CZ290080B6 - Způsob izolace katalyzátoru na bázi palladia - Google Patents
Způsob izolace katalyzátoru na bázi palladia Download PDFInfo
- Publication number
- CZ290080B6 CZ290080B6 CZ1998370A CZ37098A CZ290080B6 CZ 290080 B6 CZ290080 B6 CZ 290080B6 CZ 1998370 A CZ1998370 A CZ 1998370A CZ 37098 A CZ37098 A CZ 37098A CZ 290080 B6 CZ290080 B6 CZ 290080B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- solution
- palladium
- hydrochloric acid
- aqueous
- acid
- Prior art date
Links
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 16
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- UIUWNILCHFBLEQ-NSCUHMNNSA-N trans-pent-3-enoic acid Chemical compound C\C=C\CC(O)=O UIUWNILCHFBLEQ-NSCUHMNNSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 36
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- YIYBQIKDCADOSF-UHFFFAOYSA-N pentenoic acid group Chemical class C(C=CCC)(=O)O YIYBQIKDCADOSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 7
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- WVUYYXUATWMVIT-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-4-ethoxybenzene Chemical compound CCOC1=CC=C(Br)C=C1 WVUYYXUATWMVIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RVHOBHMAPRVOLO-UHFFFAOYSA-N 2-ethylbutanedioic acid Chemical compound CCC(C(O)=O)CC(O)=O RVHOBHMAPRVOLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- DUDKKPVINWLFBI-UHFFFAOYSA-N 1-chlorobut-1-ene Chemical compound CCC=CCl DUDKKPVINWLFBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical class CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- YTKRILODNOEEPX-NSCUHMNNSA-N crotyl chloride Chemical compound C\C=C\CCl YTKRILODNOEEPX-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 2
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical class CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- MKUWVMRNQOOSAT-UHFFFAOYSA-N methylvinylmethanol Natural products CC(O)C=C MKUWVMRNQOOSAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical class CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WCASXYBKJHWFMY-NSCUHMNNSA-N 2-Buten-1-ol Chemical compound C\C=C\CO WCASXYBKJHWFMY-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000005001 aminoaryl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005810 carbonylation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000008422 chlorobenzenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 238000007037 hydroformylation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 150000002941 palladium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- YIYBQIKDCADOSF-ONEGZZNKSA-N trans-pent-2-enoic acid Chemical compound CC\C=C\C(O)=O YIYBQIKDCADOSF-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 1
- RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N undecane Chemical class CCCCCCCCCCC RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940005605 valeric acid Drugs 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
- B01J31/22—Organic complexes
- B01J31/2282—Unsaturated compounds used as ligands
- B01J31/2291—Olefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/40—Regeneration or reactivation
- B01J31/4015—Regeneration or reactivation of catalysts containing metals
- B01J31/4023—Regeneration or reactivation of catalysts containing metals containing iron group metals, noble metals or copper
- B01J31/4038—Regeneration or reactivation of catalysts containing metals containing iron group metals, noble metals or copper containing noble metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J38/00—Regeneration or reactivation of catalysts, in general
- B01J38/48—Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
- B01J38/60—Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/36—Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates
- C07C67/38—Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates by addition to an unsaturated carbon-to-carbon bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
- C22B11/04—Obtaining noble metals by wet processes
- C22B11/042—Recovery of noble metals from waste materials
- C22B11/048—Recovery of noble metals from waste materials from spent catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
- B01J2231/30—Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
- B01J2231/32—Addition reactions to C=C or C-C triple bonds
- B01J2231/321—Hydroformylation, metalformylation, carbonylation or hydroaminomethylation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
- B01J2531/82—Metals of the platinum group
- B01J2531/824—Palladium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/08—Halides
- B01J27/10—Chlorides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Zp sob spo v v tom, e sm s vytvo°en hydroxykarbonylac butadienu na pentenov kyseliny a obsahuj c palladium se okysel vodn²m roztokem chlorovod kov kyseliny, m se vytvo° vodn f ze, obsahuj c alespo st palladia. Nevodn f ze obsahuje rozpou t dlo, kter se ke sm si p°id v p°ed, po, nebo sou asn s roztokem chlorovod kov kyseliny. Vodn f ze obsahuj c palladium se recykluje do hydroxykarbonylace butadienu, v²hodn po oddestilov n sti kyseliny chlorovod kov .\
Description
Způsob izolace katalyzátoru na bázi palladia
Oblast techniky
Tento vynález se týká katalyzátoru na bázi palladia ze směsi, ve které je rozpuštěn.
