CZ326899A3 - Způsob hydrogenace hydroformylačních směsí - Google Patents
Způsob hydrogenace hydroformylačních směsí Download PDFInfo
- Publication number
- CZ326899A3 CZ326899A3 CZ19993268A CZ326899A CZ326899A3 CZ 326899 A3 CZ326899 A3 CZ 326899A3 CZ 19993268 A CZ19993268 A CZ 19993268A CZ 326899 A CZ326899 A CZ 326899A CZ 326899 A3 CZ326899 A3 CZ 326899A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- hydrogenation
- process according
- catalyst
- carried out
- hydroformylation
- Prior art date
Links
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000007037 hydroformylation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 26
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 150000004675 formic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 23
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 9
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 9
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 7
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N Propene Chemical compound CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 1-nonene Chemical compound CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 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
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 3
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 1-dodecene Chemical compound CCCCCCCCCCC=C CRSBERNSMYQZNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GQEZCXVZFLOKMC-UHFFFAOYSA-N 1-hexadecene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCC=C GQEZCXVZFLOKMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HFDVRLIODXPAHB-UHFFFAOYSA-N 1-tetradecene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC=C HFDVRLIODXPAHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YHHQTENWSYRAKA-UHFFFAOYSA-N 7-methyloctyl formate Chemical class CC(C)CCCCCCOC=O YHHQTENWSYRAKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002084 enol ethers Chemical class 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000005673 monoalkenes Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- QMMOXUPEWRXHJS-UHFFFAOYSA-N pentene-2 Natural products CCC=CC QMMOXUPEWRXHJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000005829 trimerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- YITMLDIGEJSENC-HWKANZROSA-N (e)-hexadec-2-ene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC\C=C\C YITMLDIGEJSENC-HWKANZROSA-N 0.000 description 1
- JJMDTERTPNYIGZ-UHFFFAOYSA-N 2-cyclohexylacetaldehyde Chemical compound O=CCC1CCCCC1 JJMDTERTPNYIGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHNNAWXXUZQSNM-UHFFFAOYSA-N 2-methylbut-1-ene Chemical compound CCC(C)=C MHNNAWXXUZQSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBEDQPGLIKZGIN-UHFFFAOYSA-N 2-methyloct-1-ene Chemical compound CCCCCCC(C)=C FBEDQPGLIKZGIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQDPJFUHLCOCRG-UHFFFAOYSA-N 3-hexene Chemical compound CCC=CCC ZQDPJFUHLCOCRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RITONZMLZWYPHW-UHFFFAOYSA-N 3-methylhex-1-ene Chemical compound CCCC(C)C=C RITONZMLZWYPHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XZJZVNABSFJYOK-UHFFFAOYSA-N 3-methylidenenonane Chemical compound CCCCCCC(=C)CC XZJZVNABSFJYOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GLUPFQMLFXGTNL-UHFFFAOYSA-N 3-methyloct-1-ene Chemical compound CCCCCC(C)C=C GLUPFQMLFXGTNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XWJMQJGSSGDJSY-UHFFFAOYSA-N 4-methyloct-1-ene Chemical compound CCCCC(C)CC=C XWJMQJGSSGDJSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDTDKYHPHANITQ-UHFFFAOYSA-N 7-methyloctan-1-ol Chemical class CC(C)CCCCCCO QDTDKYHPHANITQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YITMLDIGEJSENC-UHFFFAOYSA-N Hexadecen Natural products CCCCCCCCCCCCCC=CC YITMLDIGEJSENC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004435 Oxo alcohol Substances 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- -1 cobalt carbonyl compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229940069096 dodecene Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N methyl heptene Natural products CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003003 phosphines Chemical class 0.000 description 1
- AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N phosphite(3-) Chemical class [O-]P([O-])[O-] AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N propyl ethylene Natural products CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003284 rhodium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Popisuje se způsob hydrogenace reakčních směsí
z hydroformylaceC^-olefinů pomocí vodíku na pevných
katalyzátorech při zvýšené teplotě, při kterémse z reakční
směsi odpaří aldehydy, alkoholy, mravenčany a nízkovroucí
látky a v parách se vedou přes Cu/Cr-katalyzátorbez nosiče.
