Способ получения амида альфа-гидроксиизомасляной кислоты и реактор - RU2016101003A

1. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты путем гидратации ацетонциангидрина в присутствии катализатора, состоящего преимущественно из оксида марганца, с применением реакционного аппарата, в котором по меньшей мере две реакционные зоны соединены последовательно, при этом указанный способ включает:

стадию (В) циклической подачи по меньшей мере части реакционной жидкости, удаленной из по меньшей мере одной реакционной зоны, в первую реакционную зону (I) в реакционном аппарате; и

стадию (b1) дополнительной циклической подачи по меньшей мере части реакционной жидкости, удаленной из по меньшей мере одной реакционной зоны, в по меньшей мере одну реакционную зону, отличную от первой реакционной зоны, при этом

в по меньшей мере одну реакционную зону реакционного аппарата подают окислитель.

2. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по п. 1, отличающийся тем, что стадию (b1) по меньшей мере частично проводят в участке, расположенном ближе к выходному отверстию реакционного аппарата по сравнению с реакционной зоной, расположенной ближе всего к входному отверстию реакционного аппарата, в по меньшей мере одной реакционной зоне, из которой удаляют реакционную жидкость для циклической подачи указанной реакционной жидкости в первую реакционную зону (I).

3. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по п. 2, отличающийся тем, что стадию (b1) по меньшей мере частично проводят в участке, расположенном ближе к выходному отверстию из реакционного аппарата по сравнению с любой реакционной зоной, из которой удаляют реакционную жидкость для циклической подачи указанной реакционной жидкости в первую реакционную зону (I).

4. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что на стадии (b1) указанная по меньшей мере одна реакционная зона, отличная от первой реакционной зоны, идентична указанной по меньшей мере одной реакционной зоне.

5. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что количество соединенных последовательно реакционных зон составляет 7 или менее.

6. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по п. 1, отличающийся тем, что указанный способ включает стадию подачи исходного реакционного жидкого материала, содержащего ацетонциангидрин, при этом доля ацетонциангидрина в общем количестве исходного реакционного жидкого материала составляет 30 масс. % или более.

7. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по любому из пп. 1-3 и 6, отличающийся тем, что доля ацетонциангидрина в общем количестве подаваемой в реакционную зону жидкости (С), направляемой в указанные по меньшей мере две реакционные зоны, составляет 25 масс. % или менее, при этом подаваемая в реакционную зону жидкость (С) поступает в каждую из реакционных зон и представляет собой по меньшей мере одну жидкость, выбранную из группы, состоящей из исходного реакционного жидкого материала, разбавителя и реакционной жидкости, вытекающей или удаляемой из реакционных зон.

8. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по любому из пп. 1-3 и 6, отличающийся тем, что в качестве окислителя применяют кислородсодержащий газ, при этом концентрация кислорода в кислородсодержащем газе составляет от 2 до 50 об. %.

9. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по п. 8, отличающийся тем, что замену газа в реакционной зоне обеспечивают путем подачи газа с достаточной концентрацией кислорода при одновременном удалении газа с пониженной концентрацией кислорода.

10. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по любому из пп. 1-3,6 и 9, отличающийся тем, что катализатор, состоящий преимущественно из оксида марганца, представляет собой диоксид марганца.

11. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по любому из пп. 1-3,6 и 9, отличающийся тем, что катализатор, состоящий преимущественно из оксида марганца, содержит соединение, состав которого представлен формулой: Mn_aK_bM_cO_d,

где: Mn представляет собой марганец; К представляет собой калий; О представляет собой кислород; М представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из V, Sn и Bi; и атомное соотношение элементов является следующим: когда а=1, b составляет от 0,005 до 0,5, с составляет от 0,001 до 0,1, и d составляет от 1,7 до 2,0.

12. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты путем гидратации ацетонциангидрина в присутствии катализатора, состоящего преимущественно из оксида марганца, с применением реакционного аппарата, в котором по меньшей мере две реакционные зоны соединены последовательно, при этом указанный способ включает:

стадию (А) подачи исходного реакционного жидкого материала, содержащего ацетонциангидрин, раздельно в первую реакционную зону (I) и в по меньшей мере одну реакционную зону, отличную от первой реакционной зоны, в реакционном аппарате;

стадию (В) циклической подачи по меньшей мере части реакционной жидкости, удаленной из по меньшей мере одной реакционной зоны, в первую реакционную зону (I) в реакционном аппарате; и

стадию (b1) дополнительной циклической подачи по меньшей мере части реакционной жидкости, удаленной из по меньшей мере одной реакционной зоны, в по меньшей мере одну реакционную зону, отличную от первой реакционной зоны, при этом

в по меньшей мере одну реакционную зону реакционного аппарата подают окислитель.

13. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по п. 12, отличающийся тем, что стадию (b1) по меньшей мере частично проводят в участке, расположенном ближе к выходному отверстию реакционного аппарата по сравнению с реакционной зоной, расположенной ближе всего к входному отверстию реакционного аппарата, в по меньшей мере одной реакционной зоне, из которой удаляют реакционную жидкость для циклической подачи указанной реакционной жидкости в первую реакционную зону (I).

14. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по п. 13, отличающийся тем, что стадию (b1) по меньшей мере частично проводят в участке, расположенном ближе к выходному отверстию из реакционного аппарата по сравнению с любой реакционной зоной, из которой удаляют реакционную жидкость для циклической подачи указанной реакционной жидкости в первую реакционную зону (I).

15. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по любому из пп. 12-14, отличающийся тем, что на стадии (b1) указанная по меньшей мере одна реакционная зона, отличная от первой реакционной зоны, идентична указанной по меньшей мере одной реакционной зоне.

16. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по любому из пп. 12-14, отличающийся тем, что количество соединенных последовательно реакционных зон составляет 7 или менее.

17. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по п. 12, отличающийся тем, что количество реакционных зон, в которые на стадии (А) подают исходный реакционный жидкий материал, содержащий ацетонциангидрин, составляет 5 или менее.

18. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по п. 12, отличающийся тем, что доля ацетонциангидрина в общем количестве исходного реакционного жидкого материала составляет 30 масс. % или более.

19. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по любому из пп. 12-14, 17 и 18, отличающийся тем, что доля ацетонциангидрина в общем количестве подаваемой в реакционную зону жидкости (С), направляемой в указанные по меньшей мере две реакционные зоны, составляет 25 масс. % или менее, при этом подаваемая в реакционную зону жидкость (С) поступает в каждую из реакционных зон и представляет собой по меньшей мере одну жидкость, выбранную из группы, состоящей из исходного реакционного жидкого материала, разбавителя и реакционной жидкости, вытекающей или удаляемой из реакционных зон.

20. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по любому из пп. 12-14, 17 и 18, отличающийся тем, что в качестве окислителя применяют кислородсодержащий газ, при этом концентрация кислорода в кислородсодержащем газе составляет от 2 до 50 об. %.

21. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по п. 20, отличающийся тем, что замену газа в реакционной зоне обеспечивают путем подачи газа с достаточной концентрацией кислорода при одновременном удалении газа с пониженной концентрацией кислорода.

22. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по любому из пп. 12-14, 17, 18 и 21, отличающийся тем, что катализатор, состоящий преимущественно из оксида марганца, представляет собой диоксид марганца.

23. Способ получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты по любому из пп. 12-14, 17, 18 и 21, отличающийся тем, что катализатор, состоящий преимущественно из оксида марганца, содержит соединение, состав которого представлен формулой: Mn_aK_bM_cO_d,

где: Mn представляет собой марганец; К представляет собой калий; О представляет собой кислород; М представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из V, Sn и Bi; и атомное соотношение элементов является следующим: когда а=1, b составляет от 0,005 до 0,5, с составляет от 0,001 до 0,1, и d составляет от 1,7 до 2,0.

24. Реакционный аппарат для получения амида α-гидроксиизомасляной кислоты путем гидратации ацетонциангидрина в присутствии катализатора, состоящего преимущественно из оксида марганца, при этом указанный реакционный аппарат имеет по меньшей мере две соединенные последовательно реакционные зоны и дополнительно содержит:

(a) трубопровод для подачи исходного реакционного жидкого материала, содержащего ацетонциангидрин, раздельно в первую реакционную зону (I) и в по меньшей мере одну реакционную зону, отличную от первой реакционной зоны, в реакционном аппарате; и/или

(b) трубопровод для циклической подачи по меньшей мере части реакционной жидкости, удаленной из по меньшей мере одной реакционной зоны, в первую реакционную зону (I) в реакционном аппарате,

при этом реакционный аппарат дополнительно содержит трубопровод для подачи окислителя в по меньшей мере одну реакционную зону.

25. Реакционный аппарат по п. 24, дополнительно содержащий трубопровод для циклической подачи по меньшей мере части реакционной жидкости, удаленной из по меньшей мере одной реакционной зоны, в по меньшей мере одну реакционную зону, отличную от первой реакционной зоны.

26. Реакционный аппарат по п. 25, содержащий по меньшей мере один циркуляционный контур, состоящий из: по меньшей мере одной реакционной зоны, отличной от первой реакционной зоны; по меньшей мере одной реакционной зоны, из которой удаляют реакционную жидкость для циклической подачи указанной реакционной жидкости в указанную реакционную зону; и трубопровода для соединения первой упомянутой реакционной зоны и второй упомянутой реакционной зоны, при этом по меньшей мере одна реакционная зона, отличная от первой реакционной зоны, и по меньшей мере одна реакционная зона, из которой удаляют реакционную жидкость, которые составляют по меньшей мере один циркуляционный контур (V) в указанном циркуляционном контуре, расположены в участке, находящемся ближе к выходному отверстию реакционного аппарата по сравнению с реакционной зоной, расположенной ближе всего к входному отверстию реакционного аппарата в по меньшей мере одной реакционной зоне, из которой удаляют реакционную жидкость для циклической подачи указанной реакционной жидкости в первую реакционную зону (I).

27. Реакционный аппарат по п. 26, отличающийся тем, что по меньшей мере одна реакционная зона, отличная от первой реакционной зоны, и по меньшей мере одна реакционная зона, из которой удаляют реакционную жидкость, которые составляют циркуляционный контур (V), расположены в участке, находящемся ближе к выходному отверстию реакционного аппарата по сравнению с любой реакционной зоной, из которой удаляют реакционную жидкость для циклической подачи указанной реакционной жидкости в первую реакционную зону (I).

28. Реакционный аппарат по любому из пп. 24-27, отличающийся тем, что с первой реакционной зоной (I) и/или участком, расположенным между по меньшей мере одной реакционной зоной, отличной от первой реакционной зоны, и другой реакционной зоной, или первой реакционной зоной (I) и/или средней частью по меньшей мере одной реакционной зоны, отличной от первой реакционной зоны, соединено оборудование для удаления окислителя.