Přesněji řečeno, tento vynález se týká izolace katalyzátoru na bázi palladia ze směsi vzniklé hydroxykarbonylací butadienu na pentenové kyseliny.
Jedním z cílů tohoto způsobu podle vynálezu je izolace alespoň části katalyzátoru obsahujícího palladium rozpuštěného ve formě organokovového komplexu ve zpracovávané směsi za účelem recyklace tohoto katalyzátoru obsahujícího palladium do nové reakce hydroxykarbonylace butadienu.
Druhým cílem tohoto způsobu je umožnit izolaci alespoň části pentenových kyselin přítomných v uvedené směsi.
Hydroxykarbonylací butadienu a/nebo jeho derivátů zvláště allylbutenolů jako např. 3-buten-2olu, 2-buten-l-olu a jejich směsi, sloučenin vzniklých adicí chlorovodíku na butadien (chlorbutenyly), z nichž nejdůležitější je krotylchlorid, lze provádět pomocí vody a oxidu uhelnatého za tlaku vyššího než atmosferického v přítomnosti katalyzátoru obsahujícího palladium, rozpustného v reakční směsi.
Dosavadní stav techniky
Podrobnější popis takového způsobu lze nalézt např. v patentové přihlášce EP-A-648 731, i když se předložený vynález neomezuje na zpracování reakčních směsí vzniklých způsobem výroby podle tohoto patentu.
Patentový spis US 3 857 895 popisuje způsob hydroformylace olefinu oxidem uhelnatým a vodíkem v přítomnosti katalyzátoru obsahujícího komplexní sloučeninu kovu VIH. skupiny s ligandem obsahujícím alespoň aminokyselinovou, amidinoalkylovou, aminoarylovou nebo amidinoarylovou skupinu vázanou na trojmocný arzen, antimon nebo fosfor.
Směs vzniklá touto reakcí se zpracuje s cílem oddělit hydroformylovaný produkt od zbytku obsahujícího katalyzátor, přičemž se tento zbytek kontaktuje s vodným roztokem kyseliny s cílem rozpustit katalyzátor a takto získaný okyselený roztok se oddělí.
Při tomto způsobu ligand reaguje s kyselinou za vzniku amonných solí rozpustných v kyselém roztoku.
Podstata vynálezu
Reakční směsi použité v tomto způsobu výroby podle vynálezu obsahují menší nebo větší množství sloučenin zúčastněných na hydroxykarbonylační reakci a sloučenin vzniklých během této reakce.
Kromě katalyzátoru na bázi palladia, který může být přítomen v různých chemických formách, reakční směs obsahuje vzniklé pentenové kyseliny, zvláště 3-pentenovou kyselinu, vodu, chlorovodíkovou kyselinu, v mnoha případech také vedlejší produkty reakce jako buteny nebo valerovou kyselinu, dikarboxylové kyseliny jako adipovou kyselinu, 2-methylglutarovou
-1 CZ 290080 B6 kyselinu a 2-ethyljantarovou kyselinu, příp. nezkonvertovaný butadien a rozpouštědlo použité v reakci.
Vynález proto spočívá ve způsobu izolace alespoň části palladia rozpouštěného v roztoku, který rovněž obsahuje nejméně 3-pentenovou kyselinu, vyznačujícím se tím, že tento roztok je okyselen a míchán s vodným roztokem chlorovodíkové kyseliny, tak aby vznikly dvě kapalné fáze včetně vodné fáze obsahující alespoň část palladia.
Pokud zpracovávaný roztok pochází přímo z hydrokarboxylace butadienu, je pochopitelně nezbytné před okyselením odstranit obsažený oxid uhelnatý.
