DE10126363A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen mit 6 bis 30 C-Atomen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen mit 6 bis 30 C-Atomen durch Hydroformylierung von Olefinen mit Synthesegas in Gegenwart eines Katalysators bei Temperaturen von 120 DEG C bis 210 DEG C und Drücken von 100 bis 400 bar, wobei man ein Reaktionsgemisch aus Olefinen, Synthesegas und Katalysator oder Katalysatorvorstufe mit hoher Geschwindigkeit in einen Hochdruckreaktor (10) einführt. Erfindungsgemäß führt man das Reaktionsgemisch über eine Düse (16) mit einstellbarem Durchlaßquerschnitt in den Reaktor ein.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen mit 6 bis 30 C-Atomen durch Hy­ droformylierung von Olefinen mit Synthesegas in Gegenwart eines Kobaltkatalysators bei Temperaturen von 120 bis 210°C und Drücken von 100 bis 400 bar, wobei man ein Reaktionsgemisch aus Olefinen, Synthesegas und Katalysator oder Katalysatorvorstufe, vorzugs­ weise wässriger Kobaltsalzlösung, mit hoher Geschwindigkeit in einen Hochdruckreaktor einführt. In dem Hochdruckreaktor befindet sich eine flüssige Phase, die beispielsweise aus noch nicht umge­ setztem Reaktionsgemisch und bereits umgesetzten Aldehyden be­ steht. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem einen verbes­ serten Hydroformylierungsreaktor zur Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen, der ein Hochdruckrohr umfaßt, das wenigstens eine Einlaßdüse für ein Reaktionsgemisch und wenigstens eine Aus­ laßleitung für Reaktionsprodukte aufweist.

Die Hydroformylierung von Olefinen mit Kohlenmonoxid und Wasser­ stoff zu um ein C-Atom reicheren Aldehyden in Gegenwart von Me­ tallcarbonylen der VIII. Nebengruppe des Periodensystems, wie beispielsweise Kobalt- oder Rhodiumverbindungen, wird als Oxo­ synthese bezeichnet. Aus den so erhaltenen Aldehyden lassen sich durch anschließende Hydrierung entsprechende Alkohole herstellen. Die Oxosynthese ist eine großtechnisch weit verbreitete Methode zur Herstellung von Aldehyden und Alkoholen. Dem Fachmann steht daher ein breites Angebot bewährter Oxosyntheseverfahren zur Ver­ fügung (vgl. J. Falbe, Herausgeber, "New Synthesis with Carbon Monoxide", Springer-Verlag, Berlin 1980). Während niedere Olefine inzwischen fast ausschließlich mit ligandenmodifizierten Rhodium- bzw. Kobaltkatalysatoren, beispielsweise mit phosphinmodifizier­ ten Rodiumkatalystoren, hydroformyliert werden, behauptet die Oxosynthese mit unmodifizierten Kobalt- oder Rhodiumkatalysatoren bei der Umsetzung der höheren Olefine (d. h. von Olefinen mit mehr als 6 C-Atomen) nach wie vor ihre dominierende Stellung.

Mit Ausnahme der unverzweigten Olefine, bei denen der Erhalt der linearen Struktur bei der Hydroformylierung von gewichtiger Be­ deutung für die Endprodukte ist, werden die durch Oligomerisie­ rung von C₃- und/oder C₄-Olefinen gut zugänglichen verzweigten Olefine großtechnisch fast ausschließlich mit unmodifizierten Ko­ baltcarbonylen, d. h. ohne Gegenwart von Liganden, hydroformy­ liert. Dieses Katalysatorsystem ist nicht nur sehr preiswert, sondern auch universell einsetzbar. Außerdem erhält man mit Ko­ baltkatalysatoren im Vergleich zu Rhodiumkatalysatoren ausgehend von dem gleichen Ausgangsolefin höhere Ausbeuten an den besonders begehrten linearen Aldehyden.