Description
Oblast_techniky
Vynález se týká způsobu hydrogenace hydroformylačních směsí, které odpadají p*i výrobě vyšších oxoalkoholů hydroformylací odpovídajících olefinů.
techniky
Vyšší alkoholy, zejména se 6 až 25 atomy uhlíku, se mohou, jak je známo, vyrábět katalytickou hydroformylací / nebo oxoreakcť/ olefinů chudších o jeden atom C a následující katalytickou hydrogenací reakčních směsí, obsahujících aldehyd a alkohol. Tyto se používají převážně jako edukty pro výrobu změkčovadel nebo detergentů.
Je známo, Že o*i katalytické hydroformylací olefinů vznikají reakční směsi, které kromě požadovaných produktů, to znamená aldehydů a odpovídajících alkoholů, mohou obsahovat v závislosti na katalyzátoru a na reakčních podmínkách vedlejší produkty a následné produkty, jako nezreagované olefiny, nasycené uhlovodíky, vzniklé hydrogenací olefinů, vodu, estery požadovaných alkoholů / například mravenčany/, acetaly z cílených produktů aldehydu a alkoholu, enolethery, jakož i vedlejší a následné produkty. Uvedené látky je možné rozdělit! na nízkovroucí látky s s teplotou varu pod teplotou varu alhehydu a vysokovroucí látky s teolotou varu nad teplotou varu alkoholu. Při hydrogenaci reakčních směsí vznikají z některých vedlejších produktů, jako esterů a ace• · • · · · · · • · · · · • ·· · · ·· · • · · · · · ··· · ··· ··· ···*· · · · • ·· · ·· ·· ·· ·· ··
-2• ·· talů, alkoholy, které jsou cíleným produktem, což zlepšuje výtěžek, zejména když se požaduje, aby se mraveněany, které mohou být přítomny až v množstvích do 10 % hmotn., hydrogenovaly za poměrně mírných podmínek a zejména za nízkého tlaku pomocí obvykle prodávaných katalyzátorů na požadovaný alkohol / a methanol jako vedlejší produkt/.
Katalytická hydrogenace reakčních směsí, které se vyrábí hydroformylácí olefinů se 2 až 24 atomy C, katalyzovanou kobaltem, je popsána například v DE 35 42 595. Hydrogenace se provádí ve .dvou stupních. V prvním stupni se hydroformylační směs hydrogenuje p*i 150 až 230 °C a při tlaku vodíku 10 až 350 barů s 80 až 95% výtěžností na katalyzátoru na nosiči z SÍO2, který obsahuje 5 až 15 % hmotn. niklu a 2 až 20 % hmotn. molybdenu ve formě oxidu molybdenu. Ve druhém stupni se hydrogenace dokončí při 150 až 23Ο °C a 10 až 350 barech tlaku vodíku na katalyzátoru, jehož aktivní hmota sestává z 55 až 60 % hmotn. kobaltu, 15 až 20 % hmotn. mědi, 4 až 10 % hmotn. manganu a 2 až 5 % hmotn. molybdenu ve formě oxidu molybdenu, jakož i popřípadě až s 10 % hmotn. aktivizujících přísad. Při způsobu se mravenčany a acetaly, přítomné ve směsi, zreagují na odpovídající alkoholy. Uvedený způsob má ale tu nevýhodu, že se hydrogenace orovádí ve dvou stupních- podle příkladu při 250 až 245 barech.
PodleUS-A 5 399 793 se pro hydrogenací reakčních směsí, které odpadají při hydroformylaci C^C^-olefinů, zbavených kobaltu, používají Ni/Mo-ka» · · » · · • · · «
-3talyzátory na AlgO^ nebo Al^.SiC^ jako materiálech nosiče. Celkový způsob zahrnuje následující jednotlivá kroky:
a/ hydroformylace katalyzovaná kobaltem b/ odstranění kobaltu z reakční směsi c/ hydrogenace surové reakční směsi při zvýšené teplotě a zvýšeném tlaku, d/ získání alkoholů s velmi malými množstvími aldehydů pomocí destilace, e/ finální hydrogenace alkoholů.
Hydrogenace stupňů c/ a/nebo e/ se mohou provádět za použití bimetalyckého Ni/Mo-hydrogenačního kataly:;.'. !.oru prostého fosforu. Tento hydrogenační katalyzátor vyrábí méně vysokovroucích vedlejších produktů než odpovídající katalyzátor obsahující fosfor. Nevýhodou při tomto způsobu je to, Že nro výrobu alkoholu odpovídající specifikace, vhodného pro výrobu změkčovadel, jsou nezbytné dva hydrogenační stupně a Že při nejmenším p*i hydrogenačním stupni b/ je nezbytný.relativně vysoký tlak 1.000 psig / / až 70 barů/.
