AT202555B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkoholen durch die Oxo-Reaktion - Google Patents

Description

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  Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkoholen durch die Oxo-Reaktion 
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Cverbindungen unempfindlichen Katalysator hydriert werden. Auf diesen Fall bezieht sich die vorliegende Erfindung. Der chemische Vorgang spielte sich hiebei grundsätzlich wie folgt   ab :  
In der ersten Reaktionsstufe (Oxierung) wird der Kobalt vom Träger gelöst und mit dem Reaktionsprodukt mitgeführt. Nach erfolgter Umsetzung der olefinischen Verbindung wird der Kobalt in der zweiten Reaktionsstufe (Entkobaltisierung) in einem weiteren Reaktionsgefäss mittels Inertgases und erhöhter Temperatur wieder auf einem Träger niedergeschlagen, wobei gleichzeitig oder in einem daran anschliessenden Verfahrensgang eine Hydrierung der gebildeten Aldehyde zu Alkoholen vorgenommen wird. 



  Die für die beiden ersten Reaktionsstufen erforderlichen Reaktionsgefässe werden hiebei im Wechsel betrieben, so dass keine unerwünschte Anreicherung von Kobalt in einem der beiden Öfen stattfinden kann. 



   Zwischen den einzelnen Verfahrensstufen ist jedesmal eine Entspannung des Reaktionsproduktes erforderlich, damit die darin unter Druck gelösten Gase entweichen können. Für die nächste Reaktionsstufe wird jeweils das Produkt wieder komprimiert und zusammen mit dem notwendigen Gas in das Reaktionsgefäss eingebracht. 



   Es wurde nun gefunden, dass das Verfahren mit besonderer Wirtschaftlichkeit durchgeführt werden kann, wenn man die Öfen für die einzelnen Verfahrensstufen (Oxierung, Entkobaltisierung und Hydrierung) hintereinanderschaltet und zwischen den einzelnen Stufen ein geringes Druckgefälle einhält, so dass das flüssige Reaktionsgemisch ohne Zwischenentspannung sämtliche Verfahrensstufen durchläuft, wobei zwischen die einzelnen Reaktionsgefässe zwecks Trennung von Gas und Flüssigkeit ein Hochdruckabscheider eingebaut wird. Die Erzeugung des Druckgefälles zwischen den einzelnen Verfahrensstufen erfolgt mittels Gasumlaufpumpen und Druckhalteventile und bzw. oder anderer geeigneter Mittel. Dadurch ist für die ganze Anlage nur eine einzige Einspritzpumpe vor der ersten Verfahrensstufe erforderlich. 



   Die Gasführung durch die Oxierungsstufe, die in zwei hintereinandergeschalteten Gefässen vorgenommen wird, erfolgt erfindungsgemäss in der Weise, dass für das erste Oxierungsgefäss 

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 ein Kreislaufgas verwendet wird, das mittels einer Gasumlaufpumpe auf einen etwas höheren Druck gebracht wird, als dem Frischgas entspricht, das für das zweite Oxierungsgefäss verwendet wird. Dabei kann gleichzeitig dem Kreislaufgas nach dem Durchgang durch das erste Oxierungsgefäss so viel Gas entnommen werden, um einer durch die Kreislaufführung und die Reaktion bedingten Anreicherung von Inertgas und Wasserstoff oder Kohlenoxyd zu begegnen. 



   Für das zweite Oxierungsgefäss wird Frischgas verwendet, das eine für die Erfordernisse der Reaktion günstigere Zusammensetzung hat als das Kreislaufgas und das einem mit konstantem Druck arbeitenden Hochdruckgasnetz oder einem Kompressor entnommen wird und einem um etwa 2-5 at niedrigeren Druck hat als das Kreislaufgas, so dass aus dem zwischengeschalteten Hochdruckabscheider das Reaktionsprodukt in das zweite Oxierungsgefäss gedrückt wird. Nach dem Durchgang durch das zweite Oxierungsgefäss wird das Gas vom Kreislaufgas aufgenommen, so dass für die zweite Oxierungsstufe, die den Umsatz vervollständigen soll, stets Frischgas zur Anwendung kommt. 



   Es wurde ferner gefunden, dass es besonders zweckmässig ist, für die Stufe der Entkobaltisierung einen Teil des für die Hydrierstufe im Kreislauf geführten Wasserstoffgases abzuzweigen und Gaskreislaufpumpe und Druckhalteventile so einzustellen, dass die Entkobaltisierung bei einem etwas niedrigeren Druck (2 bis 5 at) als die Oxierung im zweiten Gefäss, jedoch bei einem etwas höheren Druck (2 at oder mehr) als die nachfolgende Hydrierung vor sich geht. 



  Dabei wird zweckmässig so verfahren, dass der Gasfluss durch das erste Oxierungsgefäss und durch die Entkobaltisierungsstufe leicht umgekehrt werden kann, um das an sich bekannte Prinzip des Wechselns der Öfen auszunutzen. 



   Der durch die Stufe der Entkobaltisierung geführte, dem Kreislaufgas der Hydrierungsstufe entnommene Wasserstoff, der grössere Mengen CO enthält, wird nicht wieder in den Kreislauf zurückgegeben, so dass dadurch eine Anreicherung des Kreislaufgases der Hydrierung mit Inertgas vermieden und gleichzeitig das Entspannungsgas nutzbringend verwendet wird. 



