CS248317B1 - Process for hydrogenation of aldehydes - Google Patents
Process for hydrogenation of aldehydes Download PDFInfo
- Publication number
- CS248317B1 CS248317B1 CS1012384A CS1012384A CS248317B1 CS 248317 B1 CS248317 B1 CS 248317B1 CS 1012384 A CS1012384 A CS 1012384A CS 1012384 A CS1012384 A CS 1012384A CS 248317 B1 CS248317 B1 CS 248317B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- catalyst
- hydrogenation
- nickel
- aldehydes
- butyraldehyde
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Způsob hydrogenace aldehydů na pří slušné alkoholy za přítomnosti katalyzá toru na nosiči tvořeném oxidem křemiči tým s oxidem niklu případně chrómu jako , aktivními složkami, při němž hydrogenace probíhá při tlaku 0,5 až 15 MPa v rozmězí teplot 70 až 190 °C a při 1,1 až 20-tiná- sobném přebytku vodíku proti stechiomet- rickému poměru na gevně uložené vrstvě katalyzátoru, jehož výchozí nikelnatou sloučeninou je uhličitan nikelnatý a jehož makroporézní systém je vytvořen tepelným rozkladem uhličitanu nikelnatého.A method for hydrogenation of aldehydes to the corresponding alcohols in the presence of a catalyst on a support formed by silicon oxide with nickel oxide or chromium oxide as active components, in which the hydrogenation takes place at a pressure of 0.5 to 15 MPa in the temperature range of 70 to 190 °C and at a 1.1 to 20-fold excess of hydrogen compared to the stoichiometric ratio on a thinly deposited catalyst layer, the starting nickel compound of which is nickel carbonate and the macroporous system of which is formed by thermal decomposition of nickel carbonate.
Description
Vynález se týká způsobu hydrogenace aldehydů, především n-butyraldehydu, izobutyraldehydu a 2-etylhexenalu na příslušné alkoholy, t j , n-butanol, izobutanol a 2-etylhexanol.The invention relates to a process for hydrogenating aldehydes, in particular n-butyraldehyde, isobutyraldehyde and 2-ethylhexenal to the corresponding alcohols, i.e. n-butanol, isobutanol and 2-ethylhexanol.
Významným petrochemickým procesem je hydroformylace propylenu za vzniku směsi n-butyraldehydu s izobutyraldehydem.An important petrochemical process is the hydroformylation of propylene to form a mixture of n-butyraldehyde and isobutyraldehyde.
Tyto dva aldehydy jsou v dalším technologickém stupni hydrogenovány na příslušné alkoholy - n-butanol a izobutanol bučí po před-, chozim destilačním rozdělená, nebo případně ve směsi. Část n-bufcyraldehydu je po oddělení od izobutyraldehydu podrobována aldolizační reakcí za vzniku aldehydu o dvojnásobném počtu uhlovodíkových atomů v řetězci, tj. 2-etylhexenalu, Rovněž tento aldehyd je hydrogenován na alkohol, kterým v tomto případě je 2-etylhexanol, V případě velkého odbytu 2-etylhexanolu je možno všechen n-butyraldehyd aldolizovat a jako konečné produkty vyrábět jen izobutanol a 2-etylhexanol, Jmenované alkoholy jsou surovinou pro výrobu esterů používaných jako změkčovadla, složky akrylátových polymerů, komponentou nátěrových hmot apod.These two aldehydes are hydrogenated in the next technological stage to the respective alcohols - n-butanol and isobutanol, separated after pre-distillation, or possibly in a mixture. After separation from isobutyraldehyde, a part of n-butyraldehyde is subjected to an aldolization reaction to form an aldehyde with twice the number of hydrocarbon atoms in the chain, i.e. 2-ethylhexenal. This aldehyde is also hydrogenated to an alcohol, which in this case is 2-ethylhexanol. In the case of large sales of 2-ethylhexanol, it is possible to aldolize all n-butyraldehyde and produce only isobutanol and 2-ethylhexanol as final products. The mentioned alcohols are raw materials for the production of esters used as plasticizers, components of acrylate polymers, components of paints, etc.