Předložený vynález si stanovil za základní úlohu hydrogenovat reakční směsi z hydroformylace až C24-olefinů za srovnatelně mírných podmínek a zejména při nízkých tlacích na obvyklých katalyzátorech ? s velkou životností tak, aby se aldehydy a mrcvenČany přítomné jako vedlejší prodzkty přeměnily na požadované alkoholy.
Podstata vynálezu
Tato úloha byla překvapivě vyřešena způsobem hy• · • · ·· · * · · ·· • · · · ···· · ·
99 9 9 9 · · · · · • * 9 · · · ··· · ··· ··· ····· · 9 9
9999 99 99 99 99 99 drogenace reakčních směsí z hydroformylace olefinů pomocí vodíku na pevných katalyzátorech p*i zvýšená teplotě, p*i kterém se z reakční směsi odpaří aldehydy, alkoholy, mravenčany, nízkovroucí látky a v parách se vedou p*es Cu/Cr-katalyzátor bez nosiče. S výhodou se z odpařených aldehydů, alkoholů, mravenčanů a nízkovroucích látek odloučí p*ed hydrogenaci spolu ve formě kapiček sílené vysokovroucí látky.
Způsob podle vynálezu nabízí řadu výhod. Vysoko vroucí látky, zbývající ve výparníku, stejně tak jako vysokovroucí látky, stržené spolu ve formě kapiček a odloučené od odpařených aldehydů, alkoholů, mravenčanů a nízkovroucích látek, se současně nehydrogenují, nezatěžují tedy hydrogenační stupně. Tyto se mohou zpracovávat štěpením / nebo krakováním/ na cenné látky. Aldehydy se přeměně z více než 98 % se selektivitou větší než 99 % hydrogenují jen v jed nom stupni na odpovídající alkoholy. Získané estery, především mravenčany se rovněž hydrogenují na požadovaná alkoholy. Hydrogenace se může provádět v oblasti nízkých tlaků pod 25 bary. Žádoucí vedlejší účinek snočívá v tom, Že se výchozí olefiny, obsažené v reakční směsi, převážně nehydrogenují, což umožňuje jejich zpětné vracení do hydroformyleční reakce.
Přehled_>obrázků_na_ výkrese
Na obr. 1 je znázorněno blokové schéma zařízení, ve kterém se může provádět kontinuálně způsob podle vynálezu při vedení hydrogenačního vodíku • 4
444 · 44 · · 4 · 4
4 · · 4 444 · ··· ···
4 · 4 4 4 4 4
4444 44 44 44 44 44
-5v okruhu.
P*íklsd_pr°vedení vynálezu
Hydroformylační směs se zavádí jako edukt 1 do výparnťku 2, kterým proudí v souproudu zahřátý vodík 3. Proud 4 vodíku 3 obsahující aldehydy, alkoholy, mravenčany a nízkovroucí látky se vede odlučovačem 5 kapek, které se tam odloučí a vysokovroucí látky , zůstávající ve výparníku 2 se odtahují kontinuálně nebo diskobtinuálně jako podíl 6 vysokovroucích látek Proud 7 vodíku 3 zbavený vysokovroucích látek a naložený aldehydy, alkoholy, mravenčany a nízkovroucíml látkami se vede do hydrogenačního reaktoru 8, z něhož vystuouje hydr,o;; ?nnční směs 9, která se chladí v chladiči 10. V předloze^roduktu se dělí hydrogenační směs na hydrogenační produkt 12 a cirkulační plyn 13 z něhož s° odtáhne část jako odpadní plyn 14, aby se hladina inertního plynu udržela na přijatelné výši. Spotřebovaný vodík se nahradí čerstvým vodíkem.
