CS207926B1

CS207926B1 - Způsob výroby n-butanolu, isobutanolu a 2-etylhexanolu hydrogenaci n-butyraldehydu, isobutyraldehydu a 2-etylhexenalu

Info

Publication number: CS207926B1
Application number: CS486779A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Kubicka; Miroslav Huml; Otakar Bilek; Jiri Kozuch
Original assignee: Rudolf Kubicka; Miroslav Huml; Otakar Bilek; Jiri Kozuch
Priority date: 1979-07-12
Filing date: 1979-07-12
Publication date: 1981-08-31

Abstract

Způsob výroby butanolu, isobutanolu a -2-etylhexanolu hydrogenaci n-butyralsehydu, isobutyraldehydu a 2-etylhexenalu. Hydrogenace je prováděna v plynné fázi v trubkovém reaktoru s odvodem tepla ve spojeni s adiabatickým reaktorem bez odvodu tepla. Adiabatický reaktor je zapojen za trubkový reaktor, Sako katalyzátor se používá slitina hlinik - nikl ve formě aktivovaných granuli. Do reaktoru se dávkuje n-butyraldehyd a isobutyraldehyd nebo směs těchto surovin s hydrogenétem. Obdobně se do reaktoru dávkuje 2-etylhexenal nebo jeho směs s hydrogenátem. Produkty jsou butanol, isobutanol ff 2-etylhexanol vysoké čistoty.

Description

(54) Způsob výroby n-butanolu, isobutanolu a 2-etylhexanolu hydrogenaci n-butyraldehydu, isobutyraldehydu a 2-etylhexenalu

207 92Ó

Vynález řeší způsob hydrogenace n-butyraldehydu a isobutyraldehydu vyrobených oxonaci propylenu na n-butanol a isobutanol, dále hydrogenaci 2-etylhexenaiu připraveného aldo lisací n-butyraldehydu na 2-etylhexanol.

f

Oe známo, že hydrogenaca n- a isobutyraldehydu a 2~stylhexanolu se provádí v kapalné fázi na axiálním adiabatickém reaktoru, va kterém je katalyzátor uložen v jedné nebo vice vrstvách. Pracuje se obvykle za tlaku 3 až 12 MPa, přitom aldehydy, naředěné hydrogenovaným produktem, protékají vrstvou katalyzátoru a reagují s vodíkem při teplotách pod 200 °C. Dále je známo, že se může provádět i hydrogenace aldehydů v plynné fázi. K tomu se používá trubkový reaktor a vnějším odvodem tepla, kde předehřátá směs aldehydů s hydrogenátem se vede na katalyzátor v trubkách při teplotě 90 až 180 °C a tlacích do 0,5 MPa Oba druhy hydrogenaci používají koncentrovaný nebo neředěný vodík dusíkem. Koncentrace vstupujících aldehydů do reaktoru je obvykle v rozmezích 20 až 25 %. Zbytek je hydrogenát který byl k čerstvým aldehydům přidán jako ředidlo. Oako katalyzátoru se používá pro hydrogenace v plynné fázi niklu na nosiči nebo také může být mě3, kobalt, mangan na nosiči. V kapalné fázi se pro stejný účel používá Raney-mě3 nebo Raney-nikl.

Nyní bylo zjištěno, že lze hydrogenaci aldehydů z oxonace propylenu a 2~etylhexenalu z aldolisace n-butyraldehydu provádět úsporněji tim, že se pracuje v plynné fázi na trubkovém reaktoru s vnějším odvodem tepla ve spojení s adiabatickým reaktorem bez odvodu tepla. Adiabatický reaktor je zapojen za trubkový reaktor. Katalyzátorem je Raney-nikl, který je pro tento účel vhodně granulován a aktivován, přičemž v trubkové části reaktoru je uloženo 60 až 80 % katalyzátoru a v adiabatické části je volně nasypáno 20 až 40 % katalyzátoru. Koncentrace aldehydů v dávkované surovině se může zvýšit nad 30 %, s výhodou nad 40 %. Při tomto postupu jsou aldehydy za trubkovým reaktorem zhydrogenovány min. 90 % na alkoholy, zbytek zhydrogenuje v adiabatické části na volně sypaném katalyzátoru. Tímto uspořádáním lze dosáhnout prakticky úplného zhydroganování nástřikovaných aldehydů.

