DD283371A5 - Verfahren zur trennung von in kleinen gehalten in einer reaktionsmischung anwesendem butyraldehyd - Google Patents

Verfahren zur trennung von in kleinen gehalten in einer reaktionsmischung anwesendem butyraldehyd Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung von in kleineren Gehalten in einer Reaktionsmischung anwesenden Butyraldehyd. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein die zur Selbstentzuendung neigenden Anteile des Rueckstandes bei der Hydroformylierung eines Alkens unter Verwendung eines Inertgases abzutreiben und den Rueckstand in einer einstufigen Destillation aufzutrennen. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz das Butyraldehyd aus der Reaktionsmischung, die Nebenprodukte der Propylenhydroformylierung in einem als Hydroformylierungskatalysator Rhodium und Triorganophosphin enthaltenden fluessigen Reaktionsmedium enthaelt, anhand von gasfoermigem Stickstoff abgetrieben wird.{Verfahren; Trennung; Reaktionsmischung; Butyraldehyd; Inertgas; Stickstoff}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft diejenigen Reaktionssysteme, die im relevanten Stand der Technik wohl bekannt sind, in denen der Wasserstoff, das Kohlenmonoxid und die Dämpfe des Alkens durch das flüssige Reaktionsmedium im Laufe der Reaktion durchgeblasen werden, um gleichzeitig das Reaktionsmedium zu rühren und auch den gerade erzeugten Aldehyd in die den Hydrofomylierungsreaktor verlassende Dampfmischung abzutreiben.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Die Hydroformylierungssysteme der eingangs genannten Art betreffende Literatur ist umfangreich. Die US-A-3 527 809 zu Pruett et al. gibt eine vollständige Erörterung der Chemie dieser Systeme wieder. Die US-Ä-3239566 zu Slaugh et al. ist auch relevant als Hintergrund für das Grundverfahren.
Die US-A-4151209 :u Paul et al. liefert eine Erörterung der Produktgewinnung durch Abtreiben des flüssigen Reaktionsmediums und beschreibt auch anwendbare hochsiedende Reaktionslösungsmittel.
Die US-A-4480138 zu Hackman et al. beschreibt auch besonders brauchbare Reaktionslösungsmittel und behandelt ausführlich
die Technologie r.. s Produktabtreibens selbst. '
Oie US-A-4148830 zu Pruett et al. beschreibt die Verwendung von hochsiedenden Reaktionsnebenprodukten als ReaktionslösL" igsmittel.
Die Gewinnung des erzeugten Aldehyds aus dem flüssigen Reaktionsmedium kann auf einer gewissen Anzahl von Wegen durchgeführt werden, u.a. durch kontinuierliche Entnahme eines Stroms aus dem Hydroformylierungsreaktor und dessen Destillierung zur Trennung von den erzeugten Aldehyd einschließenden relativ niedrig siedenden Verbindungen als Kopfstrom und dann durch Rückführung des abgetriebenen Rückstands zum Hydroformylierungsreaktor, falls es erwünscht ist. Aber ist das kontinuierliche Abtreiben des Reaktionsmediums durch Durchblasen von Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Alkendämpfen in die im Hydroformylierungsreaktor enthaltene Flüssigkeit, wobei der erzeugte Aldehyd vom Kopf des Reaktors in die austretenden Gase kontinuierlich abgezogen wird, besonders .brauchbar, wenn der Aldehyd von wesentlicher Flüchtigkeit ist, wie im Falle von Propionaldehyd und von den Butyraldehyden. Die derartige kontinuierliche Hydroformylierung von Propylen in einem mit Gas durchgeblasenen Reaktor ist von Hershman et al. in Industrial and Engineering Chemistry Product Research andDevelopment, Vol.8 (1969), Seiten 372-375, beschrieben.
Die USA-4247486 zu Brewester et al. beschreibt ein System, in dem die Gasrückführung durch den Hydroformylierungsreaktor so gesteuert ist, daß das Flüssigkeitsniveau im Reaktor erhalten ist und daß die Erzeugung von hochmolekularen Nebenprodukten kontrolliert ist.