Edukty pro hydroformylaci jsou monoolefiny s 5 až 24 atomy uhlíku a s dvojnou vazbou C-C na konci nebo uprostřed řetězce, nebo směsi takovýchto monoolefinů, jako 1-, nebo 2-penten, 2-methyl-l-buten,
1-, 2- nebo 3-hexen, isomerní směs Cg-olefinů /dioropen/, odpadající p*’i dimeraci propenu, 3-methyll-hexenf 1-okten, iso m erní směs Cg-olefinů /dibuten/, odpadající při dimeraci butenů, 1-nonen, 2-, 3- nebo 4-methyl-l-okten, isomerní směs Cg-olefinů /tripropen/ odpadající při trimeraci propenu, 1-, 2- nebo • · ·
-63-decen, 2-ethyl-l-okten, 1-dodecen,isomernť směs C-^-olefinů /tetraúroúen nebo tributen/, odpadající při tetrameraci propenu nebo trimeraci butenů, 1-tetradecen, 1- nebo 2-hexadecen, směs C^g-olefinů /tetrabuten./, odpadající p^i tetrameraci butenů, jakož i směsi olefinů vyrobené koligomerací olefinů s různým počtem atomů C /výhodně se 2 až 4/, poD*ípadě po destilačním dělení na frakce se stehným nebo podobným počtem atomů C. S výhodou se hydrogenují směsi, které vznikají při hydroformylaci směsí Cg-, C^-, C^- nebo Cig-olefinů.
Olefiny se hydroformylují obvyklým způsobem a poskytují potom edukty nro hydrogenační zoůsob podle vynálezu. Pracuje se tedy s rhodiovými nebo s výhodou kobaltovými katalyzátory a to bučí s přísadami stabilizu jícími komnlex nebo bez nich, jako organickými fosfiny nebo fosforitany. Teploty a tlaky se mohou měnit podle použitého katalyzátoru a olefinů v širokém rozmezí, Popis hydroformylace olefinů lze najít u J. Falbe, New Syntheses with Carbon Monoxide, Springer-Verlag, HeidelbergTNew York, 1980, strany 99ff, jakož i u Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, svazek 17, 4. vydání, John Wiley a. Sons, strany 902919 /1996/.
Reakční směsi z hydroformylace se s výhodou nejdříve zbaví katalyzátoru. Když se používal kobaltový katalyzátor, může se to provést snížením tlaku, oddělením vodné fáze katalyzátoru, oxidací sloučenin kas>bonylu kobaltu zbývajících v hydroformylační směsi vzduchem nebo kyslíkem a vymytím vzniklých sloučenin kobaltu vodou nebo vodnou kyselinou. Způsoby odstranění kobaltu jsou dobře známé, viz například J. Falbe, • · • 4 4 • 4 4 4 4 4
-7a.a.O 164, 165 /BASF-Prozess/, Kirk-Othmer, a.a.O., jakož i EP-0 850 905 Al.
Když jako hydroformylační katalyzátor sloužila sloučenina rhodia, může se tato oddělit tenkovrstvou evaporizací jako destilační zbytek od hydroformylační směsi.
Reakční směsi z hydroformyláce, která byly s výhodou zbaveny katalyzátoru, obsahují obecně 3 až 40 % hmotn., nejčastěji 5 až 30 % hmotn. nízkovroucích látek, dále 30 až 90 % hmotn. aldehydů, 5 až 60 % hmotn. alkoholů, až do 10 % hmotn. mravenčanů těchto alkoholů a 5 až 15 % hmotn. vysokovroucích látek. Je třeba zdůraznit, že se znůsob podle vynálezu může provádět i s hydroformylačními směsemi, jejich složení v tom a/nebo jiném ohledu neodpovídá těmto údajům.
Z reakční směsi z hydroformylace, zbavené pop*íoadě katalyzátoru, která zpravidla nebyla destilována, se nejdříve odpaří aldehydy, alkoholy, mravenčany a nízkovroucí látky. K nízkovroucím látkám se počítají především nezreagované olefiny a odpovídající nasycené uhlovodíky, které vznikly během hydroformylace, jakož i voda.Podíl nízkovroucích látek v reakční směsi kolísá podle výchozího olefinů reakčních podmínek a stupně konverze hydroformylace ve výše uv děných mezích. Vysokovroucí látky,které se podle vynálezu nemají dostat k hydrogenačnímu katalyzátoru, obsahují mimo jiné produkty aldolizace a/nebo kondenzace vzniklých aldehydů jakož i ace0 0 0 · ·♦ ·· 0 0 ·· 0··· · 0 0 · 0 00 0
04 4000 0040
000 0 000 0 000 000
00000 0 0 4
4000 00 40 40 00 04
-8tály. a enolethery a v*ou jako vysokomolekulární látky podstatně výše než alkoholy, aldehydy, mravenčany a nízkovroucí látky.
Podmínky za kterých se aldehydy, alkoholy, mravenčeny a nízkovroucí látky oddělují od vysokovroucích látek, závisí do značné míry na počtu atomů C výcho~ ch olefinů. Dělení reakční směsi se s výhodou provádí za stejných podmínek, co se týká teploty a tlaku, p*i kterých se provádí následující hydrogenace. S ohledem na to je tlak zpravidla pod 25 bary.
