该数值，本发明产物选择性效益最小。没有已知的复合热容的上限;可是，据推理，数值高于40，因为反应热吸收到过程的气流中，可能有不可回收的热损失，导至经济损失。此外，在第一段反应器出口可能有增加的燃烧后的问题。复合热容保持在大约8至大约30范围内是优选的，比较优选的是大约10至大约20。
第二段反应器进料气体的流动热容主要由选择加入第一段反应器的无水稀释剂气体来决定。第一段产物混合物对第二段进料的流动热容仅有小的影响，因为产物仅占总气流体积的大约10-20%。例如，用6%异丁烯和13%氧的典型操作产生水、异丁烯醛、异丁烯酸、丙烯醛、丙烯酸、乙醛、乙酸和氧化碳。进料异丁烯和氧的平均热容和得到的产物的平均热容很接近相同(产物比反应物大约多0.65卡/克-摩尔(0℃))。
本发明的无水稀释气体可以是单一气体或多组分气体混合物，如果定了某些一定的条件的话。每种气体对本方法的氧化反应必须是惰性的，每种气体必须是不凝的和容易从反应产物中分离的。
因为每个装置都有影响整个装置能量利用的具体限制，必须注意使用改变气流热回收方案的具体稀释剂对装置能量平衡的影响。例如，高热容的稀释剂将保持较多的通过反应放出的热，其实，较多地依靠浴温度移除和回收反应热。高热容稀释剂更需要注意反应后回收热。此外，如果经过燃烧处理过程的废气，热的回收将受稀释剂较大变化的影响。
此外，应避免催化剂毒物，例如二氧化硫，和对不想要的副产物反应的气体，如同产生甲基丙烯腈的不饱和烃化合物(如丙烯)或NH3。
本发明的另一个优点是一般在第一段进料中含有的蒸汽组分可减至最少，甚至消除。关于蒸汽的准确功能，在本技术领域熟练的技术人员中还有争论，即蒸汽是真正的惰性稀释剂，还是以某种方式参与异丁烯和异丁烯醛的氧化反应，在现有技术中已经接受的通常作法是为了成功的进行第一级和第二级反应，需要有效的蒸汽浓度。与现有技术的这种作法相反，本发明使人感到意外的发现，蒸汽最好减至最少，和可以完全消除。通过本发明的用选择的复合热容的惰性气体稀释剂代替蒸汽来实施。因此，进料气体的蒸汽含量可以基本上是零。建议进料气体的蒸汽含量不高于进料气体的3%(体积)。优选的进料气体的蒸汽含量保持低于大约2%，较优选的低于大约1%(体积)。
当本发明不是绝对需要时，使用的惰性稀释剂气体最好是至少部分地，一种基本上无水的来自在过程中再循环的气流。优选的包括从产物混合物中除去水和异丁烯酸的异丁烯醛或异丁烯酸回收洗涤器系列中出来的部分不凝的过热气体混合物。特别是低沸点无水稀释剂的使用使异丁烯醛回收过程气体的再循环成为可能。除了提供异丁烯醛分离的有效废料回收和未转化的异丁烯再利用的有利系统，正如现有技术中所描述的那样，再循环异丁烯醛回收过程的气体对再循环异丁烯酸回收过程的气体是合乎需要的和有利的。
为了使从洗涤器出来的夹带的塔顶流出的水蒸汽减至最少，洗涤器应该在表1所示条件的范围内操作。
表1异丁烯酸洗涤器异丁烯醛洗涤器(异丁烯醛回(异丁烯醛回收系统或异丁收系统)烯酸回收系统)底层温度(℃)＜95，优选80＜45，优选15-35顶部温度(℃)＜80，优选＜70＜40，优选10-30最优选＜60压力(大气压)＜3，优选1-2＜3，优选1-2洗涤介质流速(体积)＜1/1，优选＜1/2底部产物流速(体积)洗涤介质流速(重量)＜80/1，优选＜30/1丙烯醛底部流速(重量)在大多数操作条件下，必须排除清除气流，其体积和位置由特定方法测定。如果用纯氧作为氧的来源，则清除气可能相当小。如果用空气作为氧的来源，则生成惰性气体，如氮，以至需要大量清除气，控制清除气以保持需要的复合热容。纯氧(即不带有很浓的惰性气体的氧)的使用使具有比氮气热容较高热容的稀释剂达到最大。这使清除气达到最小，也可用高热容的气体，如丙烷或丁烷，如果它们在经过清除后基本消费掉，丙烷或丁烷用作稀释剂花费太大。
实施例下面的实施例说明本发明，但是，无论如何不是用来限制本发明。在这些实施例中，所有浓度均以摩尔百分数表示。