Hydrogenace aldehydů na odpovídající alkoholy je prováděna v reaktoru s pevně uloženou vrstvou katalyzátoru. Při hydrogenaci se obvykle pracuje při tlaku v rozmezí 3 až 10 MPa a hýdrogenovaný aldehyd nebo jejich směs zředěná cirkulovaným příslušným alkoholem nebo směsí alkoholů stéká po náplni katalyzátoru, přičemž převážná část reakční směsi aldehydů a alkoholů je v reaktoru přítomna v kapalné fázi. Současně se zředěným hydrogenovaným aldehydem nebo směsí aldehydů je do hydrogenačniho reaktoru přiváděn vodik. Teploty na vstupu do hydrogenačnihoHydrogenation of aldehydes to the corresponding alcohols is carried out in a reactor with a fixed catalyst bed. Hydrogenation is usually carried out at a pressure in the range of 3 to 10 MPa and the hydrogenated aldehyde or their mixture diluted with the circulated respective alcohol or mixture of alcohols flows down the catalyst bed, with the majority of the reaction mixture of aldehydes and alcohols being present in the reactor in the liquid phase. Hydrogen is fed into the hydrogenation reactor simultaneously with the diluted hydrogenated aldehyde or mixture of aldehydes. The temperatures at the inlet to the hydrogenation
248 317 reaktoru se obvykle pohybují v rozmezí 70 ®C až 130 eC, přičemž je výhodné udržovat teplotu na vstupu do reaktoru vyšší než 90 °C, Maximální teplota v reaktoru, řízená odvodem reakčního tepla nebo jeho pohlcováním do látek přiváděných do reaktoru, nemá překročit 170 *C, výjimečně 190 *C, aby se předešlo štěpným reakcím.248 317 reactor temperatures usually range from 70 °C to 130 ° C, with it being advantageous to maintain the temperature at the reactor inlet higher than 90 °C. The maximum temperature in the reactor, controlled by the removal of reaction heat or its absorption into the substances fed to the reactor, should not exceed 170 °C, exceptionally 190 °C, in order to prevent fission reactions.
□ako katalyzátory pro hydrogenaci aldehydů se obvykle používají nosičové katalyzátory, u kterých jsou aktivními složkami Ni, Cr, Cu, Co nebo Jejich směsi. Vhodnými nosiči jsou přírodní křemelina, syntetický kysličník křemičitý nebo jejich směsí.□As catalysts for the hydrogenation of aldehydes, supported catalysts are usually used in which the active components are Ni, Cr, Cu, Co or mixtures thereof. Suitable supports are natural diatomaceous earth, synthetic silica or mixtures thereof.
Při hydrogenaci aldehydů na příslušné alkoholy je obvykle nutno dodržet přísné požadavky na kvalitu produktu, charakterizovanou maximální přípustnou koncentraci nezreagovaného aldehydu.When hydrogenating aldehydes to the corresponding alcohols, it is usually necessary to comply with strict product quality requirements, characterized by the maximum permissible concentration of unreacted aldehyde.
