CS209761B1 - Způ$ob> výroby 2-ethylhexanolu - Google Patents

Abstract

Vynález spadá do oblasti petrochemické syntézy. Způsob výroby 2-etylhexanolu podle vynálezu spočívá v tom, že se 2-etylhexanol získá katalytickou hydrogenací 2-etylhexenalu při zvýšené teplotě 200 až 290 °C a při zvýšeném tlaku 10 až 30 MPa v přítomnosti katalyzátoru s obsahem zinku a chrómu, který navíc obsahuje kysličník mědi. Hmotnostní poměr kysličník mědi : kysličník zinku : kysličník ohromu činí (12,3 až 54) : (11,0 až 52,2) : (6 až 23,2).

Description

Vynález se týká způsobu výroby 2-etylhexanolu hydrogenací 2-etylhexenalu.

2-Etylhexanol má široké použití jako rozpouštědlo přírodních a syntetických pryskyřic, jako komponenta pro přísady k palivům a olejům, esterovým mazadlům a emulgátorům, prostředkům flotačním a extrakčním. Zvláší výhodné je zpracování 2-etylhexanolu na estery, zejména ftaláty, které se používají jako změkčovadla pro vinylové polymery, zejména pro polyvinylchlorid. Změkčovadla na bázi 2-etylhexanolu se oproti jiným změkčovadlům výhodně vyznačují řadou cenných vlastností. Mají nepatrnou rozpustnost ve vodě, stálost při zvýěené teplotě, mrazuvzdornost, dobrou barevnou stálost, odolnost proti stárnutí.

Je znám způsob výroby 2-etylhexanolu hydrogenací 2-etylhexenalu na katalyzátoru měň-chrom (GB patentní spis č. 1 097 819) při teplotě 165 °C a tlaku 10 MPa.

Proces probíhá s vysokým stupněm přeměny a s vysokou selektivitou. Katalyzátor je však zvláší nestabilní a přítomnost nepatrných příměsí v 2-etylhexenalu, jako kyselin, vody, kobaltových stop a stop železa,vede buň k jeho rozrušení, nebo k rychlé ztrátě aktivity. Mimo to prostorová rychlost přiváděni suroviny nepřestupuje 0,2 h^-1.

Je také znám způsob výroby 2-etylhexanolu kondenzací n-butyraldehydu v přítomnosti alkálií a následnou rektifikací kondenzátu a hydrogenací získaného 2-etylhexenalu na katalyzátoru měň-nikl-chrom, při teplotě 150 až 170 °C, za atmosférického tlaku (GB patentový spis ě. 1 244 442). Přídavek niklu ke katalyzátoru měň-chrom umožňuje získat 2-etylhexanol, který je téměř prostý nenasycených sloučenin. Prostorová rychlost (0,18 h”1) a stabilita vůči účinku škodlivých příměsí věak zůstávají na úrovni katalyzátoru měň-chrom.

Je popsána hydrogenace 2-etylhexenalu na katalyzátoru, který obsahuje měň na kysličníku křemičitém, při teplotě 125 °C, tlaku 3 až 5 MPa a prostorové rychlosti 0,3 h^-' (GB patentový spis č. 1 219 038). Výtěžek konečného produktu, 2-etylhexanolu, však v důsledku nízkého stupně přeměny použitého 2-etylhexenalu nepřestoupí 80 %.

Je znám způsob hydrogenace 2-etylhexenalu na katalyzátoru obsahujícím měň na křemelině, při teplotě 160 °C (FR patentový spis č. 2 058 532). Tento katalyzátor se rovněž vyznačuje nízkou prostorovou rychlostí a malou stabilitou vůči účinku kyselin, vody, stop kobaltu a železa.

2-Etylhexenal získaný kondenzací čistého n-butyraldehydu v přítomnosti alkálií a násled nou rektifikací kondenzátu neobsahuje prakticky žádné ze jmenovaných škodlivých příměsí a může se hydrogenovat na 2-etylhexanol na jmenovaných katalyzátorech s obsahem mědi bez snížení jejich aktivity a stability.

Nyní se však surovinové báze pro syntézu 2-etylhexanolu značně rozšířila. Byly též navržené nové způsoby výroby 2-etylhexenalu z n-buťyraldehydu, syntetizovaného oxosyntézou bez předchozího oddělováni n-butyraldehydu z produktu hydroformylace, například za použití kobaltových solí vedených v procesu oxosyntézy do cirkulace, jako kondenzačního katalyzátoru (SSSR autorské osvědčeni č. 258 296; SSSR autorské osvědčení č. 559 547).

