CS268275B1 - Method for Oxonation of Propylene - Google Patents
Method for Oxonation of Propylene Download PDFInfo
- Publication number
- CS268275B1 CS268275B1 CS875356A CS535687A CS268275B1 CS 268275 B1 CS268275 B1 CS 268275B1 CS 875356 A CS875356 A CS 875356A CS 535687 A CS535687 A CS 535687A CS 268275 B1 CS268275 B1 CS 268275B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- propylene
- oxonation
- reaction
- aldehydes
- reaction stage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Způsob oxonace propylenu na C aldehydy za tlaku 20 až 30 MPa za přítomnosti syntézního plynu obsahujícího oxid uhelnatý a vodik, katalyzovaný karbonyly kobeltu připravenými v oxonačním zařízení z olejorozpustné solí kobaltu s následným oddělením butyraldehydů a těžkých podílů, kde oxonace probíhá ve dvou reakčnich stupních zařazených za sebou, při němž se do l.reakčního stupně dávkuje 1,5 až 2.0 krát větší množství propylenu než do druhého reakčního stupně. Oosáhne se snížení specifické spotřeby propylenu a dalších výhodMethod of oxonation of propylene to C aldehydes at a pressure of 20 to 30 MPa in the presence of synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen, catalyzed by cobalt carbonyls prepared in an oxonation device from an oil-soluble cobalt salt with subsequent separation of butyraldehydes and heavy fractions, where the oxonation takes place in two reaction stages arranged in succession, in which a 1.5 to 2.0 times larger amount of propylene is dosed into the first reaction stage than into the second reaction stage. A reduction in the specific consumption of propylene and other advantages is achieved
Description
Vynález se týká způsobu oxonace propylenu na C4 aldehydy při tlaku 20 až 30 MPa za přítomnosti syntézního plynu obsahujícího oxid uhelnatý a vodík, katalyzované karbonyly kobaltu připravenými v oxonačnim zařízeni z Olejorozpustné kobaltnaté soli.The invention relates to a process for the oxonation of propylene to C 4 aldehydes at a pressure of 20 to 30 MPa in the presence of synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen, catalyzed by cobalt carbonyls prepared in an oil-soluble cobalt salt oxonation plant.
Provozně jsou osvojeny a zavedeny různé modifikace oxonace propylenu. Liší.se od sebe reakčními podmínkami a zejména tim, jakým způsobem se od produktu oxonace odděluji obsažené sloučeniny kobaltu a v jaké formě se oxonační katalyzátor vrací zpět do oxonace.Various modifications of propylene oxonation are operationally adopted and introduced. They differ from each other in the reaction conditions and in particular in the way in which the cobalt compounds contained are separated from the oxonation product and in the form in which the oxonation catalyst is returned to the oxonation.
Osvědčený způsob spočívá v tom, že se produkt oxonace vypírá zředěnou kyselinou, například kyselinou dusičnou. Takto dekobaltizovaný produkt se podrobí destilaci, při které se ziská isobutyraldehyd, n-butyraldehyd, C^-alkoholy a použité rozpouštědlo. 3ako destilační zbytek odpadají tzv. těžké podíly oxonace. Z těchto těžkých podílů se Izoluje obsažená organická kyselina, například kyselina 2-etylhexanová, která se používá k přípravě olejorozpustné kobaltnaté soli. Těžké podíly oxonace, odpadající po Izolaci organické kyseliny, představuji složitou směs organických látek a jejich vzniku nelze zcela bránit. V dalších výrobních stupních se část n-butyraldehydu aldolizuje na 2-etylhexenal a aldehydy se oddělené hydrogenují a po rektifikací se získají konečně výrobky 2-etylhexanol, n-butanol a Izobutanol.A good method is to wash the oxonation product with a dilute acid, such as nitric acid. The thus decobalted product is subjected to distillation to obtain isobutyraldehyde, n-butyraldehyde, C 1-4 alcohols and the solvent used. 3 so-called heavy oxonation fractions are eliminated as the distillation residue. From these heavy fractions, the contained organic acid is isolated, for example 2-ethylhexanoic acid, which is used to prepare an oil-soluble cobalt salt. Heavy oxonations, which fall off after the isolation of organic acid, represent a complex mixture of organic substances and their formation cannot be completely prevented. In further production steps, part of the n-butyraldehyde is aldolized to 2-ethylhexenal and the aldehydes are hydrogenated separately and, after rectification, the products 2-ethylhexanol, n-butanol and isobutanol are finally obtained.
I když se při výstavbě nových oxonačních jednotek dává často přednost postupům oxonace propylenu, u kterých se jako oxonačni katalyzátor používají karbonyly rhodia ve formě komplexů, je výroba oxoalkoholů z propylenu katalyzované karbonyly kobaltu nadále ekonomicky zajimavá a výhodná. To platí zejména pro případ, kdy se podařilo dříve postavenou oxonačni jednotku intenzifikovat bez větších investičních nákladů a zvýšit tak výrobu alkoholů. Snahy o zvyšování výtažku aldehydů lze posuzovat Jednak podle náročností a operativnosti změn a dále podle konverze K a selektivity S:Although propylene oxonation processes in which rhodium carbonyls are used as complexes as an oxonation catalyst are often preferred in the construction of new oxonation units, the production of oxoalcohols from propylene catalyzed by cobalt carbonyls remains economically interesting and advantageous. This is especially true in the case where the previously built oxonation unit has been intensified without major investment costs and thus increased the production of alcohols. Efforts to increase the yield of aldehydes can be judged on the one hand by the complexity and operability of changes and on the other hand by the conversion of K and the selectivity of S:
Zvolenou technologickou a strojní koncepci je náročné podstatněji měnit. Rovněž zvyšováni jakosti surovin a snižování koncentrace katalytických jedů má dlouhodobý charakter. 3edná se při tom o omezení koncentrací do 5 ppm u sirných sloučenin, do 10 ppm u karbonylů železa a niklu, do 20 ppm acetylenů a dienů, dodržení žádaného poměru H2:C0«l,05 u synplynu a minimalizací recirkulovaných dusíkatých bázi v katalyzátorovém roztoku. Společnou nevýhodou je Investiční náročnost. Operativnější charakter mají odezvy na změnu reakčniho tlaku, teploty a aktivity katalyzátoru dané nejčastěji koncentraci kobaltu. Tlak je závislý na pohotovém výkonu kompresorů syntézního plynu a pro dosaženi nejvyššího výtěžku je žádoucí udržovat jej na dovoleném maximu z hlediska strojního uspořádání. Konverzi K je možno zvýšit reakční teplotou a aktivitou katalyzátoru, ovšem za cenu sníženi selektivity S. Konverzí snižuje nezreagovaný propylen P^, který je v odplynech snadno zjistitelný a pohybuje se například kolem 1 až 2 % obj. pří K«98,5 mol. Při sériovém řazení 2 oxoreaktorů je pro dosaženi co nejvyšší konverze nutno volit vyšší nástřik propylenu do 1. reoktoru a poměr nástřiků propylenu je potom např. 2,0:1,0. Nevýhodou tohoto způsobu je, že při dosahování nejvyšší kon• verze není výtěžek optimální. Selektivita S Je snižována sekundárními reakcemi, z nichž se podstatnou měrou uplatňuje: hydrogenace propylenu a aldehydů, tvorba acetátů, esterifikace, polymerace propylenu, aldolizace a vznik formiátů. Střední hodnota molekulové hmotnosti těžkých podílů takto vzniklých se blíží acetalům a je například 200 až 220 a jejich tvorbu podporuje zvýšená teplota, koncentrace kobaltu, propylenu a butyraldehydů. Charakteristickým znakem oxonace je to, že není stereospeclfleká a tvoří se vždy určitý podíl nežádoucího rozvětveného isomeru. Obvyklý poměr n:iso je pro kobaltové katalyzátory 3 až 4:1, a platí pro něj obdobné vztahy uvedené v popisu konverze a selektivity. Nevýhodou regulace oxonace podle selektivity, která Je například S«78 % mol, je obtížnější analytické sledování a dále velká časová prodleva mezi změnou v oxonaci a množstvím těžkých podílů.The chosen technological and machine concept is difficult to change significantly. Also, increasing the quality of raw materials and reducing the concentration of catalytic poisons has a long-term character. These include limiting concentrations of up to 5 ppm for sulfur compounds, up to 10 ppm for iron and nickel carbonyls, up to 20 ppm for acetylenes and dienes, maintaining the required H 2 : CO · 0.05 ratio for syngas and minimizing recirculated nitrogen bases in the catalyst. solution. The common disadvantage is the investment intensity. The responses to the change in reaction pressure, temperature and activity of the catalyst, most often given by the cobalt concentration, have a more operative character. The pressure depends on the readiness of the synthesis gas compressors and in order to achieve the highest yield it is desirable to keep it at the maximum allowed in terms of machine layout. The conversion of K can be increased by the reaction temperature and the activity of the catalyst, but at the cost of reducing the selectivity of S. The conversion reduces unreacted propylene P1, which is easily detectable in the off-gas and is, for example, around 1 to 2% by volume at K <98.5 mol. With a series arrangement of 2 oxoreactors, it is necessary to select a higher propylene feed to the 1st reactor to achieve the highest possible conversion, and the propylene feed ratio is then, for example, 2.0: 1.0. The disadvantage of this method is that the yield is not optimal when achieving the highest • conversion. Selectivity S It is reduced by secondary reactions, of which significant application is made: hydrogenation of propylene and aldehydes, formation of acetates, esterification, polymerization of propylene, aldolization and formation of formates. The average molecular weight of the heavy fractions thus formed is close to acetals and is, for example, 200 to 220 and their formation is promoted by elevated temperature, concentrations of cobalt, propylene and butyraldehydes. A characteristic feature of oxonation is that it is not stereospecific and a certain proportion of the undesired branched isomer is always formed. The usual n: iso ratio for cobalt catalysts is 3 to 4: 1, and similar relationships in the description of conversion and selectivity apply. The disadvantage of controlling the oxonation according to the selectivity, which is, for example, S <78 mol%, is the more difficult analytical monitoring and the large time lag between the change in oxonation and the amount of heavy fractions.
CS 26Θ275 BlCS 26Θ275 Bl
Nyni bylo zjištěno, že lze zvýšit výtěžnost aldehydů V a tím i snížit specifickou spotřebu propylenu, Jestliže se pozmění pracovní režim oxonace propylenu ve dvou oxonačních reaktorech zapojených v aim, a to tím, že se změní dávkování propylenu do jednotlivých reaktorů. Dosud bylo obvyklá dávkovat propylen do oxonačních reaktorů tak, že se do prvého reaktoru dávkovalo asi 2,2 krát více propylenu, než do druhého reaktoru. Princip způsobu oxonace propylenu na C4 aldehydy za tlaku 20 až 30 MPa za přítomnosti syntézního plynu obsahujícího oxid .uhelnatý a vodík, katalyzovaný karbonyly kobaltu připravenými v oxonačnim zařízeni z olejorozpustné kobaltnaté soli s následným oddělením butyraldehydů od těžkých podílů, kde oxonačni reakce probíhá ve dvou reakčních stupních zařazených za sebou s dávkováním syntézního plynu a katalyzátoru do 1. reakčního stupně a dávkováním propylenu do obou reakčních stupňů spočívá podle vynálezu v tom, že se propylen dávkuje do 1. reakčního stupně v množství 1,05 až 2,0 krát větším než do druhého reakčního stupně. Přiváděný propylen se uvádí do obou reakčních stupňů nejen spodem, ale alespoň do jednoho dalšího místa oxonačních reakčních stupňů. Bylo experimentálně ověřeno, že při snížení poměru propylenu uváděného do 1. a 2. reakčního stupně až na hodnotu 1,05:1,0 se dařilo zvýěit výtěžnost aldehydů o 8 % a to i při zvýšené výrobě. Dosáhne se tím snížení tvorby těžkých podílů a příslušnou část reakčního prostoru lze využit k tvorbě žádaných butyraldehydů. Vhodnost změny poměru nástřiku propylenu se zvětšuje s intenzifikací výroby oxoalkoholů. Důvodem je to, že se tímto přesunem čelí zvýšené koncentraci propylenu a butyraldehydů v 1. reaktoru, která by jinak vedla ke zvýšení rychlosti tvorby těžkých podílů.It has now been found that the yield of aldehydes V can be increased and thus the specific consumption of propylene can be reduced. Hitherto, it has been customary to feed propylene into oxonation reactors such that about 2.2 times more propylene is fed to the first reactor than to the second reactor. Principle of the process for oxonation of propylene to C 4 aldehydes at a pressure of 20 to 30 MPa in the presence of synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen, catalyzed by cobalt carbonyls prepared in an oxonation plant from an oil-soluble cobalt salt followed by separation of butyraldehydes from heavy fractions According to the invention, the propylene is metered in succession with the addition of synthesis gas and catalyst to the 1st reaction stage and the dosing of propylene to both reaction stages in an amount of 1.05 to 2.0 times greater than to the second reaction step. The feed propylene is fed to both reaction stages not only from the bottom, but at least to one further point in the oxonation reaction steps. It was experimentally verified that by reducing the ratio of propylene introduced into the 1st and 2nd reaction stages to 1.05: 1.0, it was possible to increase the yield of aldehydes by 8%, even with increased production. This reduces the formation of heavy fractions and the appropriate part of the reaction space can be used to form the desired butyraldehydes. The suitability of changing the propylene injection ratio increases with the intensification of oxoalcohol production. The reason is that this transfer faces an increased concentration of propylene and butyraldehydes in the 1st reactor, which would otherwise lead to an increase in the rate of heavy formation.
. Upravené rozdělení propylenu do obou reaktorů umožní o něco zlepšit poměr vyráběných C4 aldehydů, resp. alkoholů. Dříve bylo obvyklé dosahovat hodnotu poměru n/í alkoholů 3,255 a podle nového uspořádání lze dosáhnout hodnoty 3,3 až 3,35, případně 1 vyšší. Specifickou spotřebu propylenu na 1 tunu vyrobených alkoholů lze dále snižlt, jestliže se propylen přiváděný do jednotlivých reaktorů dále rozdělí. V tomto případě nevstupuje propylen do reaktorů jen spodem, ale ještě alespoň do jednoho dalšího místa oxonačního reaktoru, výhodně do prostoru mezi instalovanými chladiči.. The modified distribution of propylene in both reactors will make it possible to slightly improve the ratio of C 4 aldehydes produced, resp. alcohols. Previously, it was customary to achieve an n / i ratio of alcohols of 3.255, and according to the new arrangement, a value of 3.3 to 3.35 or 1 higher can be achieved. The specific consumption of propylene per tonne of alcohols produced can be further reduced if the propylene fed to the individual reactors is further divided. In this case, the propylene enters the reactors only from the bottom, but also at least in one further point of the oxonation reactor, preferably in the space between the installed coolers.
Bedním z důležitých ukazatelů, charakterizujících oxonačni Jednotku, je spotřeba propylenu, vyčíslovaná na výrobu jedné tuny alkoholu. Spotřeba propylenu se obvykle uvádí jako specifická spotřeba, potřebná pro výrobu jedné tuny všech vyráběných oxoalkoholů.One of the important indicators characterizing the Oxonation Unit is the consumption of propylene, calculated for the production of one tonne of alcohol. Consumption of propylene is usually reported as the specific consumption needed to produce one tonne of all oxo alcohols produced.
Efektivnost vlastni oxonačni reakce, kde vznikají z propylenu butyraldehydy, lze posuzovat obdobně výtěžkem aldehydů vztaženým na jednotku vstupujícího propylenu. Pro řízení oxonace se dále používají následující kriteria vyjádřená v molových zlomcích nebo % mol.The efficiency of the actual oxonation reaction, where butyraldehydes are formed from propylene, can be assessed similarly by the yield of aldehydes per unit of propylene entering. The following criteria, expressed in mole fractions or mol%, are further used to control the oxonation.
CS 268275 81 konverze propylenu K ----p-----0. - 0 k v selektivita S « ----------,CS 268275 81 conversion of propylene K ---- p ----- 0. - 0 k in selectivity S «----------,
P - P, v k kde Pv, Pk hmota propylenu vstupní a konečnáP - P, vk where P v , P k is the input and final propylene mass
Oy, 0k hmota aldehydu vstupní a konečnáOy, 0 k mass of aldehyde input and final
D, - D k v výtěžek aldehydů V» K.S ----=------Způsobem podle vynálezu se dosáhne sníženi specifické spotřeby propylenu na tunu vyrobených oxoalkoholů, tj. 2-etylhexanolu, n-butanolu, iso-butanolu, velké operativnosti prováděných změn v nástřiku propylenu do 1. a 2. reaktoru, která umožňuje průběžnou optimalizaci konverze a selektivity k dosažení nejvyššího výtěžku aldehydů. Dále lze dosáhnout zvýšeni poměru n:iso vyráběných butyraldehydů a snížením tvorby těžkých podílů se dosáhne relativní úspory energie.D, - D kv yield of aldehydes V »KS ---- = ------ The process according to the invention reduces the specific consumption of propylene per tonne of oxoalcohols produced, i.e. 2-ethylhexanol, n-butanol, iso-butanol, large operability of changes made in propylene feed to the 1st and 2nd reactors, which allows continuous optimization of conversion and selectivity to achieve the highest yield of aldehydes. Furthermore, an increase in the n: iso ratio of butyraldehydes produced can be achieved and relative energy savings can be achieved by reducing the formation of heavy fractions.