Je s výhodou 1 až 25 barů a zejména pak 15 až 20 barů. V p*ípadě reakčních směsi z hydroformylace olefinů se 6 až 12 atomy C /například oktenů, které byly získány dimerací butenů/ se může pracovat například p*i teplotách 150 až 250 °C, s výhodou 160 až 220 °C. Pro jiné hydroformylační směsi se optimální teploty pro oddělení vysokovroucích látek zjistí snadno orientačními pokusy.
Pro dělení hydroformylačních směsí se používají běžná zařízení, například tenkovrstvý evaporizer nebo výparník se splývající vrstvou kapaliny Při výhodné formě orovedení se směs dávkuje do proudu vodíku s odpovídající teplotou. Nezávisle na zvolené metodě odpařování je výhodné, zbavit proud páry kaoiček vysokovroucích látek, neboí se tímto způsobem zvýší Životnost katalyzátoru. Obvykle se používá odpučovač kapek, ve kterém se sníží rychlost proudu páry, proud páry se vystaví působení odstředivých sil nebo se kapky odlučují pomocí nárazů, například na odrážecí desce nebo sítu.
09 00 ·· ·0 00 • 0 0 ♦ 0 00 0 9 09 9
00 0000 0900
990 9 090 0 090 999
00000 9 0 0
9009 90 00 00 09 00
-9Jestliže se hydroformylační směs odpalovala vnášením do zahřátého proudu vodíku, vede se vodík/ /směs páry přes katalyzátor. V jiném případě se směs páry přimíchává k vodíku. Vodík se s výhodou používá ve značném stechiometrickém přebytku. S výhodou se pracuje s hmotnostním poměrem vodík: edukt 3,5:1 až 0,7:1, zejména pak 3:1 až 1:1. Nespotřebovaný vodík se může vést v kruhu.
Katalyzátor je Cu/Cr-katalyzátor bez nosiče. S výhodou se používá jako katalyzátor na pevném loži a obsahuje obecně 25 až 40 % hmotn. mědi a 18 až 30 % hmotn. chrómu. Katalyzátor může obsahovat až do 20 % hmotn. zásaditých látek , jako oxidů alkalických kovů nebo oxidů alkalických zemin nebo hydroxidů alkalických kovů nebo hydroxidů alkalických zemin, stejně tak jako jiné, inertní nebo vlastnosti modifikujfcí lát ky ve stejných množstvích, například grafit. Bez nosiče znamená, že není přítomen Žádný materiál nosiče, který byl postříkán nebo impregnován aktivními složkami nebo na který byly jiným způsobem adhezivně naneseny aktivní složky. Nejdříve oxidický katalyzátor se s výhodou redukuje p*i zvýšené teplotě, například hydrogenační teplotě, převáděním vodíku a potom rozvine optimální účinnost. Uvedené hmotnostní podíly se vztahují na oxidickou, neredukovanou formu katalyzátoru. Vhodné katalyzátory jsou například katalyzátor E4O6TU von Mallinckrodt Erie, Pensylvania,
USA stejně tak jako katalyzátor G99B der Stld-Chemie AG, 8Ο333, Mtinchen. Katalyzátory se s výhodou používají ve formě, která vykazuje malý odpor vůči prou-10♦ · ·· • · * · • ·· • · · ·
9 9
9999 99
99
9 9 9
9 9 9 · · 9 9 » • · ·
9 99
99
9 9 9
9 9 9
999 999
9
9 9 9 dění, například ve formě granulí, pelet nebo tvarových těles, jako tablet, válců, vytlačovaných výlisků nebo kroužků. Teploty na katalyzátoru stejně tak jako tlaky odpovídají, jak bylo uvedeno, s výhodou podmínkám , za kterých se z hydroformylační směsi odpařují aldehydy, alkoholy, mravenčany a nízkovroucí látky.
Optimální teplota lože katalyzátoru se pro danou hydroformylaci s výhodou zjistí orientačními pokusy. U hydroformylačních směsí, které byly získány hydroformylaci olefinů se 12 ař 12 atomy C, je tato teplota, jak již tylo uvedeno, okolo 150 až 250 °C, s výhodou okolo 160 až 220 °C. Je výhodné, když teplota cirkulačního plynu s odpařenou částí hydroforraylační směsi je na vstupu hydrogenačního katalyzátoru stejně vysoká jako na výstupu odlučovače kapek, S výhodou se v souladu s tím pamatuje na to, aby se cirkulační plyn v tomto úseku způsobu ohřál, s výhodou nepřímo ohřál, a mohl se termostatovát.