Při provádění procesu tímto způsobem se z kondenzačního katalyzátoru oddělí frakce dimerních produktů, která vedle 2-etylhexenalu obsahuje příměsi kyselin máselných, vody, esterů a jiných sekundárních produktů procesu, příměsi kobaltu a železa. Pro hydrogenací takových produktů nejsou výše jmenované katalyzátory vhodné.

Podstatnou nevýhodou takových katalyzátorů je mimo to nízká prostorové rychlost přívodu suroviny (0,2 až 0,3 h“1).

Je také znám způsob syntézy 2-etylhexanolu kondenzací na kobaltových solích n-butyraldehydu, získaného oxosyntézou a následnou dvoustupňovou hydrogenací získaného při tom kondenzátu (SSSR autorské osvědčení č. 406 823). . .

Hydrogenace se provádí v prvním stupni v přítomnosti katalyzátoru obsahujícího zinek a chrom, například AlZnCr, při teplotě 280 až 290 °C, při tlaku 30 MPa a v druhém stupni v přítomnosti katalyzátoru s obsahem mědi nebo niklu při teplotě 180 °C a tlaku 25 až 30 MPa. Použití katalyzátoru s obsahem zinku a ohromu umožňuje zvýšení prostorové rychlosti na 1,5 až 2 h'1. Mimo to katalyzátor s obsahem zinku a ohromu není náchylný na otravu kyselinami, příměsmi kobaltu a železa a má vysokou mechanickou pevnost.,

Příměsi vedlejších produktů hydroformylace (kyseliny máselné, estery, acetaly) nejsou pro katalyzátor s obsahem zinku a chrómu škodlivé, ale hydrogenují se ze 70 až 90 % na hodnotné produkty, butylalkoholy, které mají samostatné použití, co podstatně zlepšuje technicko-ekonomické hodnoty procesu syntézy 2-etylhexanolu. Selektivita procesu činí 96 až 98 %.

Jmenovaný způsob má radu výhod proti způsobům hydrogenace na katalyzátorech s obsahem mědi a niklu. Vysoké selektivity (96 až 98 %) se na tomto systému katalyzátoru může dosáhnout jen v tom případě, když se použije zředěná surovina s koncentrací 2-etylhexenalu nejvýše 40 až 50 hmotnostních procent.

Při zvýšení koncentrace 2-etylhexenalu na 70 až 90 % klesá selektivita procesu na 86 až 88 % v důsledku vzniku uhlovodíků.

Mimo to se na katalyzátoru zinek-chrom nehydrogenují dvojné vazby v surovině a je proto nutné provádět druhý stupeň hydrogenace za použití katalyzátoru s obsahem niklu nebo mědi.

Proto je při provádění způsobu ve velkém technickém měřítku nutné zařizovat dva reaktory s vnitřním zařízením pro odvádění tepla, poněvadž se v prvním i ve druhém hydrogenačním stupni vyvíjí značné množství tepla.

Pro hydrogenaci čistého 2-etylhexenalu nebo frakce dimerníoh produktů bylo nutné volit katalyzátor, který by zajišloval vysoký výtěžek 2-etylhexanolu při použití dostatečně koncentrované suroviny s vysokou prostorovou rychlostí a umožňoval v jednom stupni hydrogenaci aldehydové skupiny a dvojné vazby ve 2-etylhexenalu za dodržení aktivity, pokud jde o selektivní hydrogenaci vedlejších produktů hydroformylace na hodnotné butylalkoholy.

Účelem vynálezu je zvýšení výtěžku konečného produktu a zjednodušení technologie procesu.

Vynález má za úkol, ve způsobu hydrogenace Čistého 2-etylhexenalu nebo frakce dimerníoh produktů vyvinutím nové modifikace katalyzátoru zvýšit výtěžek konečného produktu a zjednodušit technologii procesu.

Jmenovaná úloha se řeší tak, že ve způsobu výroby 2-etylhexanolu hydrogenaci 2-etylhexenalu nebo produktu obsahujícího 2-etylhexenal, při zvýšené teplotě v přítomnosti katalyzátoru s obsahem zinku a chrómu a odděleni konečného produktu z hydrogenizátu, podle vynálezu katalyzátor s obsahem zinku a chrómu obsahuje navíc kysličník mědi při hmotnostním poměru kysličník mědi : kysličník zinku : kysličník ohromu (12,3 až 54) : (11,0 až 52,2) :

: (6 až 23,2) na nosiči a proces se provádí při teplotě 200 až 290 °C a při tlaku tO až 30 MPa.'