Použitý vodný roztok chlorovodíku obvykle obsahuje 5 % až 40 % hmotn. chlorovodíku.
Roztok chlorovodíkové kyseliny se obvykle přidává v množství od desetiny do dvojnásobku objem zpracovávaného roztoku.
Podle složení zpracovávaného roztoku může dojít ke vzniku dvou kapalných fází v důsledku okyselení jednoduše po přidání vodného roztoku chlorovodíkové kyseliny.
Ktomu dochází zejména, ale ne výhradně, když zpracovávaný roztok obsahuje rozpouštědlo, které se s vodou v zásadě nemísí, jako jsou aromatické, alifatické nebo cykloalifatické uhlovodíky, nebo chlorované aromatické, alifatické nebo cykloalifatické uhlovodíky.
Rozdělení do dvou kapalných fází lze rovněž dosáhnout přidáním organického, s vodou se nemísícího rozpouštědla. Přidat je lze po okyselení, při okyselení nebo - pokud je to vhodné před okyselením.
Přítomnost organického rozpouštědla nemísícího se s vodou umožňuje extrahovat alespoň část pentenových kyselin obsažených ve zpracovávaném roztoku.
Při aplikaci tohoto způsobu není teplota, při níž dochází k okyselení zpracovávaného roztoku příliš významná. Proto je možno operaci provádět v teplotním rozsahu 0 °C až 230 °C (což je teplota, při níž lze provádět předchozí hydroxykarbonylační reakci). V praxi však je zvyklá teplota mezi 20 °C a 200 °C, ještě výhodněji však mezi 40 °C a 110 °C.
Při okyselení chlorovodíkovou kyselinou dochází ke konverzi palladia přítomného ve zpracovávaném roztoku ve formě organometalického komplexu na palladiumdihydrotetrachlorid. Teplota, při níž se tato operace provádí, však ovlivňuje rychlost konverze sloučenin palladia, přičemž vyšší teplota tuto konverzi urychluje, ale zároveň vzniká vysrážení části palladia.
Organické rozpouštědlo použité pro extrakci je výhodné zvolit z aromatických, alifatických nebo cykloalifatických uhlovodíků a chlorovaných aromatických, chlorovaných alifatických nebo chlorovaných cykloalifatických uhlovodíků, v daných operačních podmínkách kapalných a v zásadě se nemísících s vodou.
Je praktické když je bod varu organického rozpouštědla nižší než bod varu 3-pentenové kyseliny.
Příklady těchto rozpouštědel mohou mimo jiné představovat benzen, toluen, xyleny, chlorbenzeny, cyklohexan, butadien, buteny, alkany jako např. hexany, heptany, oktany, nonany, děkany, undekany, dodekany a různé směsi některých těchto rozpouštědel.
Směs získaná po okyselení zpracovávaného roztoku a po přidání - v případě potřeby organického rozpouštědla a míchání se v klidovém stavu rozdělí do fáze organické a do fáze vodné.
-2CZ 290080 B6
Stejně jako v případě okyselení se extrakce organickým rozpouštědlem může provést při teplotě mezi 0 °C a 230 °C, častěji mezi 20 °C a 200 °C a nejdéle mezi 40 °C a 110 °C.
Organická fáze obsahuje více než polovinu původního množství pentenových kyselin, většinu butadienu a butenů a část dikarboxylových kyselin, jež mohou být ve zpracovávaném roztoku přítomny.
Vodná fáze obsahuje více než polovinu celkového množství palladia stejně jako část dikarboxylových kyselin, jež mohou být ve zpracovávaném roztoku přítomny.
Extrakční operace s pomocí organického rozpouštědla se může podle přání opakovat vícekrát.
Podle povahy použitého organického rozpouštědla může množství pentenových kyselin v organické fázi překračovat 60 % a dokonce i 75 % množství zpočátku přítomného ve zpracovávaném roztoku. Pentenové kyseliny, zejména 3-pentenová kyselina, mohou být v dalším z organické fáze izolovány běžnými chemickými způsoby.