Nyní bylo zjištěno, že funkci hydrogenačniho reaktoru konverze aldehydů na alkoholy především n-butyraldehydu, izobutyraldehydu a 2-etylhexenalu na příslušné alkoholy, za přítomnost katalyzátoru na nosiči tvořeném oxidem křemičitým s oxidem nikli} případně chrómu jako aktivní složkou, lze zlepšit způsobem podle vynálezu, při němž hydrogenace probíhá při tlaku 0,5 až 15 MPa v rozmezí teplot 70 až 190 ®C a 1,1 až 20-tinásobném přebytku vodíku proti stechiometrickému poměru na pevně uložené vrstvě katalyzátoru, jehož výchozí nikelnatou sloučeninou je uhličitan nikelnatý a jehož makroporézní systém js vytvořen tepelným rozkladem uhličitanu nikelnatého. Katalyzátor se připravuje tak, že se roztok křemičitanu sodného sráží kyselinou solnou za přítomnosti elektrolytu, sraženina se odfiltruje, promyje a přímo nebo po vysušeni se smísi s uhličitanem nikelnatým, vodou, pojidlem a granulačními přísadami, Vzniklá hmota se pak tváři a tepelně zpracuje při teplotách 350 až 600 *C, V případě potřeby sa přidává sloučenina chrómu současně s uhličitanem nikelnatým nebo se dodatečně jednostuptjově dosytí. Na funkční charakteristiky katalyzátoru má příznivý vliv i vhodně volený tvar částic.It has now been found that the function of a hydrogenation reactor for the conversion of aldehydes to alcohols, especially n-butyraldehyde, isobutyraldehyde and 2-ethylhexenal to the corresponding alcohols, in the presence of a catalyst on a support formed by silica with nickel oxide or chromium as the active component, can be improved by the method according to the invention, in which the hydrogenation takes place at a pressure of 0.5 to 15 MPa in the temperature range of 70 to 190 °C and a 1.1 to 20-fold excess of hydrogen compared to the stoichiometric ratio on a fixed layer of catalyst, the starting nickel compound of which is nickel carbonate and the macroporous system of which is formed by thermal decomposition of nickel carbonate. The catalyst is prepared by precipitating a sodium silicate solution with hydrochloric acid in the presence of an electrolyte, filtering the precipitate, washing it and mixing it directly or after drying with nickel carbonate, water, binder and granulating additives. The resulting mass is then shaped and heat-treated at temperatures of 350 to 600 *C. If necessary, a chromium compound is added simultaneously with nickel carbonate or it is additionally saturated in one stage. The functional characteristics of the catalyst are also favorably influenced by the suitably chosen particle shape.
- 3 248 317- 3,248,317
Při hydrogénaci aldehydů za popsaných technologických podmínek s použitím uvedeného katalyzátoru se dosahuje při jinak shodných podmínkách vyšší konverze aldehydu, jak bude doloženo v přikladu, Zvýšená aktivita katalyzátoru oproti dosavadním typům umožňuje rovněž zvýšit životnost katalytické náplně hydrogenačního reaktoru. Bylo totiž zjištěno, že desaktivace této náplně probíhá zonálním způsobem, f.j. že se katalyzátor desaktivuje škodlivými látkami obsaženými ve zpracovávané surovině postupně po vrstvách. Aktivnější katalyzátor umožňuje vytvořit v reaktoru daného objemu větší rezervu katalytické náplně, do které se postupně při desaktivaci vstupních vrstev přesunuje zóna, v níž dochází k hlavnímu podílu hydrogenační reakce.When hydrogenating aldehydes under the described technological conditions using the aforementioned catalyst, a higher aldehyde conversion is achieved under otherwise identical conditions, as will be demonstrated in the example. The increased activity of the catalyst compared to existing types also allows for an increase in the service life of the catalytic charge of the hydrogenation reactor. It has been found that the deactivation of this charge occurs in a zonal manner, i.e. that the catalyst is deactivated by harmful substances contained in the processed raw material gradually layer by layer. A more active catalyst allows for the creation of a larger reserve of catalytic charge in a reactor of a given volume, into which the zone in which the main part of the hydrogenation reaction occurs is gradually moved during the deactivation of the input layers.
Přiklad 1Example 1
Katalyzátory A a B, jejichž výchozí složkou je uhličitan nikelnatý /složení uvedeno v tabulce 1/ i standardní katalyzátor Cherox 37-02, který se používá pro hydrogénaci aldehydů, byly testovány na laboratorní tlakové průtokové aparatuře o objemu 200 ml. Tablety byly nadrceny na zrno lez 2 mm a pro testy bylo použito vždy 100 g vzorku. Surovina pro hydrogenační zkoušky byla připravena smísením čistého n-butyraldehydu /NBD/ a n-butanolu /NBA/ v poměru 1:3. Hodnotil se jednak stupeň konverze n-butyraldehydu a jednak selektivita hydrogenace n-butyraldehydu na n-butanol. Výpočty byly prováděny podle následujících vzorců:Catalysts A and B, the starting component of which is nickel carbonate (composition given in Table 1) and the standard catalyst Cherox 37-02, which is used for the hydrogenation of aldehydes, were tested on a laboratory pressure flow apparatus with a volume of 200 ml. The tablets were crushed to a grain size of 2 mm and 100 g of sample was used for the tests. The raw material for the hydrogenation tests was prepared by mixing pure n-butyraldehyde /NBD/ and n-butanol /NBA/ in a ratio of 1:3. The degree of conversion of n-butyraldehyde and the selectivity of hydrogenation of n-butyraldehyde to n-butanol were evaluated. The calculations were performed according to the following formulas:
% konverze « 100% conversion « 100
NBD v su£°yině__->_%_NBD_v_hydrogenátu % NBD v surovině % selektivity = 100 .NBD in the feedstock__- > _%_NBD_in_hydrogenate % NBD in the feedstock % selectivity = 100 .