Katalytická hydrogenace sé účelně provádí při teplotách 230 až 270 °C, poněvadž při teplotách ležících pod 230 °C se pozoruje snížení stupně přeměny a selektivity procesu v důsledku probíhajících vedlejších reakcí kondenzace aldehydu, které vedou ke vzniku bublinovitého produktu. Při teplotách vyšších než 270 °C se pozoruje snížení selektivity reakcemi štěpení nenasyceného aldehydu, které vedou ke vzniku uhlovodíků.

Zvýšení tlaku vodíku od atmosférického na 10 MPa zvyšuje stupeň přeměny aldehydů, esterů, acetalů, kyselin a nenasycených sloučenin. Další zvýšení tlaku z 10 na 30 MPa působí zvýšení hydrogenačního stupně pouze nenasycených sloučenin a stupeň přeměny ostatních jmenovaných skupin neovlivňuje. Proto v případě, že záleží na tom,aby byl získán 2-etylhexanol s velmi vysokým stupněm čistoty podle obsahu nenasycených sloučenin, provádí se proces účel ně při tlacích přibližně 30 MPa.

Jako výchozí produkt se podle vynálezu používá buň čistý 2-etylhexenal, nebo produkty obsahující 2-etylhexenal, jako kondenzační produkty katalyzátoru hydroformylace propylenu, frakce dimerních produktů oddělená z katalyzátu hydroformylace propylenu a vedle 2-etylhexenalu obsahuje butylbutyráty, kyseliny máselné, ačetaly butyraldehydů a butylalkoholů.

Jako katalyzátory se používají katalyzátory následujícího složení.

Tabulka 1

Vzorek katalyzátoru č.	Kysličník mědi Cu2O3	Obsah (ve hmotnostních procentech) Kysličník zinku ZnO	Kysličník chrómu Cr2O3
1	12,3 ± 1,5	52,2 ±2	23,2 + 1,5
2	19,8 + 2	40,6+2	18,5 + 1,0
3	54 ±3	11,5 + 1,5	14 ± 1,5
4	38 ±,1,5	30,5 ± 1,5	7 ± 1

Katalyzátory měň-zinek-chrom nebyly dosud nikdy používané pro hydrogenaci aldehydů, zejména nenasycených aldehydů. Ukázalo se, že použití katalyzátorů, které obsahují měň, zinek a chrom v poměrech uvedených v tabulce, umožňuje získat 2-etylhexanol ve výtěžku 96 až 97 % nezávisle na složení výchozí suroviny. Proces se provádí při teplotě 200 až 290 °C, při tlaku vodíku 10 až 30 MPa, při prostorové rychlosti přívodu suroviny 1,5 až 3 h^-'. Při tom se ve výchozí surovině hydrogenují obsažené kyseliny na 85 až 95 %, estery na 80 až 90 %, acetaly na 80 až 90 %. Ze získaného hydrogenizátu se konvenční rektifikací oddělí 2-etylhexanol, jehož kvalita je na světové úrovni. Prakticky úplnou (přes 95 %) hydrogenaci dvojných vazeb se umožňuje provádět proces v jednom reaktoru se zařízením k odvádění tepla, čímž se technologické schéma značně zjednodušuje.

Koncentrace 2-etylhexenalu v surovině pro katalyzátor podle vynálezu je téměř dvojnásobně tak vysoká než pro katalyzátor hliník-zinek-chrom, čímž celkový prostorově časový výtěžek, vztaženo na 2-etylhexanol značně stoupá.

Přírůstek butylalkoholů hydrogenaci vedlejších produktů není menší než v případě katalyzátoru hliník-zinek-chrom. Katalyzátor udržuje .svoji aktivitu a selektivitu takovou dobu, která je dostatečná pro realizaci ve velkém technickém měřítku.

Proto vede přídavek mědi ke katalyzátoru s obsahem zinku a chrómu ke vzniku kvalitativně nové struktury, která v sobě spojuje výhody měňnatých katalyzátorů, a to hydrogenaci dvojných vazeb a vysoký výtěžek konečného produktu a katalyzátorů s obsahem zinku a chrómu, a to stabilitu, vysokou prostorovou rychlost, hydrogenaci vedlejších produktů. Takové zvýšení účinnosti katalyzátoru s obsahem zinku a ohromu po přidání kysličníku mědi je velmi překvapivé, poněvadž je známo, že měňnaté katalyzátory jsou vůči účinku vedlejších produktů hydroformylace nestabilní a rychle ztrácí svoji aktivitu. Mimo to optimální teplota hydrogenace na měňnatých katalyzátorech 150 až 170 °C je nízká pro hydrogenaci vedlejších produktů hydroformylace, a to kyselin, esterů, acetalů. Zvýšení teploty na 230 až 270 °C, co je pro hydrogenaci vedlejších produktů optimální, však vede k úplnému rozkladu měňnatého katalyzátoru.