Hydrogenace probíhá exotermně. Je možné vést reakci za zvyšování teploty adiabaticky. Alternativně je také možné, provádět hydrogenaci v podstatě isotermně, to znamená připustit zvýšení teploty od vstupu reaktoru až k výstupu hydrogenační směsi jen až do 10 °C. V posledním případě řídí se teplota s výhodou napájením studeného hydrigenačního vodíku.
Způsob podle vynálezu připouští vysoké prosazení. Zatížení katalyzátoru /liquid hourly space velocity=LHSV/ se udává jako hodinový proud objemu ještě kapalného eduktu děleno objemem katalyzátoru.
44 ♦ 4 ·· ♦ 4 »4 ♦ 4 4 4 • 44
4 4 · 4
4444 44
4 4 4 · 4 4 ♦ 4 4 4 4 · 4
4·
4 ·
444
4
4 ·
4 4 «
4
-11Toto závisí mimo jiné na zvolené teplotě a obecně je mezi 0,07 h-^ a 0,40 h”\ zejména mezi 0,12 h“^ až 0,25 h“^. Prodleva plynné fáze v oblasti katalyzátoru závisí v podstatě na GHSV /gas hourly space velocity/, zvolené teploty a tlaku a může být například mezi 3 až 30 sek.
Hydrogenační směs se může po oddělení přebytečného vodíku rozložit frakčnť kondenzací nebo úplnou kondenzací a destilací ve své složky.Z podílu nízkovroucích látek se mohou získat zpět nehydrogenované olefiny, s výhodou destilací,a mohou se vést zpět do hydroformylace. Alternativně se mohou olefiny používat snolečně s nasycenými uhlovodíky vzniklými z nich při hydroformylaci nebo hydrogenaci, jako surovina pro krakování nebo tooné účely. To platí zejména tehdy, když hydroformylace byla vedena s vysokou konverzí výchozích olefinů. AU. holý odpadají v čistotě >99%, zjištěno plynovou chromatografií. Zbytek se může spojit s vysokovroucími látkami, které zbyly po odpaření aldehydů, alkoholů, mravenčanů a nízkovroucích látek, a společně s nimi se mohou zpracovat na cenné látky. Například je možné získat krakováním olefiny, které se mohou opět hydroformylovat.
?ŽíkUdy_provedění_vynálezu
Následující příklady mají blíže vysvětlit vynález, aniž by ho ale omezily pouze na jejich oblast použití .
Příklad 1
-12Do výparníku 2 hydrogenačního zařízení s plynými fázemi podle obr. 1 byl pomocí dávkovacího čerpadla nadávkován jako edukt 1 hydroformylovaný di-nbuten do poudu vodíku 3, který byl zahřát na 200 °C. Proud 4 vodíku naložený aldehydy, alkoholy, mravenčeny a nízkovroucími látkami a obsahující kapičky vysokovroucích látek, opouštějící výparník 2, byl veden přes odlučovač 5 kapek a no oddělení od vysokovroucích látek jako proud 7 látky na vrcholek kolony hydrogenačního reaktoru 8. Vysokovroucí látky 6, zbývající ve výoarníku 2 a odloučené v odlučovači 5 kapek se odtahovaly po 12 hodinách.
Reaktorem byla ocelová trubka s vnitřním průměrem 3θ mm, ve které bylo pevně umístěno 800 ml /»
1200 g/ katalyzátoru E406TU Mallincrodt ve formě pelet. Katalyzátor obsahoval ve své oxidické, neredukované formě % hmotn. CuO, odpovídajícího 33,55 % hmotn. Cu % hmotn. odpovídajícího 27,37 % hmotn. Cr % hmotn. BaO a 10 % hmotn. grafitu.
Katalyzátor se zredukoval, tím, Že se při 150 °C a 1 baru vedlo přes 800 ml katalyzátoru nejdříve 2500 Nl/h dusíku. Maximálně 5 % dusíku se nahradilo vodíkem a proud plynu se řídil tak, aby zvýšení teploty nepřekročilo 10 °C. Po 2 h se objemová koncentrace vodíku zvýšila o 5 %. Potom se konečně redukovalo čistým vodíkem, teplota se zvýšila na 160 °C.