Vodná fáze zpravidla obsahuje více než 60 % a výhodněji více než 80 % palladia zpočátku přítomného ve zpracovávaném roztoku. Způsobem podle vynálezu lze dokonce získat v příznivém případě z vodné fáze prakticky všechno palladium.
Vodnou fázi obsahující palladium lze výhodně recyklovat do nové hydroxykarbonylační reakce butdienu. Obvykle je žádoucí předem oddestilovat část obsažené chlorovodíkové kyseliny a tím upravit její množství na množství používané při hydroxykarbonylaci. Touto destilací vznikne roztok chlorovodíkové kyseliny odpovídající azeotropní směsi voda/chlorovodík. V podmínkách kontinuální průmyslové výroby je zvláště výhodné použít takto získaný roztok chlorovodíkové kyseliny pro okyselení zpracovávaného původního roztoku, v případě potřeby po jeho doplnění a úpravě na množství a koncentraci chlorovodíkové kyseliny požadované pro okyselení.
Alternativní způsob realizace vynálezu spočívá v oddestilování alespoň části pentenových kyselin ze zpracovávaného roztoku před okyselením.
Tuto destilaci lze provést při teplotě 110 °C nebo nižší. Toto teplotní omezení je důležité, protože bylo pozorováno, že když se oddestilování provede při vyšší teplotě, část palladia se vysráží. V průmyslové výrobě však je i takové částečné vysrážení nepřijatelné. Znamená ztráty velice drahého kovu a navíc vážně znesnadňuje zpracování reakčních směsí.
Neočekávaně bylo zjištěno, že když se tato operace provede při teplotě 110 °C nebo nižší, a ještě lépe při teplotě 105 °C nebo nižší, nedochází k žádnému vysrážení palladia.
Máme-li se vyrovnat s tímto horním teplotním limitem, někdy stačí pracovat při atmosférickém tlaku. Častěji je však třeba destilovat pentenové kyseliny při tlaku nižším než atmosférickém, zpravidla v rozmezí 2 kPa až 7 kPa.
Ve zpracovávaném roztoku bývají někdy přítomny lehké sloučeniny, jež s pentenovou kyselinou rovněž oddestilují. Jsou to např. butadien, buteny, voda, někdy část dikarboxylových kyselin a rozpouštědlo.
Po této destilaci se získá destilační zbytek obsahující palladium a těžší sloučeniny, jako např. další podíl dikarboxylových kyselin. Tento zbytek je v dalším zpracován jak je uvedeno výše za pomoci vodného roztoku chlorovodíkové kyseliny obvykle obsahujícího 5 % až 40 % hmotn. chlorovodíkové kyseliny. V tomto případě není potřebné provádět extrakci organickým rozpouštědlem jako v prvním popsaném alternativním způsobu.
-3CZ 290080 B6 1 Jak již bylo uvedeno, teplota při níž se zpracovávaný roztok okyselí je mezi 0°C a 230 °C, l v praxi mezi 20 °C a 200 °C a výhodněji mezi 40 °C a 110 °C.
Okyselený vodný roztok obsahující palladium může být recyklován do nové hydroxy5 karbonylační reakce butadienu jako v předchozím případě, a to po možném oddestilování nadbytečné chlorovodíkové kyseliny.
Při stejném množství má recyklované palladium katalytickou aktivitu srovnatelnou s aktivitou čerstvého palladia.
Způsob podle vynálezu dovoluje kromě recyklování katalyzátoru na bázi palladia v homogenní formě a izolace alespoň části vzniklých kyselin i odstranění alespoň části vedlejších produktů hydroxykarbonylace butadienu, zvláště v uvedené reakci hydroxykarbonylace butadienu působit škodlivě.
Příklady provedení vynálezu
Tento vynález ilustrují následující příklady.
Příklad 1 až 3
Do baňky s kruhovým dnem opatřené magnetickým míchadlem se postupně vloží:
mg chloridu palladnatého,
360 mg 37% chlorovodíkové kyseliny, g 3-pentenové kyseliny (P3), ' g 2-methylglutarové kyseliny,
3 g 2-ethyljantarové kyseliny.