实施例1中间试验装置包括有典型工业反应器管尺寸的两个单管式反应器。第一反应器管装有第一段工业催化剂，正如上面描述的，其中包括钼、铋、铁和几种助催化剂金属。第二反应器管装有第二段工业催化剂，与前面描述那些催化剂相似，第二反应器与第一反应器串联。取气体反应产物试样，并分离成可凝的和不凝的部分。每相试样用气相色谱法测定和分析。得到的测定结果用于计算反应收率和异丁烯转化率。第一段产物和第二段产物都完成了取样程序，以便测定异丁烯醛生产方法的特性和异丁烯酸生产方法的特性。围绕每个管的夹套装有循环的传热流体，以除去反应热。沿着每个反应器长度上和每个反应器的底部装有热电偶和取样阀。用质量流量计测量第一反应器的气体进料。第一段流出物直接送入第二段反应器中。第二段流出物的可凝部分从水基洗涤器中以尾液流形式回收。不凝气体从洗涤器顶部引出(如果需要供给附加的稀释剂气体，可以返回反应器)。为了控制系统中反应器进料压力，系统的出口压力控制在7磅/平方英寸(表压)。异丁烯进料浓度6.0%，空气进料浓度60.2%。附加的进料气体稀释剂含有2.6%氮(空气中的氮)和30%蒸汽(在异丁烯中也存在大约0.2%惰性杂质)。系统出口压力7磅/平方英寸(表压)，反应器温度350℃。得到一般的异丁烯转化率98%，对异丁烯醛加上异丁烯酸的选择性85%。
实施例2重复实施例1，但是，用32.6%氮和0%蒸汽作为稀释剂气体。调节温度，得到第一段异丁烯转化率98%。
可观察到减少大约50%乙醛和乙酸副产物。异丁烯醛加上异丁烯酸的选择性增加大约1%。
实施例3重复实施例2的条件，用甲烷代替稀释剂气体中的氮，其余是蒸汽。
乙醛和乙酸副产物的选择性减少大约50%。异丁烯醛加上异丁烯酸的选择性增加大约3%。
术语“转化率”、“收率”、“选择性”、“空速”和“接触时间”定义如下转化率%＝ (转化的异丁烯(摩尔))/(加入的异丁烯(摩尔)) ×100收率(摩尔%)＝ (生成的产物(摩尔))/(加入的异丁烯(摩尔)) × (产物中碳原子数)/4 ×100选择性(摩尔%)＝ (生成的产物(摩尔))/(转化的异丁烯(摩尔)) × (产物中碳原子数)/4 ×100
空速(小时－1)＝ (气体体积流速(升/小时)＊)/(反应器催化剂床体积(升))接触时间(秒)＝ 3600/(空速)＊在标准温度和压力(即0℃和1大气压)下核对的流速。
再循环的应用过程中气流的再循环在化学方法技术中是众所周知的，它通常用来改进反应效率和方法的经济性。更准确地说，产物或部分产物气流的再循环能够有效地利用单程中未反应的原料，或再利用反应器进料气流中昂贵的原料。无水稀释剂的应用对再循环的操作性具有特别有利的作用。能够利用具有较少量酸再循环气流，这样，提高了压缩机的操作性。此外，为了准确地测定再循环氧的浓度，现有技术的再循环方法需要较复杂的取样机构。由于在可燃气体混合物中操作，为了使这些再循环过程安全操作，氧的控制是最重要的。可是，本发明的无水气流提供了可靠的和精确的氧监测，因此，提高了再循环方法的可靠性、操作性和安全性。
此外，无水稀释剂方法使异丁烯醛生产单元中的异丁烯醛进行简单有效的回收和再循环。
权利要求
1.通过异丁烯两段催化氧化生产异丁烯酸的方法，其中第一段主要产生异丁烯醛，第二段通过异丁烯醛的氧化主要产生异丁烯酸，上述方法将一种或多种再循环气体用于其中一段或两段中，两段均用含有氧和惰性稀释剂气体的进料气流进行操作，其改进包括用含有对于每摩尔异丁烯大约0%至大约0.4%蒸汽(摩尔)的气体混合物作为第一段的稀释剂气体，稀释剂气体的其余部分包括一种或多种惰性气体。以便使稀释剂气体的复合热容至少大约6.5卡/克-摩尔(℃)，和用包括一种或两种复合热容至少大约6.5卡/克-摩尔(℃)的惰性气体作为第二段的稀释剂气体。
2.权利要求1的方法，其中第一段惰性稀释剂气体的复合热容大约6.5至大约40。
3.权利要求2的方法，其中第一段惰性稀释剂气体的复合热容大约8至大约30。
4.权利要求3的方法，其中第一段惰性稀释剂气体的复合热容大约10至大约20。
5.权利要求1的方法，其中第一段的稀释剂气体的蒸汽含量对每摩尔异丁烯小于大约0.4摩尔。
6.权利要求5的方法，其中第一段稀释剂气体的蒸汽含量对每摩尔异丁烯小于大约0.3摩尔。
7.权利要求1的方法，其中氧是纯氧。
8.权利要求1的方法，其中稀释剂气体包括从异丁烯醛回收操作中出来的再循环过程气流。
9.权利要求1的方法，其中稀释剂气体包括从异丁烯酸回收操作中出来的再循环过程气流。
全文摘要
在两段反应中，异丁烯氧化成异丁烯醛和异丁烯醛作为中间体氧化成异丁烯酸的方法通过在反应气流中使用无水稀释剂气体以减少或代替蒸汽进行改进。具体地说，用使稀释剂气体混合物复合流动热容提高到至少大约6.5卡/克-摩尔(℃)的无水稀释剂改进目的产物的选择性和减少系统中的水负荷。
文档编号C07C57/055GK1043123SQ8910838
公开日1990年6月20日 申请日期1989年9月25日 优先权日1988年9月26日
发明者威廉·乔治·埃兹科恩, 戈登·基因·哈克里达 申请人:联合碳化化学品及塑料有限公司