Das potentielle Problem eines Verlus'.s von wertvollem Rhodium im Kopfstrom des Reaktors als Abtreiben ist in der US-A-4247486 sowie in der US-A-4287369 zu Harris et al. erwähnt, welche auch ein Produktgewinnungssystem beschreibt, in dem die den Hydroformylierungsreaktor verlassenden Gase einer Kondensation unterworfen sind, wobei die nich· kondensierten Komponenten zum Hydro/ormylierungsreaktorzurückgeführt werden. Die US-A-4247286 und die US-A-428C369 beschreiben die Verwendung von dunstbeseitigenden Stöpseln, durch d e die den Hydroformylierungsreaktor verlassenden Gase durchströmen, um die mitgenommenen flüssigen Tröpfchen zu bet eitigen, damit sie dem Reaktor zurückgeführt werden.
Keine dieser Patentschriften legt es nahe, daß die dunstbeseitigenden Stöpsel unbefriedigend sind betreffend die Verhinderung der Verluste an Rhodium aus dem Rtiaktionssystem.
Jedoch wie die US-A-4613701 zu Strong es erwähnt, sind die üblichen Abtreiben-Trenner wie dunstbeseitigende Stöpsel nicht ganz wirksr-n betreffend die Verhinderung von Rhodiumverlusten im Reaktorkopfsystem. Selbst kleine Rhodiumverluste durch das Abtreib'jn-Trennungssystem sind wirtschaftlich sehr bedeutsam aufgrund des hohen Preises des Rhodiums.
Selbstverständlich ist auch Rhodium ein strategisch sehr wichtiges Metall, abgesehen von dessen Währungspreis. Es ist nicht sicher bekannt, ob diese Rhodiumverluste z. B. durch die dunstbeseitigenden Stöpsel als sehr feines, von den Stöpseln nicht aufgefangenes Abtreioen erfolgen oder ob tatsächlich eine gewisse Verflüchtigung des Rhodiums als Komplexe, die eine merkliche, aber sicher sehr niedrige Flüssigkeit aufweisen, vorkommt.
Gemäß der in der US-A-4613701 beschriebenen Erfindung sind die in einem wie vorher beschrieben arbeitenden Hydroformylierungsreaktor am Kopf mit dem erzeugten Aldehyd abgetriebenen Dämpfe kondensiert und dann destilliert zur Erzeugung eines ersten Destillats der den erzeugten Hydroformylierungsaldehyd enthält und eines ersten im wesentlichen diejenigen ganzen Komponenten des Hydroformylierungsproduktkondensats, die weniger flüchtig sind als der erzeugte Aldehyd, enthaltenden Rückstand. Dieser erste Rückstand ist dann nachdestilliert zur Trennung in (a) einen Nachdestillationskopfstrom, der im wesentlichen diejenigen ganzen Verbindungen enthält, die flüchtiger sind als der im Hydroformylierungskatalysatorsystem verwendete Ligand (normalerweise und typischerweise Triphenylph isphin) und in (b) einen Nachdestillationsrückstand, der diejenigen Komponenten des ursprünglich erhaltenen Hydroformylierungsproduktkondensats enthält, deren Flüchtigkeit gleich oder niedriger ist als die des Ligands (typischerweise Triphenylphosphin) und die jeden Rhodiumanteil, der möglicherweise in den kondensierten Hydroformylierungsproduktdämpfen ursprünglich anwesend war, enthalten. Der Rhodium enthaltende Rückstand aus der zweiten Destillation enthält nicht nur im wesentlichen das ganze Rhodium, das ursprünglich vom Kopf des Hydroformylierungsreaktors verloren wurde, .sondern ist auch im wesentlichen frei von hochsiedenden Reaktionsnebenprodukten, die dazu neigen, den Hydroformylierungskatalysator zu desaktivieren, wenn sie sich im h 'droformylierungsreaktor bilden. Der keine solche Verbindungen enthaltende, aus der zweiten Destillation erhaltene huckstand ist zur Rückführung zum Hydroformylierungsreaktor als zusätzlicher Katalysator geeignet.