Způsob podle vynálezu se ilustruje následujícím popisem provedení ve vztahu na přilože· ný výkres, ve kterém je znázorněno technologické schéma principu. Obr. 1 ukazuje technologické schéma hydrogenace 2-etylhexenalu, které představuje způsob výroby 2-etylhexanolu.

Hydrogenace se provádí v kontinuálním, cirkulačním, vysokotlakém zařízení s objemem reaktoru 0,5 1 (obr. 1). Reaktor je proveden ve formě trubky vysoké 1 000 mm a o průměru 25 mm, která je opatřena dvoudílným elektrickým vytápěním. V horním víku reaktoru je umístě no vybrání pro termočlánek. Teplota se měří ve čtyřech bodech podle výěky katalyzátorové vrstvy. Vzorky katalyzátoru měS-zinek-ehrom (složeni je uvedeno v tabulce 1) se vnášejí ve formě tablet velkých 5 x 5 mm. Před zahájením provozu se katalyzátor př-i zvýšené teplotě aktivisuje v proudu vodíku.

Surovina se z nádrže J_ přivádí do horní části reaktoru i kapalinovým čerpadlem. Do té že horní části reaktoru se z nádrže 2 přivádí vodík. V reaktoru i dochází při teplotě 200 až 290 °C a při tlaku vodíku 20 až 30 MPa k hydrogenaci 2-etylhexenalu a vedlejších produktů hydroformylace. Chemismus hydrogenačního procesu je možno znázornit následujícím sché matem:

1. Hydrogenace 2-etylhexenalu na nenasycený alkohol za současné izomerizace dvojné vazby podle délky řetězce

CH₃-(CH2)2-CH=C -CH2-0H c₂h₅ .

CH₃-(CH₂)2-CH=C -ď + h₂-*ch₃-ch₂-ch=ch-ch -ch₂-oh I \ \ I

C2H5 Η \ C₂H₅

OH₃-CH=CH-CH₂-CH-CH2-0H

2-etylhexenol c₂h₅ izomerní oktenoly

Tato velmi zajímavá skutečnost izomerizace nenasyceného alkoholu byla poprvé objevena námi při zkoušce hydrogenace 2-etylhexenalu na katalyzátoru hlinlk-zinek-chrom a byla potvrzena i pro katalyzátor podle vynálezu.

2. Hydrogenace izomerních oktenolů na 2-etylhexanol:

izomerní oktenoly + H₂->CH₃-(CH₂)₃-^H-CH2OH c₂h₅

2-etylhexanol

3. Izomerizace nenasyceného alkoholu na nasycený aldehyd:

c₂h₅ ch₃-(ch₂)₂-ch=c-ch₂oh;

=*CH₃-( CH₂)₃-CH-<\^ c₂h₅

2-etylhexen-2-ol-1

2-etylhexanal

4. Hydrogenace 2-etylhexanalu na 2-etylhexanol c₂h₅

CH₃-(CH₂)3-CH-C<^ + H₂—K!H3-(CH₂)3-CH-CH₂0H .

I H c₂h₅

2-etylhexanal . 2-etylhexanol

5. Vedlejší reakce štěpení nenasyceného aldehydu v uhlovodíky:

CH₃-(CH₂)₂-CH=C-C^ ->CH3-(CH₂)₂-CH=CH-CH2»CH3 + GO

I H »

C₂H₅

2-etylhexenal hepten-(3).

6, Hydrogenace kyselin máselných na butylalkoholy:

y°

CH₃-(CH₂)₂-C^_h + 2H₂->-CH₃-(CH₂)₂-CH₂0H + H₂0 kyselina n-máselná n-butanol

CH₃-GH(CH₃)-C^^ + 2H₂—>-CH₃-CH(CH₃)-CH₂OH + H₂0 kyselina izomáselná izobutanol

7. Hydrogenace butylesterů na kyseliny máselné:

a) CH₃-(CH₂)₂-1-O(CH₂)₃-CH₃ + 2H₂->2CH₃-(CH₂)₂-CH₂OH n-butylbutyrat n-butanol

b)

c) ch₃-(ch₂)₂-$-o-ch₂-ch -ch₃ + 2H₂—>CH₃-(CH₂)₂-CH₂OH ch₃ izobutylbutyrat n-butanol + CH₃-CH(CH₃)-CH₂OH izobutanol

O CH₃

II I

CH₃-CH(CH₃)-C-O-CH₂-CH-CH3 + 2H₂-»-2CH3-CH(CH₃)-CH₂OH izobutylizobutyral izobutanol