   Für die letzte Verfahrensstufe, die Hydrierung, wird in bekannter Weise ein gegen Kohlenoxyd und Schwefelverbindungen unempfindlicher Katalysator verwendet, so dass auch der Einsatz technischer schwefelhaltiger olefinischer Verbindungen möglich ist. 



   Als Katalysatoren für die Hydrierungsstufe eignen sich besonders solche, die Elemente der 6. und 8. Nebengruppe des periodischen Systems in Form ihrer Sulfide enthalten, z. B. Nickel-   sulfid-Wolframsulfid.   



   Beispiel : Als Reaktionsöfen werden vier   Hochdruckrohre von 10 cm lichter Weise und 8 m Länge verwendet, von denen die Öfen 1-3   etwa   50 1   eines körnigen Katalysators enthalten, der aus etwa 30% Kobalt auf Bimsstein besteht. Ofen 4 ist als Hydrierofen mit der gleichen 
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 gemisch mit z. B. einem Siedebereich von 80 bis   110  C   und einem   Olefingehalt   von   48%   in einer Menge von 30 l/h in den Ofen 1 eingedrückt. Der Ofen 1 steht unter einem Druck von 218 at, einer Temperatur von 120 bis   1300 C   und wird gleichzeitig mit einem KohlenoxydWasserstoff-Gasgemisch aus der Gaseinlaufpumpe 9 in einer Menge von 20 Nm3/h gespeist. 



  Das Gas hat eine Zusammensetzung von 23% Kohlenoxyd, 68% Wasserstoff, Rest : Stickstoff, Methan und andere Inerte. Der Druck im Ofen 1 und Abscheider 5 wird durch das Druckhalteventil 12 gehalten, das bei Überdruck in die Saugleitung der Gaskreislaufpumpe 9 entspannt. Gleichzeitig kann über eine getrennte Entspannungsleitung 16 Gas nach ausserhalb des Kreislaufes abgegeben werden. Vom Abscheider 5 gelangt das Produkt in den Ofen   2,   durch den es bei einer Temperatur von 160 bis   1800 C,   zusammen mit frischem KohlenoxydWasserstoffgas (Zusammensetzung   32% Kohlen-   oxyd, 64% Wasserstoff, Rest : Inerte), hindurchgeht. Der Druck im Ofen und nachfolgendem Abscheider beträgt 212 at und wird durch Ventil 13 reguliert.

   Der Gasdurchgang beträgt 
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 von 205 at und einer Temperatur von 150 bis   1700 C   arbeitet, wird das Produkt mit einem Teilstrom aus dem Wasserstoffkreislauf (6   Nm3Jh)   behandelt, wobei die in den Öfen 1 und 2 in Lösung gegangenen Kobaltverbindungen nieder- 
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 mit Wasserstoff - zum Teil aus Kreislaufgas bestehend, das   10% Inerte enthält-und   frischem Gas behandelt wird (gesamter Gasdurchgang 50 Nm3/h). Ausgehend von einem 
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 und 15% Alkohole, die nach der vollständigen Hydrierung im Ofen 4 ein karbonylgruppenfreies Produkt mit   ze   Alkoholen ergeben, was einem Umsatz von   80%, bezogen   auf das eingesetzte   Olefingemisch,   entspricht. 



   Die Öfen 1 und 3 sind mit ihren Zu- und Ableitungen so eingerichtet, dass sie durch Schliessen und   Öffnen   von Ventilen im Produktfluss gegeneinander ausgetauscht werden können. Dies geschieht etwa nach je drei bis fünf Tagen Betriebszeit. In gleicher Weise können auch andere Olefine bzw. Olefingemische, z. B. solche mit Siedebereichen von 120 bis   1500 C, 180   bis 200  C oder 220 bis   240  C,   verarbeitet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkoholen durch die Oxoreaktion, wobei die Oxierung und Entkobaltisierung mittels auf Trägermaterial fest angeordneter Kobaltkatalysatoren und die Hydrierung in Gegenwart EMI3.1 durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Öfen ein für den Stofftransport ausreichendes Druckgefälle eingehalten wird und das flüssige Reaktionsgemisch auf diese Weise ohne Zwischenentspannung sämtliche Verfahrensstufen durchläuft.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von zwei hintereinandergeschalteten Öfen für die Oxierung als Reaktionsgas für das erste Oxierungsgefäss das Entspannungsgas des zweiten Gefässes im Kreislauf benutzt wird, während im zweiten Oxierungsgefäss ausschliesslich Frischgas verwen- det wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Entkobaltisierungsstufe als Reaktionsgas ein Teilstrom des Kreislaufgases der Hydrierungsstufe verwendet und dieser Teil nicht wieder in den Kreislauf zurückgeführt, sondern anderweitig verwertet wird.

   4. Verfahren nach Anspruch l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für den Transport der flüssigen Reaktionsteilnehmer zur ersten Verfahrensstufe eine Einspritzpumpe verwendet und das Druckgefälle zwischen den einzelnen Verfahrensstufen mittels Gasumlaufpumpen und Druckhalteventilen und bzw. oder anderer geeigneter Mittel aufrechterhalten wird.