Die Umsetzung von Olefinen mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff zu Aldehyden und Alkoholen verläuft exotherm. Bei einer kontinuier­ lichen Durchführung dieser Reaktion im großtechnischen Maßstab muß man daher Vorkehrungen treffen, um die Reaktionswärme im Reaktionsgemisch gleichmäßig zu verteilen und abzuführen. Lokale Temperaturspitzen, die zu unerwünschten Neben- und Folgereaktio­ nen führen, müssen dabei weitgehend vermieden werden. Außerdem muß gewährleistet werden, daß die einerseits flüssigen und ande­ rerseits gasförmigen Ausgangsstoffe gut durchmischt werden, damit die Reaktion im stöchiometrischen Verhältnis abläuft.

Die gegenwärtig großtechnisch eingesetzten Verfahren unterschei­ den sich im wesentlichen darin, in welcher Form die Koblatcarbo­ nyle dem Hydroformylierungsreaktor zur Verfügung gestellt werden und auf welche Weise der Katalysator nach erfolgter Hydroformylie­ rung aus dem Reaktionsgemisch entfernt und möglichst verlustfrei wieder in den Prozeß zurückgeführt wird.

Eine bewährte Methode ist dabei der Einsatz wässriger Lösungen von Kobaltsalzen der niederen Carbonsäuren, vorzugsweise Kobalt­ formiat oder Kobaltacetat. Unter den im Reaktor herrschenden Be­ dingungen werden die Co(II)-Salze rasch in den eigentlichen Hy­ droformylierungskatalysator, Kobaltcarbonylwasserstoff (HCo(CO)₄), überführt. Die Hydroformylierung erfolgt in einem ein inniges Ge­ misch aus Olefin, Katalysatorkomplex und Synthesegas enthaltenden Hochdruckreaktor bei Temperaturen von 120 bis 210°C und Drücken von 100 bis 400 bar. Nach erfolgter Umsetzung des Olefins können die zuvor in der organischen Phase homogen gelösten Kobaltcarbo­ nyle durch einen Wertigkeitswechsel am Zentralatom mit Hilfe von oxidierenden Substanzen wieder in Co(II)-Verbindungen überführt und heterogenisiert werden. Mit einer schwach sauren, wässrigen Phase werden die Co(II)-Verbindungen aus dem organischen Reakti­ onsprodukt extrahiert, so daß dieses nach Phasenscheidung prak­ tisch kobaltfrei ist und direkt der Weiterverarbeitung zugeführt werden kann.

Die wässrige, Kobaltsalze enthaltende Lösung kann, ggf. nach Auf­ konzentrierung, direkt als Katalysatorvorstufe in den Hochdruck­ reaktor zurückgeführt bzw. als Aufnahmemedium bei der Oxidation des Reaktoraustrags eingesetzt werden.

Es sind Verfahren bekannt, bei denen die Herstellung des Kataly­ satorkomplexes, die man als sog. Vorcarbonylierung bezeichnet, die Extraktion des gebildeten Katalysatorkomplexes aus der wäss­ rigen in die organische, olefinhaltige Phase und die Hydroformy­ lierung des Olefins in separaten Verfahrensstufen durchgeführt werden. Apparativ wesentlich weniger aufwendig und daher ökonomi­ scher ist ein einstufiger Prozeß, bei dem die Bildung der kataly­ tisch wirksamen Kobaltcarbonyle aus der wässrigen Kobaltsalzlö­ sung und die Hydroformylierung des zugeführten Olefins in einer Art Ein-Topf-Reaktion direkt im Hochdruckreaktor erfolgen. Das Vorhandensein von wässriger Phase im Reaktor wirkt sich dabei ausbeutesteigernd aus, da Folgereaktionen der primär gebildeten Aldehyde, wie Acetalisierung oder Enalisierung unterdrückt wer­ den. Folglich sind keine zusätzlichen Aufbereitungsschritte zur Rückspaltung von unerwünscht entstehenden Hochsiedern erforder­ lich.

Zu den Grundbedingungen für eine effektive Oxosynthese in einem einstufigen Prozeß im Hochdruckreaktor zählen, daß einerseits die wässrige Kobaltsalzlösung sehr fein in dem flüssigen Olefin dis­ pergiert wird und daß andererseits eine innige Vermischung mit dem eingeleiteten Synthesegas stattfindet.