Přiklad 1 ^J ' ''

Do trubkového reaktoru, ve kterém je instalován určený počet trubek, které jsou naplněny 4,3 m drceného, aktivovaného Raney-niklu hydroxidem sodným a následnou redukcí vodíkem je dávkována předehřátá směs dále uvedených aldehydů, po případě zředěná hydrogenátem a současně je přiváděn čerstvý a recirkulovaný vodík. Použije se dvouchodý reaktor. Směs aldehydů, hydrogenátu a vodíku proudí nejprve od shora dolů a potom v druhé polovině reaktoru od spodu nahoru. Směs aldehydů a hydrogenátu se předehřívá v předehřívači na teplotu, která je o něco vyšší než je startovací hydrogenačni teplota naplněného katalyzátoru. Při postupné desaktivaci katalyzátoru se teplota nastřikované směsi postupně zvyšuje. Získaný produkt hydrogenace prochází výměníkem, chladičem a odlučovačem. Odloučený vodík se z větší části recirkuluje. Získaný hydrogenát se podle potřeby z části recirkuluje a čerpá se do sekce rektifikace. Obsah nezreagovaných aldehydů je v setinách procenta, například v rozmezí 0,01 až 0,03 %. Popisované hydrogenačni zařízení je určeno pro

pracovní tlaky 0,8 až	1,2 MPa a pro	teplotní rozmezí do 200, po případě 250	^uc
Příklady hydrogenací:						-
Nástřik	směs n+iso butyraldehydů	n-butyraldehyd	2-etylhexenal
množství aldehydů m³/h	1,07	1,07	0,9	0,9	0,82	0,85
3 hydrogenát m /b	1,03	-	1.2	-	1.6	-
3 celkem m /h	2,1	1,07	2.1	0,9	1.,82	0,85
koncentrace aldehydu v nástřiku %	50,9	99	42,8	99	42,3	99
objemová rychlost 3 3 m /m katalyzátoru za h (vztaženo na objem kap. nástřiku pří 20 °C)	0,49	0,25	0,49	0,21	0,42	0,20
množství vodíku 88% 3 čerstvého m /h	320	320	270	270	300	310
75% recirkulovaného m³/h 3	000	5 380	2 900	5 300	2 800	5 500
Reakční podmínky:
tlak MPa	1,2	0,8	1	1	0,8	0,8
teplotní rozmezí °C 110	až 157	120 až	168 105 až	157 121	až 165 107 až	159 125	až
hmotnostní rychlost 2 prouděni (kg/m h) vztaženo na průřez trubek 9	827	10 074	. 9 674	9 472	10 699	9 771

Přiklad 2

Před dvouchodý reaktor je předřazen sytič vybavený topným hadem, kterým prochází pára;

objem sytiče je 6 m . Do tohoto sytiče jsou čerpány aldehydy určené k hydrogenací, podle potřeby i hydrogenát a předehřátý vodík o teplotě například 130 °C. V sytiči se získá plynná směs a ta se vede do horní části trubkového reaktoru, podobně jak je uvedeno v přikladu 1. Do trubek byl naplněn katalyzátor obsahující Ni na křemalině aktivovaný kysličníky chrómu.