-1300 ·· 0· 99 ·0 ·· • 0 0 0 9 9 0 · 0000
00 0000 0000 00 0 · 0 0 000 « 000 000
00000 0 0 0 0000 00 00 00 00 00
Po dalších dvou hodinách se teplota zvýšila o 10 °C. Poté co se dosáhlo teploty 190 °C, zvýšil se tlak vodíku za přísné kontroly teploty postupně na 15 barů a za těchto podmínek se katalyzátor udržoval 12
h.
Hydrogenační směs se ochladila v chladiči 10.
Z předlohy 11 se odtahoval kondenzovaný hydrogenační produkt 12, cirkupační plyn 13 se vracel do výparníku 2 zpět, a část cyklického plynu se odtahovala jako odpadní plyn 14. Spotřebovaný vodík se nahradil čerst vým vodíkem 15.
Způsob se prováděl za následujících aodmínek:
| přivedený edukt | 160 g/h |
| přivedený čerstvý vodík | 62 Nl/h |
| vodík cyklického plynu | 2 500 Nl/h |
| odpadní plyn | 50 Nl/h |
| vysokovroucí látky | 3 g/h |
| teplota po výparníku | 180 °C |
| teplota na vstupu do hydrogenačního | |
| reaktoru | 185 °C |
| teplota v hydrogenačním reaktoru | 185 °C |
| tlak v systému | 16 barů |
| hydrogenační produkt asi | 158 g/H |
| Analýzy eduktu získané plynovou | chromatografií |
jakož i hydrogenančího produktu, získané plynovou chromatografií udávají následující hodnoty;
·· 9 9 ·9 99 ·« 99
9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
99 9 9 9 9 9 9 9 9
999 9 999 9 999 999
9 9 9 9 9 9 9
9999 99 99 99 99 99
-14látka________________edukt /% hmotn./ produkt /% hmotn./
| isononanaly | 39,4 | 0,2 |
| isononanoly | 41,8 | 87,9 |
| mravenčany isononylu | 4,2 | 4o,i |
| vysokovroucí látky | _______ | 2,2 |
Stacionární stav se dosáhl po jednom týdnu provozu, a složení produktu zůstalo po období více než 6 měsíců stejné.
Příklad 2
Byl proveden stejný pokus bez odlučovače kapek, ale jinak za stejných podmínek. Po šesti týdnech byl ale zjištěn již značně zhoršený výkon hydrogenace, který se projevoval vyšším obsahem mravenčanů isononylu.
A A A A ·· AA AA AA ♦·*· AAAA AAAA
A AA AAAA AAAA
A A AAA A AAA · AAA AAA
AAAAA A A A
AAAA AA AA AA AA AA
Claims (22)
- PATENTOVÍ NÁROKY ^Způsob hydrogenace reakčních směsí z hydroformylace C5C24 -olefinů pomocí vodíku na pevných katalyzátorech při zvýšené teplotě, vyznačující se t í m , Že sΊ z ^enkční směsi odpaří aldehydy, alkoholy, mravenčany a nízkovroucí látky a v parách se vedjř přes Cu/Cr-kataly zátor bez nosiče.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se t í m , že se způsob provádí kontinuálně.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se z odpařených aldehydů, alkoholů, mravenčanů a nízkovroucích látek odloučí před hydrogenací pomocí odlučovače kapek soolu stržené kapičky vysokovroucích látek.
- 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, Že se vysokovroucí látky odpadající v odlučovači kapek a ve výparníku zpracují na cenné látky.
- 5. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 4, v yznačující se tím, že se cyklický plyn po opuštění odlučovače kapek a p*ed vstupem do hydrogenačního reaktoru může zahřívat'a těrmAgtatovat.
- 6. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že teplota cyklic• 4 44 44 44 4« 4·4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 44·· 4444 444444 44« 4 444 · 444 44444444 4 4 44444 44 44 »4 4« 4416kého plynu na vstupu hydrogenačního reaktoru je při nejmenším tak vysoká jako na výstupu odlučovače kapek.
- 7. Způsob podle jednoho z nároků 1 ař 6, v yznačující se tím, že katalyzátor obsahuje 25 až 40 % hmotn. Cu a 18 až 30 % hmotn.Cr, vztaženo na oxidickou formu katalyzátoru.
- 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se t í m , že katalyzátor obsahuje až do 20 % hmotn. zásadité látky.