Leider, und wie von Strong anerkannt, bleibt immer noch ein kleiner Anteil an erzeugtem Aldehyd im ersten von der Masse des erzeugten Aldehyds getrennten Rückstand. Für gewisse Aldehyde wie Butyraldehyd ist es dann notwendig, daß der erste, kleine Butyraldehydanteile enthaltende Rückstand in zwei Stufen destilliert wird, nämlich in einer Niedrigtemperaturstufe, die eine über 230°C, dem Selbstentzündungspunkt des Butyraldehyds, liegende Temperatur vermeidet, und in einer Hochtemperaturstufe zur Entfernung der anderen hochsiedenden Fraktionen aus dem einen zusätzlichen Katalysator bildenden Rückstand. Dieser zweistufige Vorgang zur Beseitigung der explosiven Aldehyde ist anstrengend und unwirtschaftlich. Es wäre von Vorteil, den einen zusätzlichen Katalysator bildenden Rückstand in einer einzigen Destillation zu gewinnen und jedoch die Destillation mit Sicherheit durchzuführen, ohne Entzündungsgefahr der niedrig siedenden Aldehydprodukte wie Butyraldehyd.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Gewinnung von niedrig siedenden Aldehydprodukten bei der Hydroformylierung von Propylen, insbesondere eines sicheren und wirtschaftlichen Verfahrens zur Aufarbeitung des schwer siedenden Rückstandes nach Abtreibung des Aldehydstromes.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zur Selbstentzündung neigenden Anteile des Rückstandes unter Verwendung von Inertgas abzutreiben und den Rückstand in einer einstufigen Destillation aufzutrennen. Erfindungsgemäß wird der in der Hydroformylierung von Propylen zu Butyraldehyd verwendete Rhodiumkatalysator, der in dem den erzeugten Aldehyd enthaltenden abgetriebenen Kopfstrom aus dem Hydroformylierungsreaktor mitgerissen wird, neuartig gewonnen, was die Möglichkeit einer Selbstentzündung des Butylaldehyds wesentlich verringert und eine einstufige Destillationsgewinnung des Rhodiums aus dem ersten, aus dem kondensierten Kopfstrom erhaltenen Rückstand ermöglicht. Es wurde entdeckt, daß Butylaldehyd aus dem destillierten Kopfstromrückstand durch Abtreiben des Rückstands anhand von gasförmigem Stickstoff getrennt werden kann. Der abgetriebene Rückstand wird dann nachdestilliert in einem einstufigen Vorgang zur Bildung des den zusätzlichen Katalysator bildenden Rückstands, der Bestandteile des zuerst erhaltenen Hydroformylierungsproduktkondensats enthält, deren Flüchtigkeit gleich oder geringer als die des Phosphinligands ist und die jeden Rhodiumanteil enthalten, der möglicherweise ursprünglich in den kondensierten Hydroformylierungsproduktdämpfen anwesend war. Der Rhodium enthaltende Rückstand aus der Destillation ist im wesentlichen frei von Butylaldehyd und ist im wesentlichen frei von hochsiedenden Reaktionsnebenprodukten, die dazu neigen, den Hydroformylierungskatalysator zu de-.aktivieren, als sie sich im Hydroformylierungsreaktor bilden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es also möglich, ein zweistufiges Gewinnungsverfahren durch Destillation wie vorher in der US-A-4613701 erwähnt, zu vermeiden. Deswegen kann das Verfahren zur Gewinnung von Rhodium mit größerer Sicherheit und Wirtschaftlichkeit durchgeführt werden. Die Erfindung ist nicht beschränkt, was deren Anwendungsmöglichkeit betrifft, bei irgendein besonderes Reaktionslösungsmittel verwendenden Hydroformylierungssystemen, obwohl sie besonders brauchbar ist in denjenigen Systemen, in denen das Reaktionslösungsmittel entweder ein hochmolekularer Polyalkylenglycol oder ein hochmolekularer Alkan, inklusiv geradkettiger Alkane, ist. Falls es erwünscht ist, kann sie auch mit