8. Hydrogenace acetalů butyraldehydů a butylalkoholů:

,^0C₄H9 ^c4^h&L + H₂ + H₂0->3C₄H9OH

OG ₄Hg izo- nebo n-butylacetaly izo- nebo n-butanol izo- nebo n-butyralů

Reakční produkty a vodík vstupují chladičem 6 do vysokotlakého odlučovače 2, kde dochází k dělení plynné a kapalné fáze. Z horní části vysokotlakého odlučovače se plyn plynovým čerpadlem 2 vrací přes odlučovač oleje £, 10 do horní části reaktoru. Z vysůkotlakého odlučovače ]_ vstupují reakční produkty do nízkotlakého odlučovače 8. Část plynu se z vysokotlakého odlučovače 2 odpouští přes plynoměr 11 do atmosféry, aby se zabránilo hromadění inertních příměsí ve vodíku vedeného v cirkulaci.

Proto způsob podle vynálezu dává oproti známému způsobu zvýěení výtěžku konečného produktu, 2-etylhexanolu přibližně o 10 % snížením rychlosti vzniku uhlovodíků a zjednodušení technologie tím, že se proces provádí v jednom reaktoru se zařízením pro odvod, tepla místo dvoustupňové hydrogenace. Mimo to při způsobu podle vynálezu klesá spotřeba energie pro zahřátí suroviny, poněvadž optimální hydrogenační teplota na katalyzátoru měá-zinek-chrom je 230 až 270 °C, což je o 30 až 50 *C níže,než je optimální teplota hydrogenace na katalyzátoru hliník-zinek-chrom.

K lepšímu pochopení podstaty vynálezu se dále uvádějí příklady konkrétního provedení.

Přikladl

Hydrogenace se provádí podle schéma uvedeného v obr. 1. Jako surovina se vezme produkt kondenzace n-butyraldehydu získaný oxosyntézou v přítomnosti kobaltové soli (4 550 g), který obsahuje: 3 640 g 2-etylhexenalu (80 hmot. %); 332,2 g 2-etylhexanalu (7,3 hmot. %);

32,0 g acetalů butyraldehydů a butanolů (0,7 hmot. %); 68,3 g butylalkoholů (1,5 hmot. 515); 332,2 g butylbutyrátů (7,3 hmot. %); 13,6 g 2-etylhexanolu (0,3 hmot. %); 68,3 g kyselin máselných (1,5 hmot. ; 22,8 g vody (0,5 hmot. %); 40,1 g neidentifikovaných produktů (0,9 hmot. %). Produkt ze surovinové nádrže 2 se vede kapalinovým čerpadlem 2 prostorovou rychlostí 1,6 h^-' do horní části reaktoru 2, neplněného katalyzátorem měň-zinek-chrom následujícího složení: kysličník měditý (CU2O3) 12,3 i 1,5 hmot. %, kysličník zinečnatý (ZnO) 52,2 ± i 2,0 hmot. 515, kysličník chromitý (CrgO^) 23,2 í 1,5 hmot. 515.

Vodík (přiváděný do cirkulace a čerstvý z nádrže 2) vstupuje pod tlakem 20 MPa rovněž do horní části reaktoru 2· Rychlost přivádění vodíku činí 2,5 m3/kg suroviny. V reaktoru se udržuje teplota na 230 až 240 °C.

Reakcí se získá 4 690 g hydrogenizátu, který obsahuje 3 934,5 g 2-etylhexanolu (83,8 hmot. 515); 361 g butanolů (7,7 hmot. 515); 42,2 g 2-etylhexanalu (0,9 hmot. 515); 6,1 g vody (1,3 hmot. 515); 121,9 g uhlovodíků (2,6 hmot. 515); 46,9 g butylbutyrátů (1 hmot. 0); 4,7 g acetalů (0,1 hmot. %) a 121,9 g jiných produktů (2,6 hmot. %).

Stupeň přeměny 2-etylhexenalu je přes 99 515, selektivita procesu 97 S5. Rektifikací získaného hydrogenizátu se oddělí 3 820 g 2-etylhexsínolu, který obsahuje 99,3 % základní substance a 0,018 hmotnostních procent nenasycených sloučenin (ostatní hodnoty viz tabulka 2, příklad 1) a 343 g butylalkoholů.

Výtěžek 2-etylhexanolu získaného rektifikací činí 94 515, vztaženo na zreagovaný aldehyd.