Dále se přidá 20 ml chlorovodíkové kyseliny koncentrace 10% hmotn. ve vodném roztoku a organické rozpouštědlo (viz tabulku 1). Směs se míchá 30 minut při teplotě prostředí. Obě fáze se oddělí usazením a určí se obsah palladia v obou fázích. V žádném případě nedošlo k vysrážení. 35 Výsledky stanovení palladia jsou uvedeny v tabulce 1.
Tabulka 1
| Příklady | Organické rozpouštědlo | % Pd ve vodné fázi | % Pd v organické fázi |
| Příklad 1 | toluen | 100 | 0 |
| Příklad 2 | cyklohexan | 84 | 16 |
| Příklad 3 | dodekan | 80 | 20 |
Příklady 4 až 7
Do baňky s kulatým dnem opatřené magnetickým míchadlem se postupně vloží:
66,8 mg π-krotylpalladiumchloridu,
242 mg chlorobutenu,
8,02 g 3-pentenové kyseliny (P3),
9,04 g 2-methylglutarové kyseliny,
3 g 2-ethyljantarové kyseliny.
-4CZ 290080 B6
Směs se zahřeje na 50 °C až vznikne homogenní roztok a pak se ponechá vychladnout na původní teplotu.
Potom se přidá 20 g roztoku chlorovodíkové kyseliny ve vodě (koncentrace chlorovodíkové kyseliny je C % hmotn. podle tabulky 2) a 20 g toluenu.
Na konci periody míchání, jež se různí podle povahy vzorku, se obě fáze oddělí usazením.
V obou fázích se stanoví obsah palladia a organických produktů.
V tabulce 2 jsou uvedeny rozdělovači koeficienty různých produktů (hmotnostní poměry frakcí ve vodné a organické vrstvě).
Tabulka 2
| Příklady | HC1C % | T°C | Doba míchání | Pd | P3 | Dikarboxylové kyseliny |
| Příklad 4 | 10 | 40 | 90 min | >1300 | 0,22 | 1,7 |
| Příklad 5 | 10 | 70 | 90 min | 440 | 0,28 | 2,0 |
| Příklad 6 | 20 | 40 | 60 min | 350 | 0,13 | 0,9 |
| Příklad 7 | 37 | 45 | 60 min | 700 | 0,16 | 0,9 |
Příklad 8
Opakuje se příklad 6, ale dodatečně se při extrakci směs probublává 83 mmol butadienu.
Získají se tyto rozdělovači koeficienty:
Pd = 36,
P3 = 0,13, dikarboxylové kyseliny = 0,9.
Příklad 9
Do baňky s kulatým dnem obsahu 250 ml se postupně vloží:
1,668 g (9,4 mmol, odpovídající 1 g Pd) chloridu palladnatého,
54,08 g chlorovodíkové kyseliny ve vodném roztoku s koncentrací 37 % hmotn.,
4,07 g 3-pentenové kyseliny, voda v množství potřebném na doplnění roztoku na 100 g. Destilace se provádí při atmosférickém tlaku až se získá asi 70 ml destilátu (74,15 g). Tento destilát obsahuje 3,2 g 3-pentenové kyseliny. Parní fáze má teplotu 106-107 °C a teplota v baňce s kulatým dnem nepřesahuje 110 °C. Nebylo pozorováno žádné srážení palladia.
Příklad 10
Do jednohrdlé baňky obsahu 100 ml se umístí reakční směs pocházející z hydroxykarbonylace butadienu v přítomnosti π-krotylpalladiumchloridu. Tato směs má toto složení:
0,0707 g (0,357 mmol) π-krotylpalladiumchloridu,
0,2706 chlorbutenu (nebo krotylchloridu),
-5CZ 290080 B6
8,0 g 3-pentenové kyseliny,
9,1 g 2-methylglutarové kyseliny,
3,11 g 2-ethyljantarové kyseliny.
K této reakční směsi se přidá:
g dichloretanu, g vodného roztoku chlorovodíkové kyseliny koncentrace 20 % hmotn.
Baňka s kulatým dnem opatřená chladičem se umístí v olejové lázni.
Směs se jednu hodinu míchá při 40 °C.
