СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МУРАВЬИНОЙ КИСЛОТЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА С ВОДОРОДОМ

1. Способ получения муравьиной кислоты в результате взаимодействия диоксида углерода (1) с водородом (2) в реакторе для гидрирования (I) в присутствии
- катализатора, содержащего элемент из 8-й, 9-й или 10-й группы периодической системы,
- третичного амина, содержащего по меньшей мере 12 атомов углерода в молекуле, а также
- полярного растворителя, содержащего один или несколько моноспиртов, выбираемых среди метанола, этанола, пропанолов и бутанолов,
с образованием в качестве промежуточных продуктов аддуктов муравьиная кислота/амин, которые затем термически расщепляются, причем используется третичный амин, который имеет температуру кипения по меньшей мере на 5°C выше, чем муравьиная кислота, и причем
при взаимодействии в реакторе для гидрирования (I) образуется реакционная смесь, содержащая полярный растворитель, аддукты муравьиная кислота/амин, третичный амин и катализатор, которая выгружается из реактора,
отличающийся тем, что
обработка выгружаемой из реактора для гидрирования (I) массы (3) проводится в соответствии со следующими стадиями процесса:
1) добавление воды к выгружаемой из реактора для гидрирования массе (3), причем получают две жидкие фазы,
2) разделение этих двух жидких фаз в сосуде для разделения фаз (II), возвращение верхней фазы (4) из сосуда для разделения фаз (II) в реактор для гидрирования (I) и дальнейшая передача нижней фазы (5) из сосуда для разделения фаз (II) в установку для экстракции (III), в которой
3) остатки катализатора экстрагируются тем же самым третичным амином, который был использован в гидрировании, третичный амин (6), насыщенный катализатором, возвращается обратно в реактор для гидрирования (I), а поток (7), не содержащий катализатора, из полярного растворителя, содержащего аддукты муравьиная кислота/амин, передается дальше в аппарат для перегонки (IV), в котором
4) проводится фракционная перегонка с получением первой фракции (8), которая преимущественно содержит полярный растворитель, и которая возвращается обратно в реактор для гидрирования (I), второй фракции (16), которая преимущественно содержит воду, и которая возвращается обратно в цикл в выгружаемую из реактора для гидрирования (I) массу (3) или отбрасывается, а также фракции (9),
5) которая разделяется в сосуде для разделения фаз (V) на верхнюю фазу, содержащую преимущественно третичный амин, и нижнюю фазу, содержащую преимущественно аддукты муравьиная кислота/амин, причем
6) нижняя фаза из сосуда для разделения фаз (V) подается в установку для термического расщепления (VI), и в ней расщепляется на поток (11), содержащий третичный амин, который подается обратно в сосуд для разделения фаз (V), и на чистую муравьиную кислоту (12), и причем
поток (13), содержащий третичный амин, из сосуда для разделения фаз (V) подается в экстракционную установку (III) в качестве селективного растворителя для катализатора.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии процесса (6) только частичный поток из потока (13), содержащего третичный амин, из сосуда для разделения фаз (V) подается в экстракционную установку (III) в качестве селективного растворителя для катализатора, а остающаяся часть потока (13), содержащего третичный амин, подается в реактор для гидрирования (I).
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве третичного амина, используется амин общей формулы (Ia)
<mrow><mi>N</mi><msup><mi>R</mi><mn>1</mn></msup><msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup><msup><mi>R</mi><mn>3</mn></msup><mtext>                                    </mtext><mrow><mo>(</mo><mrow><mtext>Ia</mtext></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
,
1
3
в которой остатки от R до R являются одинаковыми или разными и независимо друг от друга представляют собой неразветвленный или разветвленный, ациклический или циклический, алифатический, арилалифатический или ароматический остаток соответственно с числом атомов углерода от 1 до 6, причем отдельные атомы углерода независимо друг от друга также могут быть замещены гетероатомной группой, выбираемой среди групп -О- и >N-, а также два или все три остатка также могут быть соединены друг с другом с образованием цепи, содержащей соответственно по меньшей мере четыре атома, при условии, что этот третичный амин содержит в молекуле по меньшей мере 12 атомов углерода.
1
3
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве третичного амина используют амин общей формулы (Ia), в которой остатки от R до R независимо друг от друга выбираются из группы алкилов с 1-12 атомами углерода, циклоалкилов с 5-8 атомами углерода, бензила или фенила.
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве третичного амина используют насыщенный амин общей формулы (Ia).
1
3
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве третичного амина используют амин общей формулы (Ia), в которой остатки от R до R независимо друг от друга выбираются среди алкилов с 5 и 6 атомами углерода.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полярного растворителя используют метанол и/или этанол.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии процесса 1) добавляемое количество воды отмеряется таким образом, что содержание воды в нижней фазе (5) из сосуда для разделения фаз (II), в пересчете на общую массу нижней фазы (5) из сосуда для разделения фаз (II), составляет от 0,1 до 50% масс., предпочтительно от 2 до 30% масс.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор представляет собой гомогенный катализатор.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что гомогенный катализатор представляет собой металлорганическое комплексное соединение, содержащее элемент из 8-й, 9-й или 10-й группы периодической системы и по меньшей мере одну фосфиновую группу по меньшей мере с одним неразветвленным или разветвленным, ациклическим или циклическим алифатическим остатком с числом атомов углерода от 1 до 12, причем отдельные атомы углерода также могут быть замещены фрагментом >Р-.
11. Способ по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что взаимодействие в реакторе для гидрирования (I) проводится при температуре в интервале между 20 и 200°C и при абсолютном давлении в области между 0,2 и 30 МПа.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что давление в реакторе для гидрирования (I) и в сосуде для разделения фаз (II) является одинаковым или примерно одинаковым.
13. Способ по п.11, отличающийся тем, что температура в реакторе для гидрирования (I) и в сосуде для разделения фаз (II) является одинаковой или примерно одинаковой.