Im Hinblick auf diese Bedingungen wird in DE 12 05 514 A ein Ver­ fahren beschrieben, in welchem zumindest einen Teil der Reakti­ onsteilnehmer mit hoher Geschwindigkeit über mehrere Düsen in ei­ nen Hochdruckreaktor eingetragen werden. Der Hochdruckreaktor ist dabei rohrförmig ausgebildet und weist in seinem Inneren Einbau­ ten, beispielsweise Leitrohre, auf, die einen Umlauf des Reakti­ onsgemisches ermöglichen. Der Umlauf wird dabei durch den Impul­ seintrag der in das Reaktionsgemisch eingedüsten Reaktionsteil­ nehmer in Gang gehalten. Gemäß DE 12 05 514 A werden Ausgangsole­ fin und Katalysatorlösung eingedüst. In DE 19 38 102 A wird ein ähnliches Verfahren beschrieben, bei dem die Reaktionsteilnehmer, d. h. die gasförmigen Ausgangsstoffe, das Ausgangsolefin und die Katalysatorlösung in das im Hochdruckreaktor im Kreis geführte Reaktionsprodukt durch eine einzelne Düse eingeführt werden. Da­ bei werden die Reaktionsteilnehmer in eine in der Reaktionszone befindliche, sich in Eintrittsrichtung der Reaktionsteilnehmer erstreckende, cascadenartig angeordnete Mischzone eingeleitet. Die Mischzone kann durch zylindrische oder kegelförmige Reakto­ reinbauten mit definiertem Durchmesser/Längen-Verhältnis reali­ siert werden. Sie erlaubt eine höhere Olefinbelastung ohne Umsat­ zeinbußen und führt wegen der guten Durchmischung zu kleineren Temperaturgradienten und daraus resultierend zu einer Verringe­ rung der Hochsiederbildung.

In DE 19 38 102 A wird vorgeschlagen, das Reaktionsgemisch mit einer Düsenaustrittsgeschwindigkeit von 10 bis 100 m/s und insbe­ sondere von 10 bis 60 m/s in den Hochdruckreaktor einzuführen.

Im Betrieb können allerdings Schwankungen der Feedströme, d. h. des Eintrags an Reaktionsgemisch in den Reaktor auftreten. Ursa­ che hierfür können veränderte externe Vorgaben sein, etwa eine ungleichmäßige Aldehyd- oder Alkoholabnahme seitens der Weiter­ verarbeiter. Außerdem können auch andere Einsatzolefine eine Ver­ änderung des Durchsatzes notwendig machen.

Um die bevorzugte Düsenaustrittsgeschwindigkeit von 10 bis 60 m/s auch unter wechselnden Belastungen aufrechthalten zu können, wird in dem in DE 19 38 102 A beschriebenen Verfahren ein Teil des Re­ aktorinhalts mit Hilfe einer externen Kreislaufpumpe zum Feed­ strom zurückgeführt. Derartige externe Pumpen erfordern bei den bei der Hochdruck-Oxosynthese mit unmodifizierten Kobaltcarbony­ len herrschenden Bedingungen, d. h. bei Temperaturen von 120 bis 210°C und Drücken von 100 bis 400 bar, eine sehr aufwendige Kon­ struktion, insbesondere hinsichtlich der Wellenabdichtung und der Korrosionsfestigkeit. Zudem neigt der Katalysatorkomplex Kobalt­ carbonylwasserstoff dazu, unter Feststoffabscheidung zu zerfal­ len, was zu einer Beeinträchtigung oder gar Schädigung der Kreis­ laufpumpen führen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen mit 6 bis 30 C-Atomen durch Hydroformylierung von Olefinen mit Synthesegas in Gegenwart eines Kobaltkatalysators bei Temperaturen von 120°C bis 210°C und Drücken von 100 bis 400 bar bereitzustellen, bei wel­ chem die Reaktionsedukte mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 80 m/s, vorzugsweise 50 bis 70 m/s, in einen Hochdruckreaktor einge­ tragen werden, wobei diese Eintrittsgeschwindigkeit auch unter wechselnden Belastungen ohne zusätzliche externe Kreislaufpumpen aufrechterhalten werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren gemäß vorliegendem Anspruch 1, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Reak­ tionsgemisch über eine Düse mit einstellbarem Durchlaßquerschnitt in den Reaktor einbringt. Erfindungsgemäß wird demnach vorge­ schlagen, den freien Durchlaßquerschnitt der Düse in Abhängigkeit von der Feedbelastung, d. h. vom Durchsatz an Reaktionsgemisch, so zu verändern, daß stets die optimale Austrittsgeschwindigkeit des Reaktionsgemisches aus der Düse in den Hochdruckreaktor konstant beibehalten wird. Damit ist auch unter wechselnder Belastung eine innige Durchmischung der Reaktionsteilnehmer und folglich eine weitgehend stöchiometrisch ablaufende kobaltkatalysierte Hydroformylierung von Olefinen mit mehr als 6 C-Atomen bei gleichblei­ bend hoher Ausbeute gewährleistet.

Gemäß einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens regelt man den Durchlaßquerschnitt der Düse in Abhängigkeit von dem zwischen dem Düseneintritt und Düsenaustritt herrschenden Differenzdruck, d. h. der Druckabfall über die Düse wird als Re­ gelgröße herangezogen. Eine derartige Differenzdruckmessung kann meßtechnisch einfach realisiert werden. Unter den im Reaktor herrschenden Bedingungen erweist es sich als besonders vorteil­ haft, einen Differenzdruck im Bereich von 5 bis 15 bar, vorzugs­ weise im Bereich von 8 bis 12 bar im wesentlichen konstant zu halten. Ein Differenzdruck von 10 bar, der dann einer Austritts­ geschwindigkeit des Reaktionsgemisches von etwa 60 m/s ent­ spricht, ist ganz besonders bevorzugt. Bei einer einfacheren Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch eine Re­ gelung dafür gesorgt, daß sich der Differenzdruck stets innerhalb des vorgenannten Druckbereichs befindet. Besonders bevorzugt wird aber ein für einen bestimmten Reaktor und bestimmte Reaktionsbe­ dingungen optimaler Differenzdruck ermittelt, also beispielsweise ein Differenzdruck von 10 bar, und die Druckregelung so ausgebil­ det, daß dieser Druck mit einer bestimmten maximalen Abweichung, beispielsweise einer Abweichung von ± 5%, konstant gehalten wird. Alternativ zu einer Druckregelung des Durchlaßquerschnitts der Düse wäre beispielsweise auch denkbar, die Austrittsgeschwin­ digkeit des Reaktionsgemisches oder den Massen- oder Volumen­ durchsatz des Reaktionsgemisches als Stellgröße für die Regelung heranzuziehen.

Dem Fachmann sind verschiedenste Möglichkeiten geläufig, wie eine Düse mit einstellbarem Durchlaßquerschnitt realisiert werden kann. Beispielsweise können im Inneren der Düse mechanisch verän­ derbare Blenden oder vom Innenrand ins Zentrum der Düse schwenk­ bare Staukörper oder Ablenkbleche vorgesehen werden. Erfindungs­ gemäß wird der Durchlaßquerschnitt der Düse bevorzugt mittels ei­ ner Düsenaustrittsöffnung mit veränderbarem Öffnungsquerschnitt eingestellt. Auch hier sind zur Realisierung des veränderbaren Öffnungsquerschnitts unterschiedliche Möglichkeiten, wie Blenden oder schwenkbare, überlappende Lamellen denkbar. Besonders bevor­ zugt wird der Öffnungsquerschnitt der Austrittsöffnung der Düse mittels eines stromaufwärts vor der Austrittsöffnung, innerhalb der Düse angeordneten, axial verschiebbaren Kegels einstellt. Vorteilhaft verjüngt sich der Düsenquerschnitt konusförmig zur Austrittsöffnung hin. Der verschiebbare Kegel hat dann vorteil­ haft eine zur Innenfläche der konusförmigen Düsenmündung im we­ sentlichen komplementäre Form. Schiebt man den Kegel von einer zurückgezogenen Stellung entlang der Düsenachse in Richtung Austrittsöffnung, so bewirkt dies eine Verringerung von deren Öff­ nungsquerschnitt und damit eine Verringerung des Durchlaßquer­ schnitts der Düse. Wird beispielsweise der Durchsatz an Reakti­ onsgemisch gedrosselt, etwa weil durch die Weiterverarbeiter we­ niger Aldehyde abgenommen werden, so kann auf diese Weise der Strömungswiderstand in der Düse erhöht und der über die Düse ab­ fallende Druck konstant gehalten werden.