Příklad 2

Proces se provádí za podmínek popsaných v příkladu 1 na katalyzátoru stejného slqžení, ale při tlaku vodíku 23 MPa, při prostorové rychlosti přívodu suroviny 2 h“'. Jako surovina se použije produkt alkalické kondenzace n-butyraldehydu oxosyntézy v množství 3 900 g, který obsahuje 3 561 g 2-etylhexenalu (91,3 hmot. %); 4,2,9 g butanolů (1,1 hmot. 515); 62,4 g butyraldehydů (1,6 hmot. 515); 198,9 g vysokovroucích produktů (5,1 hmot. 515); 35,1 g vody (0,9 hmot. %).

Hydrogenací se získá 3 970 g hydrogenizátu, který obsahuje 3 474 g 2-etylhexanolu

-209761

4 ⁷ (87,5 hmot. %); 166,7 g butanolů (4,2 hmot. %); 107,2 g vysokovroucích produktů (2,7 hmot. procent); 107,2 uhlovodíků (2,7 hmot. %); 79,4 g vody (2,0 hmot. %); 35,7, g 2-etylhexanalu (0,9 hmot. %).

Stupeň přeměny 2-etylhexenalu činí přes 99 hmotnostních procent, selektivita 97 %, Při 1 rektifikaci získaného hydrogenizátu se oddělí 2-etylhexanol, který obsahuje 99,6 % základní substance, 0,02 hmot. % nenasycených sloučenin. Ostatní hodnoty viz tabulka 2, příklad 2.

Výtěžek 2-etylhexanolu odděleného rektifikaci činí 94 %, vztaženo na zreagovaný aldehyd.

Příklad 3

Proces se vede za podmínek popsaných v příkladu 1, ale při použiti katalyzátoru měS-zinek-chrom následujícího složení: kysličník měňnatý (CuO) 19,8 ± 2,0 hmot. %; kysličník zinečnatý (ZnO) 40,6 í 2,0 hmot. %; kysličník chromítý (Cr203) 18,5 í 1,0 hmot. %, tlaku 28 až 30 MPa, prostorové rychlosti přívodu suroviny 2,3 h^-', teplotě 245 až 255 °C a jako surovina se použije frakce dimerních produktů oddělená z produktu .hydroformylace propylenu, která má následující složení: butanoly 5,3 hmot. %, butylbutyráty 6,1 hmot. %, 2-etyl-4-metylpentenal 0,9 hmot. %, 2-etylhexanal 8,0 hmot. %, 2-etylhexenal 70,5 hmot. %, 2-etyl-4-metylpentanol 0,2 hmot. %, 2-etylhexanól 0,5 hmot. %, kyseliny máselné 3,5 hmot. %, acetaly butyraldehydů a butylalkoholů 2,0 hmot. %, neidentifikované produkty 2,7 hmot. %, voda 0,3 hmot. %.

Hydrogenací se získá produkt následujícího složení: butanoly 12,8 hmot. %, butylbutyráty 0,3 hmot. %,2-etylhexanal 0,5 hmot. %, 2-etyl-4-metylpentenol 1,2 hmot. %, oktenoly 0,3 hmot. %, 2-etylhexanol 76,1 hmot. %, kyseliny máselné 0,5 hmot. %, aoetaly 0,3 hmot. %, neidentifikované produkty 4 hmot. %, voda 1,3 hmot. %, uhlovodíky 2,7 hmot. %.

Celkový stupeň přeměny aldehydů činí 99,3 %, selektivita vzniku 2-etylhexanolu 97,5 %. Při rektifikaci hydrogenizátu se oddělí 2-etylhexanol, který obsahuje 99 % základní substance, 0,02 hmot. % nenasycených sloučenin (tabulka 2, příklad 3).

Příkladě

Proces se provádí za podmínek popsaných v příkladu 1, ale při použití katalyzátoru měň-zinek-chrom, který sestává z 54 ± 3 hmot. % kysličníku měánatého (CuO); 11,5 i 1,5 hmot. procent kysličníku zinečnatého (ZnO); 14 ± 1,5 hmot. % kysličníku ohromítého (Ο^Οβ), při tlaku vodíku 10 MPa, teplotě 257 až 265 °C a prostorové rychlosti přívodu suroviny 1,5 h^-’. Jako surovina se použije frakce dimerních produktů, jejichž složení je uvedeno v příkladu 3.

Hydrogenací se získá produkt následujícího složeni: butanoly 12,3 hmot. %, butylbutyráty 0,7 hmot. %, 2-etylhexanal 0,6 hmot. %, 2-etyl-4-metylpentenal 0,2 hmot. %, 2-etylhexenal 0,1 hmot. %, 2-etyl-4-metylpentanol 1,0 hmot. %, oktenoly 1,3 hmot. %, 2-etylhexanol 75,1 hmot. %, kyseliny máselné 0,8 hmot. %, neidentifikované produkty 3,4 hmot. %, uhlovodíky 2,7 hmot. %, voda 1,5 hmot. %.