- 9.Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že katalyzátor obsahuje až do 20 % hmotn. inertnílátky nebo látky s modifikovanými vlastnostmi.
- 10. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 9, v yznačující se tím, že se hydrogenace provádí na katalyzátoru s pevným ložem.
- 11. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 10, v yznačující se tím, že se hydrogenace provádí p*i 150 až 250 °C.
- 12. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 10, v yznačující se tím, že se hydrogenace provádí p*i 160 až 220 °C.
- 13. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 12, v yznačující se tím, že se hydrogenace provádí adiabaticky.
- 14. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že se hydrogenace4 · 44 44 44 44 444444 4444 4*4*4 44 4444 444444 «44 4 444 4 444 44444444 4 4 44444 44 44 44 44 44-17provádí v podstatě isotermicky, tím Že se teplota reguluje napájením studeným plynem.
- 15. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že se hydrogenace provádí při tlaku 1 až 25 barů.
- 16. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že se hydrogenace provádí při tlaku 15 až 20 barů,
- 17. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 16, v yznačující se tím, že zatížení katalyzátoru je mezi 0,07 h“^ až 0,40 h”\
- 18. Způsob nodle jednoho z nároků 1 až 16, v yznačující se tím, že zatížení katalyzátoru je mefci 0,12 až 0,25 h“'L.
- 19. Způsob nodle jednoho z nároků 1 až 18, v yznačující se tím, že se hydrogenace provádí s hmotnostním poměrem vodík;edukt 3,5:1 až 0,7:1.
- 20. Zoůsob podle jednoho z nároků 1 až 18, v yznačující se tím, že se hydrogenace Drovádí s hmotnostním po,ěrem vodík: edukt 3:1 až 1:1.
- 21. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 20, v yznačující se tím, Že se jako edukt používají hydroformylační směsi, které byly vyrobeny hydroformylací katalyzovanou kobaltem.
- 22. Způsob podle nároku 21, vyznačující se t í m , že se hydroformylační směsi používají nedestilované.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19993268A CZ326899A3 (cs) | 1999-09-15 | 1999-09-15 | Způsob hydrogenace hydroformylačních směsí |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19993268A CZ326899A3 (cs) | 1999-09-15 | 1999-09-15 | Způsob hydrogenace hydroformylačních směsí |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ326899A3 true CZ326899A3 (cs) | 2000-05-17 |
Family
ID=5466437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19993268A CZ326899A3 (cs) | 1999-09-15 | 1999-09-15 | Způsob hydrogenace hydroformylačních směsí |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ326899A3 (cs) |
-
1999
- 1999-09-15 CZ CZ19993268A patent/CZ326899A3/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6184424B1 (en) | Process for the hydrogenation of hydroformylation mixtures | |
| KR100619455B1 (ko) | 올레핀 혼합물로부터 고급 옥소 알콜을 제조하는 방법 | |
| KR100618929B1 (ko) | 2단계 하이드로포밀화에 의한 올레핀 혼합물로부터의 고급 옥소 알콜의 제조방법 | |
| KR100731521B1 (ko) | 하이드로포밀화 혼합물을 수소화시키는 방법 | |
| US4960960A (en) | Hydrogenation process | |
| US6482992B2 (en) | Multistage process for the preparation of oxo aldehydes and/or alcohols | |
| CZ294832B6 (cs) | Způsob selektivní hydrogenace směsí z hydroformylace | |
| US8563783B2 (en) | Method of producing lower alcohols from glycerol | |
| US8334416B2 (en) | Process for the production of 1,2-propanediol | |
| CZ326899A3 (cs) | Způsob hydrogenace hydroformylačních směsí | |
| TW202446762A (zh) | 製造醛之方法與裝置 | |
| MXPA99008456A (en) | A procedure for the hydrogenation of hydroformilac mixes | |
| MXPA99008458A (es) | Procedimiento para la elaboracion de oxo-alcoholes superiores a partir de mezclas olefinicas porhidroformilacion en dos etapas | |
| CZ326799A3 (cs) | Způsob výroby vyšších oxoalkoholů ze směsí olefmů pomocí dvoustupňové hydroformylace | |
| CZ326699A3 (cs) | Způsob výroby vyšších oxoalkoholů ze směsí olefinů | |
| MXPA99008459A (en) | Procedure for obtaining oxo-alcohol superior from olef mixtures | |
| MXPA99008457A (en) | Procedure for selective hydrogenation of hydroformilac mixtures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |