羟甲基烷烃的改良制法

摘要

一种用于制备醛的羟甲基衍生物的多阶段管式反应系统及方法，包含具有复数个连续反应器阶段的管式反应系统，该管式反应系统提供含甲醛进给流。该系统包含多个进给埠，该等进给埠用于在复数个连续进给点处将C2或更高碳数的可缩合醛及／或碱阶段化添加至该含甲醛流以提供生产流，随着该生产流前进通过该等连续反应阶段，其逐渐地被供以额外反应物。优点包含更佳的温度控制及减少副产物的形成。

权利要求

1.一种在多阶段工艺中自甲醛及C2或更高碳数的可缩合醛制备羟甲基烷烃的方法，包含：(a)将含甲醛流(formaldehyde containing stream)提供至具有复数个连续反应阶段的管式反应系统；

(b)将C2或更高碳数的可缩合醛及视需要的碱添加至该含甲醛流，其中该C2或更高碳数的可缩合醛或碱中的至少一者在复数个连续进给点处添加至该含甲醛流以提供生产流(production stream)，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外C2或更高碳数的可缩合醛或碱；及(c)将该C2或更高碳数的可缩合醛及甲醛转化成羟甲基烷烃。

2.如权利要求1所述的方法，其中该C2或更高碳数的可缩合醛在复数个连续进给点处添加至该含甲醛流以提供生产流，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外C2或更高碳数的可缩合醛。

3.如权利要求1所述的方法，其中该羟甲基烷烃为三羟甲基丙烷，且该C2或更高碳数的可缩合醛为正丁醛。

4.如权利要求1所述的方法，其中该羟甲基烷烃为新戊二醇，且该C2或更高碳数的可缩合醛为异丁醛。

5.如权利要求1所述的方法，其中该碱在复数个连续进给点处添加至该含甲醛流以提供生产流，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外碱。

6.如权利要求5所述的方法，其中该碱为选自氢氧化钾、氢氧化钙及氢氧化钠的无机碱。

7.如权利要求1所述的方法，其中该管式反应系统具有至少3个阶段。

8.如权利要求1所述的方法，包含将该C2或更高碳数的可缩合醛及无机碱在复数个连续进给点处添加至该含甲醛流以提供生产流，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外C2或更高碳数的可缩合醛及无机碱。

9.如权利要求8所述的方法，其中该无机碱选自氢氧化钾、氢氧化钙及氢氧化钠。

10.如权利要求8所述的方法，其中在该复数个连续进给点处将该C2或更高碳数的可缩合醛与无机碱以固定比率添加以提供生产流，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外C2或更高碳数的可缩合醛。

11.如权利要求10所述的方法，其中在上游进给点中以相对于在下游进给点中所提供的量更大的量提供该C2或更高碳数的可缩合醛及无机碱。

12.如权利要求8所述的方法，其中在下游进给点中以相对于在上游进给点中所提供的量更大的量提供该无机碱，以提供生产流，该生产流在稍后阶段中以与在初始阶段中的无机碱水准相比更高的水准被供以无机碱。

13.如权利要求1所述的方法，其中将该生产流的温度维持在30℃与75℃之间。

14.一种用于制备C2或更高碳数之可缩合醛之羟甲基衍生物之多阶段管式反应系统，包含：(a)管式反应系统，其具有复数个连续反应器阶段并包含复数个反应管，该复数个反应管经冷却剂冷却以维持期望温度；

(b)反应系统入口，其适于将含甲醛流提供至该管式反应系统；及

(c)复数个进给口，其适于将该C2或更高碳数之可缩合醛或碱中之至少一者在复数个连续进给点处提供至该含甲醛流以提供生产流，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外C2或更高碳数之可缩合醛或碱，其中该生产流之温度系维持在30℃与75℃之间。

15.如权利要求14所述用于制备C2或更高碳数之可缩合醛之羟甲基衍生物之多阶段管式反应系统，其中该反应系统包含带夹套构造之复数个反应管，该带夹套构造具有外壳、环形冷却通道、及定义反应区之内部反应管，且其中该环形冷却通道接收冷却剂。