Stupeň přeměny aldehydů činí 99 %, selektivita vzniku 2-etylhexanolu 95 %.

2-Etylhexanol oddělený rektifikaci hydrogenizátu obsahuje 98,5 hmot. % základní substance a 0,5 hmot. % nenasycených sloučenin. Ke snížení množství nenasycených sloučenin na množství dané standardem se hydrogenizát přivede do reaktoru naplněného katalyzátorem nikl na křemelině.

Přehydrogenování se provádí při teplotě 180 °C, prostorové rychlosti 1 h^-1 a tlaku vodíku 28 až 30 MPa. Hydrogenací se získá 2-etylhexanol, který obsahuje 99 % základní substan209761 ce a 0,01 hmot. % nenasycených sloučenin (tabulka 2, příklad 4). Provádění hydrogenace na katalyzátoru měň-zinek-chrom při tlaku 10 MPa nezaručuje potřebný stupeň hydrogenace dvojné vazby ve 2-etylhexenalu. V tomto případě je pro výrobu 2-etylhexanolu odpovídajícího standardu nutné, připojit druhý stupeň, přehydrogenaci na katalyzátorech s obsahem mědi nebo niklu.

Přiklad 5

Proces se provádí za podmínek popsaných v příkladu 1 na katalyzátoru o složení uvedeném v příkladu 1, ale při tlaku vodíku 26 MPa, teplotě 280 až 290 °C prostorové rychlosti přívodu suroviny 1,5 h1. Jako surovina se použije frakce dimerních produktů, jejichž složení je uvedeno v příkladu 3. Hydrogenací se obdrží produkt následujícího složení: butanoly 12,6 hmot. %, butylbutyráty 0,5 hmot. %, 2-etylhexanal 0,5 hmot. %, 2-etyl-4-metylpentanol 1,2 hmot. 56, 2-etylhexanol 55,0 hmot. 56, kyseliny máselné 0,3 hmot. 56, acetaly 0,2 hmot. %, neidentifikované produkty 6,4 hmot. %, voda 3,5 hmot. 56, uhlovodíky 19,8 hmot. 56.

Celkový stupeň přeměny aldehydů činí 99,5 56, selektivita vzniku 2-etylhexanolu 70 56. Při rektifikaci hydrogenizátu se oddělí 2-etylhexanol ve výtěžku 96 56 s obsahem základní substance 99 56 a nenasycených sloučenin 0,01 hmot. 56 (viz tabulka 2, příklad 6).

Jak vyplývá z uvedeného přikladu, vede zvýšení teploty na 280 až 290 °C k velkému vzrůstu vedlejší reakce odbourání 2-etylhexenalu na uhlovodíky, což působí nevýhodně na selektivitu procesu.

Příklad 6 (Srovnávací příklad)

Příklad 6 ilustruje pokus provedený známým způsobem na katalyzátoru hliník-zinek-ehrom při teplotě 280 až 290 °C, tlaku 30 MPa v prvém stupni a na katalyzátoru nikl na křemelině při teplotě 180 °C, prostorové rychlosti 1 h^-’ a tlaku 30 MPa ve druhém stupni. Jako surovina slouží frakce dimerních produktů popsaná v příkladu 3·

Dvoustupňovou hydrogenací se získá produkt následujícího složení: butanoly 12,6 hmot. procent, butylbutyráty 1,6 hmot. %, 2-etylhexanal 1,0 hmot. 56, 2-etyl-4-metylpentanol 1,2 hmot. 56, 2-etylhexanal 1,0 hmot. %, 2-etyl-4-metylpentanol 1,2 hmot. 56, oktenoly 0,2 hmot. procent, 2-etylhexanol 68,1 hmot. 56, kyseliny máselné 0,1 hmot. %, acetyly 0,3 hmot. 56, neidentifikované produkty 4,2 hmot. %, voda 2,2 hmot. 56, uhlovodíky 8,5 hmot. 56.

Stupeň přeměny aldehydů činí 98,8 56, selektivita vzniku 2-etylhexanolu 87,8 56.

2-Etylhexanol oddělený z hydrogenizátu obsahuje 99 56 základní substance, 0,02 hmot. % nenasycených sloučenin.