Systemen, in denen das Hydroformylierungslösungsmittel hochmolekulare Nebenprodukte der Hydroformylierungsreaktion selbst enthält, gebraucht werden. Das Grundprinzip ist auch anwendbar zu Reaktionssystemen, wie es im Stand der Technik bekannt ist, in denen der erzeugte Aldehyd durch Nachdestillation eines aus der im Hydroformylierungsreaktor enthaltenen Flüssigkeit abgezogenen Strom gewonnen wird, d. h. Systeme, die ein flüssiges Abziehen aus dem Reaktor statt einer Gewinnung des erzeugten Aldehyds aus vom Kopf des Reaktors abgezogenen Dämpfen verwenden. In dieser letzteren Anpassung besteht nicht das betroffene Problem in der Entweichung von Rhodium in aus dem Kopf des Reaktors abgezogenen Oämpfen. Das Problem besteht vielmehr darin, daß die Rhodiumgewinnung eine Rückführung zum Hydroformylierungsreaktor ermöglicht, wobei die Rückführung im wesentlichen frei von Deaktivierungsmitteln für den Katalysator ist, wolche, wie gefunden wurde, bei einer Temperatur sieden, die geringfügig niedriger ist als der Siedepunkt des Reaktionsligands (z. B. Triphenylphosphin). In dieser besonderen Ausführungsform wird darauf aufgepaßt, daß eine Stufe in der Reihenfolge des zum Ausarbeiten des rohen Reaktionsprodukts verwendeten Destillationen eingefügt wird, worin eine dicht vor dem Reaktionsligand siedende Fraktion am Kopf und weit von einem Rhodium enthaltenden Rückstand destilliert wird. Es wird darauf aufgepaßt, diese Fraktion zum Hydroformylierungssystem nicht zurückzuführen.
Die Erfindung ist im allgemeinen anwendbar bei Systemen, in denen irgendwelches Alken, insbesondere irgendwelches Alpha-Alken, das von 2 bis ungefähr 10 Kohlenstoffatomen hat, gemäß den Verfahren des Stands der Technik, der eingangs genannten Art, hydroforrnyliert ist, zur Erzeugung eines ein Kohlenstoffatom mehr als das Alken aufweisenden Aldehyds. Sie ist jedoch besonders anwendbar in Verfahren zur Umwandlung von Propylen zu insbesondere n-Butyraldehyd umfassenden Butyraldehyden. Wie vorher schon erklärt, verwenden diese Verfahren ein flüssiges hochsiedendes Reaktionslösungsmittel und einen Rhodium-Komplexkatalysator, in dem der Ligand typischerweise ein Phosphin, insbesondere Triphenylphosphin ist. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere diejenige Vorgangsart, in der eine Kohlenmonoxid, Wasserstoff und das zu hydroformylierende Alken enthaltende gasförmige Mischung durch das den Katalysator enthaltende flüssige Reaktionsmedium kontinuierlich durchgeblasen wird, wobei der erzeugte Aldehyd vom Kopf des Reaktors in einem Gasstrom, der das Reaktionsmedium durchströmt hat, kontinuierlich abgezogen wird. Die Durchflußleistung des Gases durch das Reaktionsmedium ist gewählt derart, daß ein ständiges Flüssigkeitsniveau im Reaktor aufrechterhalten wird. Normalerweise beträgt der Gesamtreaktordruck etwa 5 bis 40 Atmosphären, und die Reaktionstemperatur beträgt etwa 80 bis 1500C. Typischerweise beträgt die Rhodiumkonzentration im flüssigen Reaktionsmedium etwa 500 bis 1400ppm berechnet als Rhodium. Die Gasdurchflußleistung im Reaktor ist nicht kritisch für die vorliegende Erfindung, jedoch verursachen typische industrielle Anwendungen solche Gasdurchflußleistungen, daß das Gesamtvolumen der den Kopf des Hydroformylierungsreaktors verlassenden Gase und Dämpfe, einschließlich permanenter Gase und kondensierbarer Dämpfe, etwa 0,5 bis 7,5 Volumina von gesamten Gasen und Dämpfer, pro Minute (gemessen bei der Reaktionstemperatur und bei dem Reaktionsdruck) pro Volumen von im Hydroformylierungsreaktor enthaltenen Flüssigkeit, beträgt.
Wie vorher erwähnt, bis zur US-A-4613701, wußte der Stand der Technik nicht von der Tatsache, das das Mitreißen von Rhodium in die den Hydrofomiylierungsreaktor verlassenden Gaso eine gewisse Gefahr darstellt. Die der in der USA-A-4613701 beschriebenen Erfindung zugrunde liegende Feststellung bestand darin, daß das Problem wichtiger ist als früher betrachtet. Die dieser Erfindung zugrunde liegende Feststellung war auch, daß außer dem Problem des Rhodiummitreißens, ein Problem der Katalysatordesaktivierung in Verbindung mit der Bildung von hochsiedenden Reaktionsnebenprodukten, die flüchtiger sind als de'r verwendete Reaktionsligand, aber weniger flüchtig sind als der erzeugte Aldehyd und die intermediären dicht über dem Aldehyd siedenden Reaktionsnebenprodukte vorliegt. Hie vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung bezüglich der US-A-4613701 dar, da sie dieselben Zwecke, jedoch auf eine wirtschaftlichere und sichere Weise, erreicht. Die vorliegende Erfindung umfaßt die Nachdestillation des durch Kondensation der vom Kopf des Hydroformylierungsreaktors abgezogenen Dämpfen gebildeten rohen Produktkondensats zu dessen Trennung in eine den erzeugten Aldehyd enthaltende Fraktion, in eine die Verbindungen, die weniger flüchtig sind als der erzeugte Aldehyd und die flüchtiger sind als der Reaktionsligand (typischerweise Triphenylphosphin) enthaltende Fraktion und in einen diejenigen Komponenten des ursprünglichen rohen Reaktionsproduktkondensats, deren Flüchtigkeit gleich wie oder weniger als die des Triphenylphosphins ist, enthaltenden Endrückstand, der das Rhodium einschließt. Obwohl dies, wenn es erwünscht ist, in einer Anordnung von kontinuierlich arbeitenden Destillationskolonnen durchgeführt werden kann, ist es zweckmäßig, den Aldehyd und diejenigen Verbindungen, die dicht am Aldehyd sieden, in einer kontinuierlichen primären Destillation des rohenHydroformylierungsproduktkondensats zu gewinnen, wobei die nach der Gewinnung des Aldehyds bleibenden hochsiedenden Verbindungen danach in einer diskontinuierlichen Destillation bearbeitet werden. Die erste Destillation des Reaktionsproduktskondensat ι zur Gewinnung eines den gesamten in der Hydroformylierung erzeugten Aldehyd aufweisenden Destillats, schließt naheliegende, dem Fachmann wohl bekannte Destillationstechniken ein. Einzelheiten der vorliegenden Erfindung stehen in Verbindung mit der Bearbeitung der Mischung von rohen Reaktionsschwerfraktionen, die als Rückstand verbleibt, nachdem der gesamte erzeugte Aldehyd aus dem ursprünglichen rohen Reaktionsproduktkondensat destilliert worden ist. Mit anderen Worten betrifft die vorliegende Erfindung die Verarbeitung der verbleibenden schweren Fraktionen, nachdem der gesamte erzeugte Aldehyd getrennt worden ist für eine weitore Reinigung durch übliche bekannte Verfahren. Selbstverständlich bleibt typischerweise eine gewisse Menge an Aldehyd in diesen schweren Fraktionen, und gemäß dem vorliegenden Verfahren ist diese Menge aus diesen Fraktionen gewonnen, bevor die Rückstände weiter behandelt werden zur Trennung von schädlichen hochsiedenden Nebenprodukten und zur Gewinnung eines abgetriebenen Endrückstands, der das Rhodium enthält und der zur ZurückfChrung zum Hydroformylierungsreaktor angepaßt ist.
Vorteilhafterweise wird das vorliegende Verfahren zum Rückstand angewendet, der verbleibt, nachdem das erzeugte Kondensat des Hydroformylierungsreaktors destilliert worden ist zur Gewinnung im wesentlichen von· qesamten, durch Hydroformylierung erzeugten Aldehyd und von denjenigen Verbindungen, deren Siedepunkt i'em des Aldehyds nahe liegt (z. B. der entsprechende Alkohol). Wie vorher erklärt, umfaßt die Destillation des Reaktionsproduktstandensats zur Gewinnung des erzeugten Aldehyds eine bekannte Technologie und gehört jedem Hydroformylierungsverfahren, das die Trennung des gasförmigen Produkts aus dem Hydroformylierungsreaktor einschließt. Die vorliegende Erfindung betrifft zuerst die Verarbeitung des verbleibenden Rückstands, nachdem der gesamte erzeugte Aldehyd getrennt worden ist. Gemäß vorliegender Erfindung wird der Rückstand zuerst behandelt zur Entfernung von im Rückstand verbleibenden hochflüchtigen, wenn nicht explosiven Aldehyden und dann destilliert zur Trennung der schädlichen hochsiedenden Nebenprodukte, die flüchtiger als der Reaktionsligand, jedoch nicht so flüchtig wie der erzeugte Aldehyd sind. Die Erfindung ist besonders anwendbar zur Trennung Butyraldehyds aus dem Rückstand, so daß der Rückstand in einem einstufigen Vorgang destilliert werden kann, zur Gewinnung des den zusätzlichen Katalysator bildenden, den Rhodiumkatalysator enthaltenden Stroms. Die Trennung des Aldehyds vom Rückstand wird durch Abtreiben des Rückstands mit gasförmigem Stickstoff durchgeführt. Es hat sich gezeigt, daß der gasförmige Stickstoff den Butyraldehyd vom Rückstand trennt, so daß die Möglichkeit einer Selbstentzündung, wenn der Rückstand destilliert wird zur Gewinnung von Rhodium, verschwindet. Das Abtreiben anhand von Stickstoff wird bei niedrigen positiven, zwischen etwa 1,013bar (1 atm) und 5,06 bar (5 atm), und vorzugsweise zwischen 1,013 und 2,026bar (1 und 2atm) liegenden Drucken durchgeführt. Das Abtreiben benötigt keine zusätzliche Wärmezufuhr, so daß es bei annähernder Raumtemperatur durchgeführt werden kann. Irgendeine bekannte Abtreibesäule kann zur Durchführung des Abtreibens von Aldehyd aus dem Rückstand anhand von Stickstoff benutzt werden, und der Fachmann wird das geeignete Gerät erkennen. Typischerweise liegt die Zufuhrrate des flüssigen Rückstands zwischen etwa 45,36 kg und 181,4 kg (100 und 400 pounds) pro Stunde, und die Stickstoffzufuhr liegt zwischen etwa 6,8 und 90,7 kg (15 und 200 pounds) pro Stunde. Typischerweise ist die Abtreibesäule eine Füllkörpersäule, worin die Flüssigkeit durch das Bett rieselt, während der Stickstoffstrom durch das Bett im Gegenstrom zum flüssigen Strom fließt.
Nachdem der hochflüchtige erzeugte Aldehyd abgetrieben worden ist, kann der Rückstand, wie in der US-A-4613701 beschrieben, destilliert werden.