Po skončení míchání a oddělení na základě hustoty se odeberou vzorky zobou získaných 15 kapalných fází pro stanovení palladia.
Kvantitativní analýzou se zjistí prakticky stejné množství palladia jako v původní směsi.
Hmotnostní rozdělovači koeficient mezi vodnou a organickou fází je 32.
Průmyslová využitelnost
Průmyslová využitelnost předloženého vynálezu je nesporná v celém rozsahu nároků, k jejichž 25 cílem je zvýšit výtěžky a racionalizovat způsob katalytické hydroxykarbonylace butadienu na patentové kyseliny právě v průmyslovém provedení. Specifikuje způsob recyklace katalyzátoru na bázi Pd, s katalytickou aktivitou blízkou původní, v okyselení roztoku vhodném pro aplikaci v další hydroxykarbonylační reakci. Snaží se předejít ztrátám palladia a technologickým potížím v důsledku jeho vysrážení a zvýšit účinnost izolace produktových pentenových kyselin. Rovněž 30 usiluje o odstranění nežádoucích vedlejších produktů z procesu, zejména dikarboxylových kyselin, jejichž přítomnost by mohla snižovat účinnost reakce. V důsledku lze očekávat přínos v oblasti technologické racionalizace, ekonomických výsledků i ekologických dopadů.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (4)
- 40 1. Způsob izolace alespoň části katalyzátoru na bázi palladia rozpouštěného v roztoku, který rovněž obsahuje nejméně 3-pentenovou kyselinu, vyznačující se tím, že uvedený roztok se okyselí s mícháním s vodným roztokem chlorovodíkové kyseliny, čímž se získají dvě kapalné fáze včetně jedné vodné fáze, která obsahuje alespoň část obsaženého palladia.45
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vodný roztok použité chlorovodíkové kyseliny obsahuje 5 % až 40 % hmotn. chlorovodíkové kyseliny.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vodný roztok chlorovodíkové kyseliny se přidá v množství odpovídajícím dvěma desetinám až dvojnásobku objemu50 zpracovávaného roztoku.
- 4. Způsob podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že ke vzniku dvou kapalných fází při okyselení dochází po prostém přidání vodného roztoku chlorovodíkové kyseliny.-6CZ 290080 B6 f 18. Způsob podle nároku 16 nebo 17, vyznačující se tím, že okyselený vodný roztok ; obsahující palladium se recykluje do nové reakce hydroxykarbonylace butadienu, v případě potřeby po oddestilování nadbytečné chlorovodíkové kyseliny.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9509807A FR2737669B1 (fr) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | Procede de separation d'un catalyseur au palladium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ37098A3 CZ37098A3 (cs) | 1998-07-15 |
| CZ290080B6 true CZ290080B6 (cs) | 2002-05-15 |
Family
ID=9481920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ1998370A CZ290080B6 (cs) | 1995-08-09 | 1996-07-18 | Způsob izolace katalyzátoru na bázi palladia |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5908803A (cs) |
| EP (1) | EP0846029B1 (cs) |
| JP (1) | JP3320421B2 (cs) |
| KR (1) | KR100406750B1 (cs) |
| CN (1) | CN1101270C (cs) |
| AR (1) | AR003221A1 (cs) |
| BR (1) | BR9610079A (cs) |
| CA (1) | CA2226302C (cs) |
| CZ (1) | CZ290080B6 (cs) |
| DE (1) | DE69606181T2 (cs) |
| FR (1) | FR2737669B1 (cs) |
| MX (1) | MX9801074A (cs) |
| MY (1) | MY132205A (cs) |
| PL (1) | PL185054B1 (cs) |
| RU (1) | RU2163509C2 (cs) |
| SK (1) | SK282111B6 (cs) |
| TW (1) | TW411280B (cs) |
| UA (1) | UA47434C2 (cs) |
| WO (1) | WO1997005949A1 (cs) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5962680A (en) * | 1997-04-15 | 1999-10-05 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Processes for producing epsilon caprolactams |
| US5981788A (en) * | 1997-11-03 | 1999-11-09 | General Electric Company | Method for recovering and recycling catalyst constituents |
| US6231821B1 (en) | 1997-12-01 | 2001-05-15 | Dsm N.V. | Process to separate rhodium from an organic mixture |
| EP0919534A1 (en) * | 1997-12-01 | 1999-06-02 | Dsm N.V. | Process to separate rhodium from an organic mixture |
| DE19932902A1 (de) | 1999-07-12 | 2001-01-25 | Beiersdorf Ag | Datenspeicher |
| DE10008328A1 (de) * | 2000-02-23 | 2002-01-31 | Tesa Ag | Datenspeicher |
| DE10028113A1 (de) * | 2000-06-07 | 2001-12-20 | Beiersdorf Ag | Datenspeicher |
| DE10039374A1 (de) * | 2000-08-11 | 2002-02-21 | Eml Europ Media Lab Gmbh | Holographischer Datenspeicher |
| DE10128901A1 (de) * | 2001-06-15 | 2002-12-19 | Tesa Ag | Verfahren zum Eingeben von Information in einen optisch beschreibbaren und auslesbaren Datenspeicher |
| WO2003006416A1 (en) * | 2001-07-13 | 2003-01-23 | Dsm Ip Assets B.V. | Process for the carbonylation of a conjugated diene and use of such process in the preparation of caprolactam or adipic acid |
| RU2667765C2 (ru) * | 2013-12-31 | 2018-09-24 | Акцо Нобель Кемикалз Интернэшнл Б.В. | Концентрированная суспензия агрохимикатов в водной среде с большим содержанием электролита |
| EP4200452A4 (en) | 2020-08-18 | 2024-10-09 | Enviro Metals, LLC | METAL REFINING |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3857895A (en) * | 1969-05-12 | 1974-12-31 | Union Oil Co | Recovery of catalyst complexes |
| US3928231A (en) * | 1972-10-06 | 1975-12-23 | Us Agriculture | Selective hydrocarboxylation of unsaturated fatty compounds |
| US4578368A (en) * | 1985-05-06 | 1986-03-25 | Eastman Kodak Company | Catalyst recovery process |
| JPH01311043A (ja) * | 1988-04-15 | 1989-12-15 | Hoechst Celanese Corp | イソブチルフェニルエタノールのイブプロフェンヘのカルボニル化における触媒のリサイクル法 |
| US4950629A (en) * | 1988-12-27 | 1990-08-21 | Eli Lilly And Company | Process for catalyst recovery |
| DE4137965A1 (de) * | 1991-11-19 | 1993-05-27 | Bayer Ag | Verfahren zur rueckgewinnung von edelmetallen |
| EP0552846B1 (en) * | 1992-01-23 | 1997-05-14 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Recovery of precious metals from catalyst residue |
| US5288903A (en) * | 1993-07-26 | 1994-02-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Preparation of 3-pentenoic acid and a catalyst therefore |
| FR2711365B1 (fr) * | 1993-10-19 | 1995-12-15 | Rhone Poulenc Chimie | Procédé d'hydroxycarbonylation du butadiène. |
-
1995
- 1995-08-09 FR FR9509807A patent/FR2737669B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-07-18 EP EP19960925817 patent/EP0846029B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-18 DE DE69606181T patent/DE69606181T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-18 RU RU98104131A patent/RU2163509C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1996-07-18 BR BR9610079A patent/BR9610079A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-07-18 PL PL96324900A patent/PL185054B1/pl unknown
- 1996-07-18 CZ CZ1998370A patent/CZ290080B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1996-07-18 SK SK168-98A patent/SK282111B6/sk unknown