Proto je selektivita reakce vzniku 2-etylhexanolu podle známého způsobu asi o 10 56 niž ší než při způsobu podle vynálezu (srovnej s příkladem 3) při stejné koncentraci použitého 2-etylhexenalu, která je 70,5 hmot· %·

Příklad 7

Proces se provádí za podmínek popsaných v příkladu 1, ale při tlaku vodíku 30 MPa, tep lotě 200 °C a prostorové rychlosti přívodu suroviny 1,5 h^-1 . Jako surovina slouží frakce dimerních produktů o složení popsaném v příkladu 3. Při hydrogenací za.těchto podmínek je stupeň přeměny 2-etylhexenalu 92 %, selektivita vzniku 2-etylhexanolu 91 56 v důsledku vzniku vysokovroucích kondenzačních produktů. Po opakované hydrogenací odděleného 2-etylhexanolu na katalyzátoru s obsahem niklu se získá produkt odpovídající standardu. Proto snížení teploty hydrogenačního procesu na 200 °C vede jak k určitému snížení selektivity, tak také k neúplné hydrogenací 2-etylhexenalu, pročež je opět nutné připojit dodatečný stupeň hydro9 genace, aby se dosáhlo 2-etylhexanolu odpovídajícího standardu.

Příklade

Proces se provádí za podmínek popsaných v příkladu 1 , ale za použití katalyzátoru měá-zinek-chrom, který sestává z 38 í 1,5 hmot. % kysličníku měánatého (CuO), 30,5 í 1,5 hmot. % kysličníku zinečnatého (ZnO), 7 í 1 hmot. % kysličníku chromitého (CrjOj), při teplotě 260 až 270 °C, tlaku vodíku 26 MPa a prostorové rychlosti přívodu suroviny 3 h^-'. Jako surovina se použije čistý 2-etylhexenal v množství 4 100 g, který obsahuje 97 hmot. % 2-etylhexenalu a 3 hmot. % vysokovroucích produktů.

Reakcí se získá 4 180 g hydrogenizátu následujícího složení: 2-etylhexanol 93,0 hmot. procent, vysokovroucí produkty 2,8 hmot. %, uhlovodíky 2,8 hmot. %, 2-etylhexanal 1 hmot. %, voda 0,4 hmot. %.

Stupeň přeměny 2-etylhexenalu činí 99 %, selektivita vzniku 2-etylhexanolu 97 %.

Výtěžek 2-etylhexanolu odděleného rektifikací je 94,5 %, vztaženo na zreagovaný aldehyd, obsah základní substance v produktu 99,7 %, obsah nenasycených sloučenin 0,01 % (viz tabulka 2, příklad 8).

Proto je možné provádění procesu za optimálních podmínek a v jednom stupni, bez dodatečného přehydrogenováni.

Tabulka2

Technologický stav kvality 2-etylhexanolu získaného způsobem podle vynálezu ve srovnání s hodnotami různých firem

Hodnoty kvality stanovené standardem	Srovnávací hodnoty RGW doporučení pro standardizaci	Japonsko firma Mitsubishi	2-etylhexanol získaný podle příkladu č.
1 2	3	4	5	8
1. Číslo barevnosti podle stupnice platina-kobalt, nejvýše	10	10	10	10	10	10	10	10
2. Hustota, 20 3 4 , g/cmJ		'0,831-0,836	0,835	0,834	0,835	0,834	0,834	0,83'
3. Obsah základní substance hmot. %, nejméně	98,0	99,0	99,3	99,6	99,0	99,0	99,0	99,7
4. Obsah aldehydů, hmot. %, nejvýše	0.1		chybí	chybí	chybí	chybí	chybí	chyb:
5. Obsah nenasycených sloučenin, přepočteno na 2-etylhexenal, hmot. %, nejvýše	0,1	0,1	0,018	0,02	0,02	0,01	0,01	0,01
6. Číslo kyselosti, mg KOH/g, nejvýše	0,14	0,23	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,01
7. Rozmezí varu, °C		182-186	183 až 184 .	183 až 184	183 až 184	183 až 184	183 až 184	183 až 184

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby 2-etylhexanolu katalytickou hydrogenaoí 2-etylhexenalu nebo produktu 2-etylhexenal obsahujícího při zvýšené teplotě a zvýšeném tlaku v přítomnosti katalyzátoru s obsahem zinku a ohromu a oddělením konečného produktu z hydrogenizátu, vyznačený tím, že katalyzátor obsahující zinek a chrom obsahuje navíc kysličník mědi při hmotnostním poměru kysličník mědi : kysličník zinku : kysličník chrómu (12,3 až 54) : (11,0 až 52,2) : (6 až 23,2) na nosiči a proces se provádí při teplotě 200 až 290 °C a tlaku 10 až 30 MPa.
2. 2. Způsob výroby 2-etylhexanolu podle bodu 1, vyznačený tím, že se proces provádí při teplotě 230 až 270 °C.