Způsob výroby podle vynálezu a dosahovaný účinek je demonstrován v následujících příkladechThe production method according to the invention and the effect obtained are demonstrated in the following examples
Přiklad 1Example 1
Oo dvou průtočných vertikálních reaktorů zapojených v sérii se nástřiková! do 1. reaktoru katalyzátorový roztok obsahující kobaltnatou sůl kyseliny 2-etylhexanové a synplyn s poměrem H^íCO-l.OS. Propylen se uváděl do spodku obou reaktorů a změnou poměru nástřiků se ovlivňoval výtěžek aldehydů. Isotermní průběh reakce zajišťovaly vestavěné chladiče.About two flow vertical reactors connected in series with injection! to the 1st reactor, a catalyst solution containing the cobalt salt of 2-ethylhexanoic acid and syngas with a ratio of H 2 CO-1.OS. Propylene was introduced into the bottom of both reactors and the yield of aldehydes was affected by changing the feed ratio. The isothermal course of the reaction was ensured by built-in coolers.
Charakteristické údaje jsou uvedeny v tabulce 1.The characteristic data are given in Table 1.
Tabulka 1Table 1
CS 26Θ275 BlCS 26Θ275 Bl
Přiklad 2Example 2
Analytické údaje produktu oxonace a odplynů prováděné za podmínek přikladu 1 Jsou uvedeny v tabulce 2.Analytical data of the oxonation product and off-gases carried out under the conditions of Example 1 are given in Table 2.
Tabulka 2Table 2
odplyn z oxonace % obj.oxonation off-gas% vol.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS875356A CS268275B1 (en) | 1987-07-15 | 1987-07-15 | Method for Oxonation of Propylene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS875356A CS268275B1 (en) | 1987-07-15 | 1987-07-15 | Method for Oxonation of Propylene |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS535687A1 CS535687A1 (en) | 1989-08-14 |
| CS268275B1 true CS268275B1 (en) | 1990-03-14 |
Family
ID=5398319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS875356A CS268275B1 (en) | 1987-07-15 | 1987-07-15 | Method for Oxonation of Propylene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS268275B1 (en) |
-
1987
- 1987-07-15 CS CS875356A patent/CS268275B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS535687A1 (en) | 1989-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4778929A (en) | Continuous hydroformylation of olefinically unsaturated compounds | |
| US7582802B2 (en) | Propylene hydroformylation | |
| EP1219584B1 (en) | Process for the hydrogenation of hydroformylation mixtures | |
| Kelly et al. | Waste elimination in condensation reactions of industrial importance | |
| DE3872080T2 (en) | HYDRATION PROCEDURE. | |
| US4400547A (en) | Hydroformylation process utilizing an unmodified rhodium catalyst and the stabilization and regeneration thereof | |
| US4447661A (en) | Process for producing an alcohol by hydroformylation | |
| Tudor et al. | Enhancement of industrial hydroformylation processes by the adoption of rhodium-based catalyst: Part I | |
| EP1193239A1 (en) | Stabilisation of rhodium catalysts for the hydroformylation of olefins | |
| EP1103538B1 (en) | Process for carrying out aldolcondensations | |
| EP3625199B1 (en) | Hydroformylation method serving for the large-scale production of aldehydes and/or alcohols | |
| SE449093B (en) | CONTINUOUS PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF ALDEHYDES | |
| CN111989308B (en) | Process for preparing n-butanol, isobutanol and 2-alkyl alkanol feedstock | |
| EP0129802B1 (en) | Process for continuous hydroformylation of allyl alcohol | |
| US2760994A (en) | Process for hydrogenating aldehydes | |
| KR101291015B1 (en) | Reactor for the hydroformylation of olefin and method for the hydroformylation using the same | |
| CS268275B1 (en) | Method for Oxonation of Propylene | |
| DE2802923C2 (en) | Process for the continuous production of butyraldehydes | |
| US20060094909A1 (en) | Process for production of an alcohol | |
| KR102104824B1 (en) | Method for replenishing the catalyst in continuous hydroformylation | |
| US2587576A (en) | Higher alcohols from aldehydes | |
| KR101298343B1 (en) | Reactor for the hydroformylation of olefin and method for the hydroformylation using the same | |
| Weber et al. | Oxo synthesis technology | |
| US4242283A (en) | Process for continuously producing oxygen-containing compounds | |
| US2757202A (en) | Aldehyde synthesis process |