Die Nachdestillation des vorliegenden Rhodiumgawinnungssystems braucht keine sorgfältige Fraktionierung und kann in einer einfachen Entspannungsdestillationsssule durchgeführt werden, obwohl einige zum Vorgang mit sehr niedrigem Druckverlust geeignete Fraktionierungsböden zur Erzielung von Scharftrennungen beitragen. Jedoch, da die Flüchtigkeit des erwünschten Rhodium enthaltenden erzeugten Rückstands so niedrig ist, ist eine einfache Vakuumentspannungsdestillation ohne Boden befriedigend und wirtschaftlich. Gewisse Durchführungskontrollen sollen jedoch beibehalten werden. Während höhere Temperaturen bis zu etwa 260°C benutzt werden können, nachdem der Buty raldehyd oder andere hochflüchtige Aldehyde durch Abtreiben anhand von N2 getrennt worden sind, kann es über 26O0C vorkommen., daß der Rhodiumkatalysator im Destillationsgefäß desaktiviert wird. ·
Verfahrenstemperaturen im Destillationsgefäß liegen zwischen etwa 15O0C und 26O0C, vorzugsweise zwischen 2050C und 2320C. Vorzugsweise liegt der Verfahrensdruck zwischen etwa 13,33 X 10~3bar (10mm HgA) und 33,32 X 10~3bar (25mm HgA) bei der „einstufigen" Verfahrensart. „Einstufiges" Verfahren bedeutet, daß jede vor dem Ligand (z. 8. Triphenylphosphin) siedende Fraktion vom Kopf destilliert wird, wobei das erhaltene Destillat danach noch wie gewünscht behandelt wird und der Rückstand zur Zurückführung zum Hydroformylierungsreaktor geeignet ist.
AuSkührungsbeispiel
Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel näher erläutert.
Beispiel
Propylen wird in einem Polyalkylenglycolreaktionslösungsmittel hydroformyliert. Der Katalysator enthält mit Triphenylphosphinligand komplexiertes Rhodium. Das Produkt wird aus dem Hydroformylierungsreaktor in der Gasphase in einem Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Propylengasstrom kontinuierlich abgezogen, wobei der Gasstrom durch die im Hydroformylierungsreaktor enthaltene Flüssigkeit kontinuierlich durchgeblasen und dann vom Kopf des Reaktors getrennt wird, aus dem es den gasförmigen erzeugten Butyraldehyd mitreißt. Die vom Kopf des Hydroformylierungsreaktors entweichenden Gase durchströmen einen Kondensator zur Gewinnung eines rohen Hydroformylierungsproduktkondensats, das dann nachdestilliert wird zur Gewinnung des gesamten Butyraldehyds zur weiteren Behandlung aus dem Rahmen der vorliegenden Erfindung. Die nach der Trennung des erzeugten Butyraldehyds verbleibenden Rückstände enthalten im wesentlichen die gesamten über etwa 3840C bei atmosphärischem Druck siedenden Fraktionen, die ursprünglich im rohen Hydroformylierungskondensat enthalten waren. Insbesondere enthält dieser nach Trennung des Butyraldehyds verbleibende hochsiedende Rückstand, zusätzlich zu kleineren Gehalten an Butyraldehyd und Butanol, wesentliche Gehalte an 2-Ethylhexanal, 2-Ethylhexenal, Butyraten.Triorganophosphinen und hochsiedenden Fraktionen einschließlich Gehalten an Hydroformylierungslösungsmittel. Er enthält auch etwa 70 ppm Rhodium, obwohl die den Hydroformylierungsreaktor verlassenden Gase durch etwa 1,22 m (4 feet) von mit etwa 0,334 Liter von Rückflußflüssigkeit pro Quadratmeter von Füllungsquerschnitt pro Sekunde berieselter „K.och-Sulzer" Füllung zur Dunstbeseitigung durchströmt haben. Die annähernde Gewichtsanalyse dieses hochsiedenden Rückstands ist wie folgt:
Butyraldehyde 0,5 %
Butanol 9,1 %
2-Ethylhexanal 28,6 %
2-Ethylhexenal 22,3 %
Butyl Butyrate 15,7%
Phosphine 14,5%
hochsiedende Fraktionen 9,3 %
Rhodium 70 ppm
Der beschriebene Rhodium enthaltende Rückstand wird zum Kopf einer Butylraldehyd-Abtreibesäule geführt (91,1 kg [200,9 lbs]/h). Die Abtreibesäulo ist eine Füllköipersäule mit einem Durchmesser von 10,16cm (4 in.) und einer Höhe von 3,66m (12 ft.). Diese Säule ist mit 1,59 cm (5/8 in.), 316 SS Rasching-Ringen gefüllt. Die Temperatur des Rückstands beträgt 630C (295°F) bei 1,72 bar (25 psia). 22,7 kg (50,1 lbs) pro Stunde von gasförmigem Stickstoff oei einer Temperatur von 26,7°C (80°F) und bei 9,65 bar (140 psia) werden der Abtreibesäule zum Fluß im Gegenstrom zum Rückstand zugeführt.