Příklady hydrogenací;

směs n-+iso butyraldehydů 2-etylhexenal

3 množství aldehydů m /h	0,9	0,9	0,9	0,9
3 hydrogenát m /h	1,0		1.0	-
3 celkem m /h	1.9	0,9	1.9	0,9

koncentrace aldehydů

v nástřiku % 3 3 objemová rychlost m /m katalyzá-	47	99	47	99
toru za h,(vztaženo na objem kap. nástřiku pří 20 °C)	0,44	0,21	0,44	0,21
množství vodíku čerstvého 88,9% m³/h	250	250	220	320
3 recirkulovanóho m /h	2 700	5 350	2 500	5 500
Reakční podmínky: tlak MPa	1	1	1	1
teplotní rozmezí při hydrogenaci °C	109 až 162	107 až 163	115 až 163	113 až 161
hmotnostní rychlost proudění kg/ιτι^ h	8 825	9 495	8 901	9 925
Přiklad 3 Hydrogenace aldehydů se provádí v	reaktoru popsaném	v přikladu 1	, ale přepážka	rozděluj ici
reaktor na dvouchodý byla odstraněna. Aldehydy a po	případě hydrogenát byly vedeny do sytí
če, jak Je uvedeno v přikladu 2. Do trubek byl naplněn katalyzót	or obsahující	jako účin-
nou složku nikl. Příklady hydrogenaci: Nástřik	směs n-+iso butyraldehydů	2-etylhexenal
3 množství aldehydů m /h	0,9	0,9	0,86	0,86
3 hydrogenát m /h	1.8	-	1,64	-
3 celkem m /h	2,7	0,9	2,50	0,86
koncentrace aldehydů v nástřiku %	33	99	34,4	99
r· 3 obj. rychlost m^/m katalyzátoru (vztaženo na objem kap. nástřiku při 20 °C)	0,63	0,21	0,58	0,2
množství vodíku čerstvého 88% m³/h	270	270	300	300
3 recirkulovaného 75% m /h	2 700	5 200	2 900	5 400
Reakční podmínky: tlak MPa	1	1	0,9	0,9
teplotní rozmezí při hydrogenaci °C	112 až 160	110 až 163	117 až 161	115 až 159
hmotnostní rychlost prouděni kg/m h	5 503	4 666	5 526	4 830

Přiklad 4

Oo reaktoru se naplní drcený, aktivovaný Raney-nikl v množství 3 m . Za trubkovým prosto3 rem je umistěna ještě vrstva 1,5 m dalšího hydrogenačního katalyzátoru. Tato část volně nasypaného katalyzátoru tvoří adiabatickou čáet hydrogenačního reaktoru. Pracovní tlak byl udržován při 0,25 až 0,3 MPa. Aldehydy určené k hydrogenaci byly dávkovány do sytiče, ohřívaného nepřímo topným hadem, dále byl do sytiče přiváděn podle potřeby hydrogenát a předehřátý vodík.

Příklady hydrogenaci!

Nástřik množství aldehydů m /h hydrogenát m /h celkem m /h

3 objemové rychlost m /m katalyzátoru za h (vztaženo na objem kap. nástřiku při 20 °C) množství vodíku čerstvého 88% m /h a 75% recirkulovaného m /h celkem eměs n-+iso butyraldehydů 0,5

0,6

0,13

500

2-e tylhexenal 0,6

0,6.

0,13

500

Reakční podmínky:

tlak MPa teplotní rozmezí hydrogenace °C

Hydrogenáty obsahovaly jen stopy aldehydů.

Claims

PŘEDMĚTVYNÁLEZU

Způsob výroby n-butanolu, isobutanolu a 2-etylhexanolu hydrogenaci n-butyraldahydu, isobutyraldehydu a 2-etylhexenalu v plynné fázi za tlaku 0,6 až 3 MPa a teploty do 250 °C, s výhodou 180 °C, po případě bez zředěni hydrogenátem, a použitím slitinového katalyzátoru hliník - nikl ve formě aktivovaných granuli, po případě drtě o velikosti 4 až 12 mm, s výhodou 6 až 12 mm, vyznačený tim, že se reakce provádí s katalyzátorem uloženým v kombinaci trubkového a adiabatického reaktoru, přičemž v trubkové části je uloženo 60 až 80 % katalyzátoru a v adiabatické části je volně nasypáno 20 až 40 % katalyzátoru.