相位差測量
[拼音]：tangji hecheng
[英文]：oxo-synthesis，hydroformylation
又稱氫甲醯化。烯烴與一氧化碳和氫氣在催化劑作用下，在烯烴雙鍵上同時加上氫原子和甲醯基生成比原來烯烴多一個碳原子的兩種異構醛的反應過程。由於工業中最終產品為醇，因此又常把醛加氫為醇的反應包括在羰基合成中。羰基合成是羰化（或羰基化）的一種，後者是指把CO引入另一個分子中的反應，如甲醇羰化生產醋酸（見彩圖）。
1930年，美國D.F.史密斯等首先發現乙烯和水煤氣在鈷催化劑作用下，可以得到醛和醇。這一發現促使利用氫甲醯化反應生產洗滌劑用高碳醇(鏈長C12～C14)的開發研究。1938年，德國魯爾化學公司O.勒倫獲乙烯的氫甲醯化生成丙醛的專利，第二次世界大戰中，在德國首先建成了利用羰基合成過程生產合成醇的工業裝置，但未生產。1945年建成第一個羰基合成生產高階脂肪醛的10kt規模裝置，用來生產合成洗滌劑。1963年，美國殼牌公司用改進的鈷催化劑由丙烯生產正丁醇和α－乙基己醇，其後又生產用於合成洗滌劑的高碳醇。1976年，美國聯合碳化物公司又開發了用銠催化劑進行丙烯氫甲醯化的過程。
型別
羰基合成是均相液相反應過程，實際生產過程，可分為兩種情況：
（1）在鈷或銠催化劑作用下，烯烴與氫及一氧化碳進行氫甲醯化生成兩種異構醛，經分離出催化劑後，在另一反應器中，再催化加氫成醇：
②在改進的鈷催化劑作用下，在同一反應器中同時進行烯烴、氫與一氧化碳的氫甲醯化反應和醛的催化加氫反應而製得醇。
催化劑
各種過渡金屬羰基絡合物對氫甲醯化反應均有催化作用。但只有鈷和銠的羰基絡合物用於工業化生產。
（1）鈷催化劑：主要採用八羰基二鈷[Co2(CO)8]。它可以預先製成，然後加入反應器中;也可用金屬鈷、鈷的氧化物、碳酸鈷或鈷的脂肪酸鹽，在反應器中與原料氣一氧化碳和氫反應制得。在反應條件下，由Co2(CO)8生成的四羰基氫鈷[HCo(CO)4]，是催化活性體。Co2(CO)8即使在室溫下也極易分解。為了保持更多的HCo(CO)4，反應須在較高的一氧化碳分壓下進行。使用這種催化劑時，存在著催化劑的回收、迴圈以及裝置腐蝕問題，同時所得產物中的正、異構醛之比較低，約為1，而異構醛的用途不大。對鈷催化劑的改進，是在原催化劑中引入有機膦配位基，形成Co2(CO)6[P(n-C4H9)3]2絡合物，以提高正構產物的選擇性，使正、異構醛之比提高至4左右。改進的鈷催化劑熱穩定性較好，並有加氫活性，羰基合成過程可在較低壓力下進行，並可在同一反應器中同時進行氫甲醯化和催化加氫。
（2）銠催化劑以 HRh(CO)·[P(C6H5)3]3·的活性高、熱穩定性好，可用於較低壓力的操作過程；選擇性高，產物中正、異構醛之比大約為10。
近年來，正在開發一種非均相催化劑，它既具有均相催化劑的高活性和選擇性，又具有負載型固體催化劑的優點，而不存在產物與催化劑分離的問題。
過程條件
羰基合成是強放熱反應，反應熱大約為125kJ/mol，反應過程中熱量的移除至關重要。羰基合成過程中的反應平衡常數，在一般反應溫度範圍內較大。從平衡觀點來看，反應可以不加壓；但為了保持催化劑的穩定性，反應須在加壓下進行。實際過程條件與所使用的催化劑密切相關。使用羰基鈷催化劑時，如果原料氣中氫氣與一氧化碳的分子比為1:1，反應溫度為100～180℃，則反應壓力為20～30MPa。降低溫度、增加一氧化碳分壓，對提高正、異構醛之比和減少催化劑的分解都有利。用改進的鈷催化劑時，因其目的產物為醇，原料氣中氫氣與一氧化碳的分子比為2:1，反應壓力為2～10MPa，但由於催化劑活性較低，需較高的反應溫度。用改進的銠催化劑時，反應條件較緩和，適宜溫度為100℃左右，一氧化碳和氫分壓分別＜0.3MPa和＜1.4MPa。
反應器
由於反應介質有腐蝕性，工業上羰基合成過程是在不鏽鋼制的連續釜式反應器或管式反應器中進行，反應熱通常由內部冷卻管用熱載體移出，或者將一部分物料在反應器外冷卻後，再迴圈至釜式反應器中。
工業應用
工業上，適用於羰基合成過程的原料烯烴包括直鏈和支鏈的C2～C17單烯烴。其中直鏈烯烴主要是乙烯、丙烯、1-丁烯和 2-丁烯，以及α－烯烴和內烯烴（雙鍵不在鏈端）的混合物。支鏈烯烴主要是異戊烯，由C3、C4烯烴齊聚得到的己烯、辛烯、壬烯、十二烯，以及由異丁烯、1-丁烯和2-丁烯二聚和共聚得到的庚烯等。使用銠催化劑時，丙烯等原料氣的預處理是必要的，因為催化劑遇硫化物、鹵化物和氰化物極易中毒。
羰基合成是用烯烴生產高碳醛和醇的方法（見高階脂肪醇），因此，在工業上得到廣泛的應用。其中主要有由丙烯制1-丁醇和2-乙基己醇；由庚烯生產辛醇；用混合烯烴合成用於生產增塑劑和合成洗滌劑的C8～C10醇和C12～C16醇；用乙烯生產丙醛，而丙醛是合成1-丙醇和丙酸的主要原料；以及由1-丁烯和2-丁烯生產戊醇等。