% NBD v surovině - % NBD v hydrogenátů% NBD in raw material - % NBD in hydrogenates
Aktivace katalyzátorů byla prováděna čistým vodíkem při tlaku 10 MPa, průtoku 120 1/h a teplotě 350 ®C.Catalyst activation was carried out with pure hydrogen at a pressure of 10 MPa, a flow rate of 120 1/h and a temperature of 350 °C.
Vlastní hydrogenace probíhala při teplotách 110, 140 a 170' *C a objem, rychlosti 1200 Nl/1 h.The hydrogenation itself took place at temperatures of 110, 140 and 170°C and a volume rate of 1200 Nl/1 h.
- 4 248 317- 4,248,317
Výsledky testů jsou uvedeny v tabulce^ Ta b u l k ťiThe test results are shown in the table^ Ta b u l k żi
Příklad 2Example 2
Byly porovnány průběhy reakce hydrogenace 2-etylhexenalu na 2-etylhexanol za použití dvou hydrogenačních katalyzátorů:The course of the hydrogenation reaction of 2-ethylhexenal to 2-ethylhexanol using two hydrogenation catalysts was compared:
a/ standardní katalyzátor b/ katalyzátor, jehož výchozí složkou je uhličitan nikelnatý, označený v příkladě 1 písmenem B,a/ standard catalyst b/ catalyst whose starting component is nickel carbonate, designated in example 1 by the letter B,
Hydrogenace byla prováděna v obou případech v adiabatickém reaktoru při shodných podmínkách: tlak:Hydrogenation was carried out in both cases in an adiabatic reactor under identical conditions: pressure:
rozmezí teplot:temperature range:
molární poměr vodíku k aldehydu:molar ratio of hydrogen to aldehyde:
molární zlomek aldehydu na vstupu do reaktoru ve směsi s cirkulovaným alkoholem:molar fraction of aldehyde at the reactor inlet in the mixture with the circulated alcohol:
molární zlomek aldehydu na výstupu z reaktoru:molar fraction of aldehyde at the reactor outlet:
10,0 MPa 90 až 160 ”C 14,510.0 MPa 90 to 160”C 14.5
0,2000.200
0,0010.001
- 5 248 317- 5,248,317
Při testování aktivity obou katalyzátorů bylo zjištěno, že bydrogenační reakce je ve velmi dobrém přiblíženi reakcí prvého řádu a že závislost rychlostní konstanty na teplotě je možno popsat níže uvedenými rovnicemi.When testing the activity of both catalysts, it was found that the hydrogenation reaction is in a very good approximation of a first-order reaction and that the dependence of the rate constant on temperature can be described by the equations below.