Die Analyse des den Kopf der Abtreibesäule verlassenden abgetriebenen Dampfes und die Analyse des Rückstands sind wie folgt:
abgetriebener Dampf kg/h Ibs/h Gew.-%
Butyraldehyde 0,45 1,0 1,1
Butanol 4,87 10,3 10,9
2-Ethylhexanal 2,31 5,1 5,4
2-Ethylhexenal 5,53 12,2 12,9
Butyl Butyrate 7,35 16,2 17,0
Phosphine
hochsiedende Fraktionen
Stickstoff 22^72 50J 52,8
Total 43,04 94,9 100,1
0,45 1,0
4,87 10,3
2,31 5,1
5,53 12,2
7,35 16,2
22,72 50,1
Rückstand kg/h Ibs/h Gew.-% 5,1
Butyraldehyde - - - 33,5
Butanol 3,63 8,0 20,9
2-Ethylhexanal 23,72 52,3 9,8
2-Ethylhexenal 14,79 32,6 18,7
Butyl Butyrate 6,94 15,3 12,0
Phosphine 13,24 29,2
hochsiedende Fraktionen 8,48 18,7 -
Luft -
Stickstoff - -
Total 70.8 156,1 100,0

Claims (6)

1. Verfahren zur Trennung von in kleineren Gehalten in einer Reaktionsmischung anwesendem Butyralcithyd, wobei die Mischung die Nebenprodukte der Propylenhydroformylierung in einem als Hydrcformylierungskatalysator Rhodium und Triorganophosphin enthaltenden flüssigen Reaktionsmedium auch enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es das Abtreiben des besagten Butyraldehyds aus der besagten Reaktionsmischung anhand von gasförmigem Stickstoff umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Abtreiben bei einem Druck von etwa 1,013 bis etwa 2,026bar (1 bis 2atm) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die Destillation der besagten Reaktionsmisehung nach dem besagten Abtreiben in einer einzigen Stufe umfaßt, wobei im wesentlichen alle Bestandteile der besagten Reaktionsmischung, deren Siedepunkt niedriger ist als der des besagten Triorganophosphins, am Kopf in piner einzigen Stufe abgezogen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Triorganophosphin Triphenylphosphin ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Abtreiben in einer Füllkörpersäule durchgeführt wird, wobei die besagte Reaktionsmischung im Gegenstrom zum gasförmigen Stickstoff fließt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte gasförmige Stickstoff zur besagten Ab-. eibsäule in einer Rate von etwa 6,8 kg bis 90,7 kg (15 bis 200 pounds) pro Stunde zugeführt wird.
DD88321105A 1987-10-27 1988-10-26 Verfahren zur trennung von in kleinen gehalten in einer reaktionsmischung anwesendem butyraldehyd DD283371A5 (de)

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