16.一种用于制备C2或更高碳数之可缩合醛之羟甲基衍生物之多阶段管式反应系统，包含：(a)管式反应系统，其具有复数个连续反应器阶段并包含复数个反应管，该复数个反应管经一冷却剂冷却以维持期望温度；

(b)反应系统入口，其适于将含甲醛流提供至该管式反应系统；及

(c)复数个进给口，其适于将该C2或更高碳数之可缩合醛或碱中之至少一者在复数个连续进给点处提供至该含甲醛流以提供生产流，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外C2或更高碳数之可缩合醛或碱，其中该反应系统包含带夹套构造之复数个反应管，该带夹套构造具有外壳、环形冷却通道、及定义反应区之内部反应管，且其中该环形冷却通道接收冷却剂。

说明书

羟甲基烷烃的改良制法

[0001] 【优先权声明】

[0002] 本申请案是基于2013年8月6日提出申请的相同名称的美国临时申请案第61/862,574号，本申请案主张该美国临时申请案的优先权。

技术领域

[0003] 本发明是关于在具有复数个管排的管式反应器中经由多阶段反应的羟甲基烷烃(例如三羟甲基丙烷(trimethylolpropane，TMP))的改良制法。反应物醛及╱或碱的阶段化添加促进更佳温度控制及减少不希望的副产物，例如2-乙基己基二聚物、羟甲基烷烃缩甲醛、甲醇等。

背景技术

[0004] 羟甲基烷烃的制备系在各种工艺中实施，包含借助甲醛与具有甲醛的另一可缩合醛(在下文中有时称为反应物醛)(换言之，具有至少一个在毗邻羰基部分的α-碳原子处键结的氢的醛)的反应。反应物醛与甲醛的碱催化醇醛缩合反应初始在第一反应步骤中生成醛的羟甲基衍生物。接着，该醛部分可在第二反应步骤中借助与其他甲醛及碱在坎尼乍若(Cannizzaro)反应中反应而转化成醇基团。同时，生成该碱的甲酸盐。该第一反应步骤醇醛缩合反应及该第二反应步骤坎尼乍若反应可分开或在一个工作步骤中实施。用于碱催化的反应步骤1以及反应步骤2(其具有关于碱数量的化学计量比)二者的碱可视需要各自独立地为，例如，碱金属或碱土金属氢氧化物、碳酸盐或三级胺。在所谓的无机坎尼乍若工艺中，使用无机碱，例如氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙。生成物甲酸盐(例如甲酸钾或甲酸钙)可用于其他工业应用，例如皮革工业中的助剂。

[0005] 甲醛与乙醛、丙醛、正丁醛及异丁醛之反应尤其令人感兴趣。对应反应产物为新戊四醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷及新戊二醇。这些是为极具工业意义的多元醇，其用于，例如，涂布树脂、粉末涂布、发泡体生产及聚酯生产的领域中。

[0006] 具体而言，根据无机坎尼乍若工艺制备TMP揭露于，例如，美国专利第3,183,274号、美国专利第5,948,943号、美国专利第7,253,326号及美国专利第8,354,561号中。TMP的分批生产见于颁予Eom等人的美国专利第7,253,326号中，其中批式生产随后为半连续产物回收链。尽管分批生产在原料使用方面可为有利的，但这些系统相当难操作且资本成本高于连续系统。

[0007] TMP系自正丁醛及甲醛制备。在较佳工艺中，碱催化的醇醛缩合反应初始在第一反应步骤中产生2,2-二羟甲基丁醛，其接着经由坎尼乍若反应转化成TMP-甲酸盐混合物。该含TMP的混合物通常利用有机溶剂(例如乙酸乙酯)萃取，借此提供包含TMP的有机相及含有该甲酸盐的水相。将溶剂分离并借助蒸馏纯化粗制TMP。典型处理见于颁予Cheung等人的美国专利第5,603,835号比较实例1第7栏。亦参见上文提及的颁予Supplee等人的美国专利第5,948,943号。

[0008] DE 1 154 080系关于一种使用一系列搅拌反应器经由碱性缩合以连续制备三-及多元醇之方法，见其实施例1。

[0009] 该醛与甲醛的反应系高度放热的且在热可被移除之前可导致反应区中的温度过高。温度尖峰由于副反应而导致效率损失。为减少这些温度尖峰，业内通常教示使用相对稀的甲醛水溶液及无机碱的水溶液以缓和温度。由于在反应混合物中存在大量水，故热容量相对较高，使得反应的放热热量不会使混合物的温度升高至高于期望范围的水准。

[0010] 除大量水外，传统上通常基于反应物醛而使用实质超过理论量的甲醛。在其中正丁醛与甲醛反应以产生三羟甲基丙烷的情形中，业内通常教示甲醛超过实际反应所需甲醛的约1至7莫耳左右。

[0011] 通常地，将甲醛水溶液与起始醛连续掺合以产生水性混合醛的流并在混合区中将无机碱的水溶液注射于此流中。接着将该反应混合物进给至反应区。热生成在或接近其中反应物最高度地浓缩的混合区处最成问题。这些区域中生成的热导致温度尖峰及副产物生成。自上述参考文件将了解，副产物可造成色彩及其他产物品质问题，此除了由于较低良率导致的效率损失外，亦导致较高纯化费用。而且，所需作为温度缓和剂的大量水对于工艺而言系困难且昂贵的。

发明内容

[0012] 关于羟甲基烷烃的制备，若水性甲醛、C2或更高碳数的可缩合醛及该无机碱水溶液的反应是在管式反应器中进行，其中反应物是在各个管于多个阶段中添加至需要量，则副产物可显著地降低。因此，热生成系较不局部性的，且达到更好的温度控制。视需要地，使用管嵌件以促进热传递及混合，较佳地靠近复数个进给口。各种构形及类型的管嵌件可自科赫热传递(Koch Heat Transfer)公司购得，且其用途在化学工程工艺(Chemical Engineering Process),2012年9月，第19-25页；Shilling,Richard,L.中进行论述。

[0013] 根据本发明另一态样的管式反应器包含n个系列的管且各系列含有m个单管，其中m可在反应器阶段之间变化。根据本发明的反应物的阶段化添加发生在各个位置处且较佳在一系列管的第一管中。具体而言，将该醛及该无机碱的水溶液添加至各个阶段，同时甲醛水溶液流动通过该管式反应器。

[0014] 该管式反应器是设计成在内管中具有反应区且在外管中具有冷却剂的套管反应器，在本文中有时称为带夹套的构造，如下文所讨论。

[0015] 其他细节及优点将自以下讨论显而易见。

附图说明

[0016] 下文结合若干实例并结合附图详细阐述本发明。在这些图中：

[0017] 图1为例示本发明工艺的示意图，其采用具有阶段化添加正丁醛及氢氧化钾水溶液的管式反应器，其中各系列管具有温度指示控制器，其用于端视该系列中所生成的反应热来控制操纵冷却流通过该系列的阀；

[0018] 图2为具有驻留于冷却导管中的管嵌件的反应器管的示意性剖视图；

[0019] 图3为提供有线包绕位移嵌件的反应器管的一区段的立体图；

[0020] 图4静态混合器管嵌件的立体图；及

[0021] 图5a至图5d为4种不同类型的涡流管嵌件的立体图。

具体实施方式

[0022] 仅出于例示目的结合图在下文详细阐述本发明。本发明是在随附权利要求中界定。在本文说明书及权利要求中通篇中使用的术语给出其通常含义，如由紧接下文的讨论所补充。

[0023] 「总合」及类似术语是指借助将供应至各阶段的量相加所得的添加至反应系统的反应物或原料的总量。举例而言，被添加至系统的反应物醛的总合量包含在各阶段供应的量的加总。

[0024] C2或更高碳数的可缩合醛为二碳或更多碳的醛，其将与甲醛经历缩合以形成该醛的羟甲基衍生物。可与甲醛缩合的醛具有至少一个在毗邻羰基部分的α-碳原子处键结的氢。可用的更高碳数醛实质上是为在羰基的α位中具有酸性氢原子的所有烷醛。具有2至24个碳原子的脂肪族醛可用作起始原料且可为直链或具支链，或含有脂环族基团。同样地，芳脂族醛适宜作为起始原料，条件为其在羰基的α位中含有至少一个氢。一般而言，使用具有8至24个碳原子、较佳8至12个碳原子的芳烷基醛作为起始原料，例如苯乙醛。较佳者为具有2至12个碳原子的脂肪族醛。尤其较佳之C2或更高碳数的可缩合醛包括乙醛、丙醛、正丁醛及异丁醛。

[0025] 根据本发明所避免的不期望副产物包含二聚物(例如借助丁醛的自我醇醛缩合产生的2-乙基己基二聚物)且可包含据信源自单羟甲基化合物(例如单羟甲基丁醛)的反应的复数种杂质。这些杂质包含，例如，

[0026] 单环TMP-缩甲醛(monocyclic TMP-formal，MCF)：

[0027]

[0028] 单线性双-TMP-缩甲醛(MBLF或TMP-BMLF)：

[0029] [C2H5C(CH2OH)2CH2O]2CH2

[0030] 甲基-(单线性)TMP-缩甲醛：

[0031] C2H5C(CH2OH)2CH2OCH2OCH3

[0032] 及二-TMP：

[0033]

[0034] 2-[2,2-双(羟甲基)丁氧基甲基]-2-乙基丙烷-1,3-二醇

[0035] 在包含坎尼乍若工艺之工艺中，阶段化碱添加亦减少了不期望的甲醇生成，此提高了原料效率。

[0036] 如本文所用，坎尼乍若工艺是指羟甲基烷烃合成，其中缩合中间物与额外甲醛及碱反应以获得对应羟甲基烷烃，例如，如以下示意图中所示的坎尼乍若TMP合成：

[0037]

[0038] 「管嵌件」及类似术语是指设置于反应管中以增强混合及热传递的部件。管嵌件可为静态混合器嵌件、边界层断续器嵌件、漩涡流嵌件、位移流嵌件或这些类型的嵌件的组合。尤其较佳者为线包绕位移流嵌件，其将漩涡流及位移流增强(displacement flow augmentation)组合于一起。位移流嵌件借助阻挡距管壁最远的流及增加液体的雷诺数(Reynolds number)且因此系统的U-值来增加热传递。结合本发明，其亦使其中正发生反应的区域延伸，此进而借助增加关键区域中用于热传递的区域数量来降低反应器中所见的最终峰温度。借助使用线包绕管嵌件，同样诱导某漩涡流，其赋予螺旋流动路径，此进一步增强壁处的混合及紊流，此可操作以端视条件而定，在该管中使流自层流操作变为紊流操作。在采用位移流嵌件的较佳具体例中，D/De之比率(下文定义)为1.5至3。在最佳具体例中，仅在反应器管道的所选区段中使用嵌件，以使反应系统的进给泵不会负担过度。

[0039] 「热传递当量直径」或De是由以下关系式定义：

[0040]

[0041] 其中Nfa为管内部的净自由面积且D为管的(内部)直径。

[0042] 「羟甲基衍生物」及类似术语系指甲醛及可与甲醛缩合的醛的缩合产物以及借助利用甲醛还原缩合产物或进行氢化形成的对应多元醇最终产物。羟甲基衍生物包含羟甲基烷烃及羟甲基醛。

[0043] 「靠近」是指进给口的位置的接近度，且若小于30％的所添加反应物醛在进入具有管嵌件的反应器管区段之前在反应器长度上反应或若进给点位于离具有管嵌件的反应器管区段小于6米之距离处，则通常意指该进给点靠近具有管嵌件之反应器管区段。在较佳具体例中，靠近进给点位于离具有管嵌件的反应器管区段6米的距离内，且仍更佳地，靠近进给点位于离具有管嵌件的反应器管区段5米的距离内。在许多情形中，靠近进给点位于离具有管嵌件的反应器管区段3米的距离内。

[0044] 多阶段反应系统的「阶段」为反应器系统的一部分，其借助用于反应物或触媒的额外进给口或该阶段的独立的温度控制、或借助冷却介质至该阶段的分开流动而相对于其他阶段个别地配置。

[0045] 「连续」是指反应器阶段的串联配置，例如，其中随后的反应阶段位于初始阶段的下游，如图1中所示。

[0046] 参照图1，示意性地例示包含反应管(例如在12、14、16等处所指示)的多个排或阶段S1、S2、S3等的反应系统10。各排较佳具有在各排内串联连接的多个管，如示意性显示。若需要，可采用3、4、5、6或更多个阶段，各阶段具有3至10个串联的管。没有额外反应物进料的阶段可插入于接受反应物的新鲜装料的阶段之间。

[0047] 反应系统10亦包含冷却系统，其包含复数个用于将冷却剂提供至这些反应管的冷却剂进料20及复数个用于使冷却剂返回至该冷却系统的返回管线22。亦提供复数个温度指示控制器24、26、28、30、冷却器35及复数个在40、42、44、及46处所示的控制阀。

[0048] 这些反应管系如示意性指示串联连接且具有图2及图3中大体所示的结构，但仅接受醛反应物的新鲜装料的管需要被供以管嵌件以增强混合及热传递。同样地，无额外反应物进料的反应器阶段可包含无管嵌件的入口管，乃因流浓度轮廓(stream concentration profile)已经相对充分地展开。

[0049] 参照图2及图3，显示反应管12具有外壳60、及环形冷却通道62及提供有管嵌件66的内部反应管64。反应管具有内径D。较佳地，嵌件66为线包绕圆柱体，即减少在其中反应物引入且热传递最为关键的区域中的停留时间的组合漩涡流及位移嵌件。

[0050] 嵌件66因此具有圆柱体68、绕线70且驻留于反应管64中，如图3中所示。因此在嵌件66与管64的内壁之间界定为净自由面积72。

[0051] 系统10中无嵌件的反应管具有相同的一般构形，但内部通道不受限制。

[0052] 在较佳情形中，具有嵌件的反应管如上文所提及具有1.5至3的D/De比率。

[0053] 可使用具有图4中所示几何结构的静态混合器嵌件代替线包绕位移嵌件。静态混合器可操作以借助其机械构造将管壁处的流体输送至管的中心并使流体的这些输送区彼此折叠。此由于其增加大部分(管侧)流体与管壁的部分间的局部温度差异而显著增进热传递。静态混合器尤其可用于分层的流动。

[0054] 另一选择为，若需要，可采用漩涡流管嵌件，例如图5a至图5d中所示的扭曲带漩涡嵌件。扭曲带赋予具有二种效应的旋转流。其沿该管的内壁赋予螺旋流动路径，借此沿管壁产生为螺旋流动角度的函数的高速度。其亦赋予流旋转与远离管中心的向心力的组合，此在单相流中增加管壁处的混合及紊流。此在为无嵌件的管中层流或过渡流的特征的雷诺数下产生紊流。在较低雷诺数下诱导紊流会增强热传递。

[0055] 在操作中，将水性甲醛的流100连同经由进给口101的氢氧化钾及正丁醛经由排S1的反应管12进给至系统10。管12具有管嵌件，如结合图2及图3所讨论。通过管12之后，反应混合物继续通过排S1中的其他管，在这些管中进行反应且流100在传送至系统的下一阶段之前变得富含羟甲基化产物。

[0056] 当流进给至其中如上所讨论第一管被提供有管嵌件的反应器阶段S2时，经由另一进给口102将额外氢氧化钾及正丁醛提供至流100。流100继续通过阶段S2的管(例如管14)，接着离开该阶段。

[0057] 排S2的出口视需要被提供有冷却器35以进一步调节系统中的温度。

[0058] 离开排S2及冷却器35后，在103处所示的进给口处向流100提供额外丁醛及氢氧化钾并进给至反应器管排S3，如所示。同样地向排S3的第一管提供管嵌件，而该排的后续管不需要具有嵌件。

[0059] 使流100经过排S3的管且之后若需要可在后续阶段中添加再额外丁醛及氢氧化钾，或可将该流提供至无需进一步提供反应物的额外反应器。

[0060] 在如上所述的系统10的运作期间，反应管中的温度借助复数个温度指示控制器(temperature indictor controller，TIC)、控制阀及一或多个冷却器(例如，冷却器35)在各个反应管排中独立地被调节。一般而言，反应介质之温度维持在35℃与75℃之间。较佳地，反应介质的温度在所有时间皆维持在35℃与65℃之间且温度尖峰最小化或消失。

[0061] 为此，将冷却剂进料20泵送至反应器排S1、S2及S3，使得冷却剂循环通过反应管的环形冷却通道，接着经由返回管线22返回至冷却剂系统。TIC控制器感测冷却剂的温度并调节控制阀以维持冷却剂的目标温度，因此同样维持反应介质的目标温度。控制器及阀被配置成使得各阶段的温度可独立地被控制。

[0062] TIC的24、26、30感测排S1、S2及S3中的反应温度并调节通过阀40、42、46的冷却剂流动，以在这些排中维持目标反应温度。另一TIC 28感测冷却器35中的温度并经由阀44控制冷却剂流动以进一步调整系统中的温度。

[0063] 本发明系统可经定大小并以各种运作模式运作，其中在各阶段中添加反应物及触媒以使温度尖峰最小化并维持目标温度。

[0064] 所采用反应物的量将端视所采用的工艺及所制得的产物而变；例如，总合甲醛:C2及更高碳数的醛反应物莫耳比因C2及更高碳数的醛反应物而不同。若包含坎尼乍若反应方案，则乙醛要求4:1的最小甲醛:乙醛比率，正丁醛要求3:1的最小甲醛:正丁醛比率，且异丁醛要求2:1的最小甲醛:异丁醛比率。对于正丁醛，甲醛:丁醛之推荐范围为3.01:1至10:1。

[0065] 在坎尼乍若工艺中自正丁醛制备TMP之较佳操作参数的设定如下：

[0066]

[0067] 以增量引入醛提高有效甲醛/反应物醛比率且减少借助C2或更高碳数的可缩合醛所自缩合之形成之二聚物。因此，碱之阶段化添加降低初始阶段中之碱/甲醛比率并减少与坎尼乍若工艺相关的甲醇生成。各种操作方案包含方案(a)、(b)及(c)：

[0068] (a)其中在这些复数个连续进给点处将C2或更高碳数的可缩合醛与无机碱以固定比例添加以提供生产流，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外C2或更高碳数的可缩合醛；

[0069] (b)其中在上游进给点中以相对于下游进给点中所提供的量更大的量提供C2或更高碳数的可缩合醛及无机碱。若在系统中可获得足够冷却，则在早期阶段中提供较大份额的反应物会提供额外停留时间且为期望的。在坎尼乍若工艺中的较佳方案是在早期反应阶段中提供碱及C2或更高碳数的可缩合醛二者总合量的30-60％；

[0070] (c)其中在下游进给点中以相对于在上游进给点中所提供的量较大的量提供无机碱以提供生产流，该生产流在稍后阶段中以与在初始阶段中的无机碱水准相比较高的水准被供以无机碱。

[0071] 这些工艺选项可包含沿进给点使用碱与可缩合醛的不同比率的选项，只要所有添加的总和等于目标组分比率即可。

[0072] 在生产流100离开反应系统的最后一个排之后，进一步处理包含自所回收TMP萃取甲酸盐及将粗制TMP蒸馏至纯化形式，如此项技术中所已知。通常，粗制产物的纯化包含多阶段水/乙酸乙酯萃取系统以及一或多个蒸馏塔。

[0073] 本发明之工艺及装置尤其适用于上文所参考的美国专利第3,183,274号、美国专利第5,948,943号、美国专利第7,253,326号及美国专利第8,354,561号中所述类型的无机坎尼乍若工艺。另一选择为，装置及工艺方法可与美国专利第7,301,058号中所述的无机坎尼乍若工艺或缩合/氢化羟甲基烷烃工艺结合使用。

[0074] 因此，根据本发明，提供一种在多阶段工艺中自甲醛及C2或更高碳数的可缩合醛制备羟甲基烷烃的方法，该方法包含：(a)将含甲醛流提供至具有复数个连续反应阶段的管式反应系统；(b)将C2或更高碳数的可缩合醛及视需要的碱添加至该含甲醛流，其中该C2或更高碳数的可缩合醛或碱中的至少一者在复数个连续进给点处添加至该含甲醛流以提供生产流，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外C2或更高碳数的可缩合醛或碱；及(c)将该C2或更高碳数的可缩合醛及甲醛转化成羟甲基烷烃。

[0075] 在复数个连续进给点处将C2或更高碳数的可缩合醛添加至含甲醛流以提供生产流，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外C2或更高碳数的可缩合醛。

[0076] 在本发明的各个方法中，该羟甲基烷烃可为新戊四醇及C2或更高碳数的可缩合醛为乙醛，或该羟甲基烷烃系为三羟甲基乙烷及C2或更高碳数的可缩合醛为丙醛，同样地，该羟甲基烷烃可为三羟甲基丙烷及C2或更高碳数的可缩合醛为正丁醛，或该羟甲基烷烃可为新戊二醇及C2或更高碳数的可缩合醛为异丁醛。

[0077] 如果需要的话，可在复数个连续进给点处将碱添加至含甲醛流以提供生产流，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外碱；或者，可将该C2或更高碳数的可缩合醛及无机碱二者在复数个连续进给点处添加至该含甲醛流以提供生产流，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外C2或更高碳数的可缩合醛及无机碱。

[0078] 在整体发明的各个部分，可采用选自氢氧化钾、氢氧化钙及氢氧化钠的无机碱。

[0079] 较佳地在至少3个分开的位置，及在一些情形在至少4个分开的位置，将无机碱及C2或更高碳数的可缩合醛添加至生产流。

[0080] 尽管可采用不同数量的阶段，较佳地该管式反应系统具有至少3个阶段。

[0081] 通常，生产流的温度维持在30℃与75℃之间，更佳地在许多情形中，生产流的温度维持在30℃与65℃之间。

[0082] 在一些具体例中，在该复数个连续进给点处将该C2或更高碳数的可缩合醛与无机碱以固定比率添加以提供生产流，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外C2或更高碳数的可缩合醛。在又另一些具体例中，在上游进给点中以相对于在下游进给点中所提供的量更大的量提供该C2或更高碳数的可缩合醛及无机碱。

[0083] 在另外其他的情形中，在下游进给点中以相对于在上游进给点中所提供的量更大的量提供该无机碱，以提供生产流，该生产流在稍后阶段中以与在初始阶段中的无机碱水准相比更高之水准被供以无机碱。

[0084] 在本发明的另一态样中，提供一种用于制备C2或更高碳数的可缩合醛的羟甲基衍生物的多阶段管式反应系统，该多阶段管式反应系统包含：(a)管式反应系统，其具有复数个连续反应器阶段并包含复数个反应管；(b)反应系统入口，其适于将含甲醛流提供至该管式反应系统；及(c)复数个进给口，其适于将该C2或更高碳数的可缩合醛或碱中的至少一者在复数个连续进给点处提供至该含甲醛流以提供生产流，随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外C2或更高碳数的可缩合醛或碱。该多阶段管式反应系统较佳地被适于将C2或更高碳数的可缩合醛及碱二者提供至反应系统的连续阶段，使得随着该生产流前进通过这些连续反应阶段，其逐渐地被供以额外C2或更高碳数的可缩合醛及碱。

[0085] 鉴于上述讨论、此项技术中的相关知识及以上结合先前技术、发明内容及实施方式所讨论的参考文献，认为进一步说明是不必要的。另外，应理解本发明的态样及各个具体例的部分可整体或部分地组合或互换。此外，此项技术中具有通常知识者将了解，以上说明仅作为例子，而并非旨在限制本发明。