Rovnice závislosti rychlostní konstanty na teplotě:Equation of the rate constant dependence on temperature:
katalyzátor podle a/catalyst according to a/
1 -τ ΛΛ Λ Λ 944,47 log k = 3,4144 - -------T katalyzátor podle b/ log k = 3,6005 - ----1-2 T kde znamená: k ..... rychlostní konstanta /h1/1 -τ ΛΛ Λ Λ 944.47 log k = 3.4144 - -------T catalyst according to b/ log k = 3.6005 - ----1-2 T where means: k ..... rate constant /h 1 /
T ..... teplota /K/T ..... temperature /K/
Pro hydrogenaci 17,67 kmol/h vstupujícího 2-etylhexenalu na požadovanou výstupní koncentraci za udaných pracovních podmínek pak bylo zapotřebí použít následující objemy katalytické náplně:For the hydrogenation of 17.67 kmol/h of incoming 2-ethylhexenal to the desired output concentration under the specified operating conditions, the following volumes of catalytic charge were required:
katalyzátor podle a/: 5,4 m3 katalyzátor podle b/: 3,6 m3 catalyst according to a/: 5.4 m 3 catalyst according to b/: 3.6 m 3
Objem katalytické náplně vyrobené podle vynálezu představuje 2/3 katalytické náplně standardního katalyzátoru. Při použití shodného objemu reakčního prostoru při práci s oběmu katalyzátory, je 1/3 objemu, vztaženo na náplň standardního katalyzátoru, využita k prodloužení pracovní periody katalyzátoru vyrobeného způsobem podle vynálezu.The volume of the catalytic charge produced according to the invention represents 2/3 of the catalytic charge of the standard catalyst. When using the same volume of the reaction space when working with both catalysts, 1/3 of the volume, relative to the charge of the standard catalyst, is used to extend the working period of the catalyst produced according to the method according to the invention.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS1012384A CS248317B1 (en) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | Process for hydrogenation of aldehydes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS1012384A CS248317B1 (en) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | Process for hydrogenation of aldehydes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS248317B1 true CS248317B1 (en) | 1987-02-12 |
Family
ID=5448052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS1012384A CS248317B1 (en) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | Process for hydrogenation of aldehydes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS248317B1 (en) |
-
1984
- 1984-12-20 CS CS1012384A patent/CS248317B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6232511B1 (en) | Process for the production of 1,3-propanediol by hydrogenating 3-hydroxypropionaldehyde | |
| CA1157031A (en) | Process for the manufacture of 1-4-butanediol and tetrahydrofuran | |
| US5043485A (en) | Process for the hydrogenation of fatty acid methyl ester mixtures | |
| Blaser et al. | Heterogeneous catalysis and fine chemicals IV | |
| CZ20014421A3 (en) | Hydrogenation process of hydrofomylation mixtures | |
| CN110637003B (en) | Hydroformylation process for large scale production of aldehydes and/or alcohols | |
| US5037793A (en) | Catalyst for the hydrogenation of unsaturated aliphatic compounds | |
| CZ294832B6 (en) | Selective hydrogenation process of mixtures from hydroformylation | |
| US3070633A (en) | Process for producing 1, 6-hexanediol | |
| US7381852B2 (en) | Process for hydrogenating an aldehyde | |
| EP0539002A2 (en) | Aldol condensation using solid basic catalyst of MgO and Al2O3 having a high surface area | |
| GB2535567A (en) | Catalyst and process | |
| CN111822050A (en) | A kind of carbonylation reaction catalyst composition and method for preparing neopentyl glycol | |
| EP0993426A1 (en) | Process for the production of 1,3-propanediol by hydrogenating 3 -hydroxypropionaldehyde | |
| CS248317B1 (en) | Process for hydrogenation of aldehydes | |
| JPH07223983A (en) | Hydrogenation of acetylenic compound | |
| US20090054702A1 (en) | Hydrogenation process | |
| US4190731A (en) | Process for working up distillation residues from the hydroformylation of propene | |
| US2071704A (en) | Process fok producing tetrahydro | |
| Kollár et al. | Phosphinerhodium complexes as homogeneous catalysts: XI. Decarbonylation of primary alcohols used as solvents under conditions of olefin hydrogenation; a side reaction leading to catalyst deactivation | |
| US3646227A (en) | Hydrogenation of aldehyde impurities | |
| CH647494A5 (en) | NEW FRAGRANCES. | |
| CN109420503B (en) | A kind of catalyst for producing isobutanol by hydrogenation of methacrolein and preparation method thereof | |
| US3655777A (en) | Hydrogenation of unsaturated aldehydes to unsaturated alcohols | |
| DE102008002201A1 (en) | Process for the preparation of alcohols from hydroformylation mixtures |