- 1996-07-18 KR KR10-1998-0700536A patent/KR100406750B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-18 JP JP50815497A patent/JP3320421B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-18 CN CN96196183A patent/CN1101270C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-18 CA CA 2226302 patent/CA2226302C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-18 WO PCT/FR1996/001130 patent/WO1997005949A1/fr active IP Right Grant
- 1996-07-18 UA UA98020647A patent/UA47434C2/uk unknown
- 1996-07-18 MX MX9801074A patent/MX9801074A/es not_active IP Right Cessation
- 1996-07-23 TW TW85108981A patent/TW411280B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-08-07 MY MYPI9603245 patent/MY132205A/en unknown
- 1996-08-08 AR AR10392696A patent/AR003221A1/es unknown
-
1997
- 1997-04-09 US US08/831,580 patent/US5908803A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100406750B1 (ko) | 2004-04-30 |
| TW411280B (en) | 2000-11-11 |
| PL185054B1 (pl) | 2003-02-28 |
| BR9610079A (pt) | 1999-03-02 |
| DE69606181T2 (de) | 2000-09-28 |
| KR19990035875A (ko) | 1999-05-25 |
| MX9801074A (es) | 1998-04-30 |
| JPH11506046A (ja) | 1999-06-02 |
| CA2226302A1 (fr) | 1997-02-20 |
| WO1997005949A1 (fr) | 1997-02-20 |
| AR003221A1 (es) | 1998-07-08 |
| UA47434C2 (uk) | 2002-07-15 |
| JP3320421B2 (ja) | 2002-09-03 |
| PL324900A1 (en) | 1998-06-22 |
| CN1101270C (zh) | 2003-02-12 |
| EP0846029A1 (fr) | 1998-06-10 |
| FR2737669B1 (fr) | 1997-09-19 |
| DE69606181D1 (de) | 2000-02-17 |
| FR2737669A1 (fr) | 1997-02-14 |
| CN1192707A (zh) | 1998-09-09 |
| RU2163509C2 (ru) | 2001-02-27 |
| SK282111B6 (sk) | 2001-11-06 |
| CA2226302C (fr) | 2001-02-06 |
| US5908803A (en) | 1999-06-01 |
| MY132205A (en) | 2007-09-28 |
| EP0846029B1 (fr) | 2000-01-12 |
| CZ37098A3 (cs) | 1998-07-15 |
| SK16898A3 (en) | 1998-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ290080B6 (cs) | Způsob izolace katalyzátoru na bázi palladia | |
| DE10048301A1 (de) | Stabilisierung von Rhodiumkatalysatoren für die Hydroformylierung von Olefinen | |
| JPH078336B2 (ja) | オキソ合成の生成物の蒸留残留物からロジウムを回収する方法 | |
| US4041082A (en) | Process for producing aldehydes | |
| TW319771B (cs) | ||
| US5276235A (en) | Residual stream upgrading in a propylene oxide-styrene monomer process | |
| MXPA98001074A (en) | Procedure to separate a pala catalyst | |
| JPS637533B2 (cs) | ||
| EP0395360A1 (en) | Process for production of sec-butylbenzene | |
| JPS6366309B2 (cs) | ||
| DE69411005T3 (de) | Verfahren zur herstellung von rechtkettigen organischen aldehydverbindungen | |
| JPH0128008B2 (cs) | ||
| JPH0755834B2 (ja) | オキソ合成生成物の蒸留残留物からロジウムを回収する方法 | |
| EP0475036B1 (de) | Verfahren zur Wiedergewinnung von Rhodium aus den Rückständen der Destillation von Produkten der Oxosynthese | |
| DE69315049T2 (de) | Verfahren zur herstellung von alkadienolen | |
| JP2884820B2 (ja) | sec−ブチルベンゼンの製造法 | |
| CA1178298A (en) | Method for extractive processing of cobalt-containing catalysts used in hydrocarboxylating | |
| UA34427C2 (uk) | Спосіб одержання адипінової кислоти | |
| EP0952139B1 (en) | Preparation of unsaturated aldehydes from propargyl alcohol and conjugated diolefins | |
| US5254255A (en) | Enhanced extraction of valeric acid or caproic acid from aqueous mixtures | |
| DE2015077A1 (de) | Verfahren zur Aktivierung von Rhodiumkatalysatoren | |
| JPS6315021B2 (cs) | ||
| JPH0251538B2 (cs) | ||
| EP0267501A2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Carbalkoxygruppen enthaltenden aliphatischen Verbindungen | |
| DE1007763B (de) | Verfahren zur Reinigung von Toluylsaeuren |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20030718 |