Bevorzugt verschiebt man den Kegel pneumatisch. So kann außerhalb der Düse ein Pneumatikantrieb vorgesehen sein, der über eine dicht in die Düse eingeführte bewegliche Spindel auf den Kegel wirkt. Der Kegel kann in diesem Fall als konus- oder kegelförmi­ ges Stirnende der Spindel realisiert werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Hydroformylie­ rungsreaktor zur Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen mit einem Hochdruckrohr, das wenigstens eine Einlaßdüse für ein Reak­ tionsgemisch und wenigstens eine Auslaßleitung für Reaktionspro­ dukte aufweist, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einlaß­ düse einen einstellbaren Durchlaßquerschnitt aufweist.

Vorzugsweise weist die Einlaßüse eine in das Hochdruckrohr mün­ dende Austrittsöffnung auf, deren Öffnungsquerschnitt über Stell­ mittel, die von einer Differenzdruckregelung angesteuert werden, einstellbar ist. Die Stellmittel können einen stromaufwärts vor der Austrittsöffnung angeordneten, axial verschiebbaren Kegel um­ fassen. Über die Stellung des Kegels kann der für die Reaktions­ partner zur Verfügung stehende Austrittsquerschnitt in Abhängig­ keit vom Durchsatz des Reaktionsgemisches so eingestellt werden, daß die Reaktionsteilnehmer die Düse mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 80 m/s, vorzugsweise 30 bis 70 m/s und besonders be­ vorzugt etwa 60 m/s verlassen. Bevorzugt wird allerdings nicht die Austrittsgeschwindigkeit oder der Durchsatz selbst als Regel­ größe herangezogen, sondern vielmehr der Druckabfall über die Düse gemessen und durch Einstellung des Kegels im wesentlichen zwischen 5 und 15 Bar, vorzugsweise zwischen 8 und 12 Bar kon­ stant gehalten.

Der Kegel ist vorteilhafterweise an der Stirnseite einer Spindel vorgesehen, die wiederum über einen Pneumatikantrieb betätigt wird.

In dem Hochdruckrohr sind bevorzugt ein oder mehrere durch Ein­ bauten definierte Mischzonen, wie aus DE 19 38 102 A bekannt, vorgesehen.

Die nach dem Verfahren oder mit der Vorrichtung der Erfindung hergestellten Aldehyde und Alkohole eignen sich insbesondere zur Herstellung von Lösungsmitteln, Polymerweichmachern und Tensiden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ausführlicher be­ schrieben.

Die Figur der Zeichnung zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Hydroformylierungsreaktor. Der Hydroformylierungsreaktor 10 weist ein senkrecht stehendes Hochdruckrohr 11 auf, in welchem Einbauten 12, 13 angeordnet sind, die Mischzonen 14, 15 definieren. Von unten ragt eine Düse 16 in den Reaktor hinein. Im Reaktor zirkuliert ein Gemisch aus bereits gebildetem Reaktionsprodukt, also beispielsweise Aldehy­ den, und noch nicht umgesetzten Reaktionspartnern. Das Reaktions­ produkt verläßt das Hochdruckrohr 11 am oberen Ende über eine schematisch dargestellte Auslaßleitung 17. Die Zufuhr der Reakti­ onspartner Olefin, Oxogas und wässrige Kobaltformiatlösung er­ folgt durch unter entsprechendem Druck stehende Leitungen 18, 19. Diese münden in den Schaft 20 der Düse 16. Das Reaktionsgemisch durchströmt den Düsenschaft 20 und verläßt die Düse 16 durch eine in den Reaktionsbereich des Hochdruckrohres 11 mündende Aus­ trittsöffnung 21 mit hoher Geschwindigkeit. Zwischen Düsenein­ tritt und Düsenaustritt stellt sich ein Differenzdruck ein, der über schematisch dargestellte Druckleitungen 22, 23 zwischen der Zuführungsleitung 18 für Olefin und Oxigas einerseits und dem un­ teren Teil des Hochdruckrohrs 11 andererseits gemessen wird. Über eine Regelungseinrichtung 24 wird der Differenzdruck mög­ lichst konstant gehalten. Zu diesem Zweck steuert die Regelungs­ einrichtung 24 einen pneumatischen Stellantrieb 25, der eine Spindel 26 betätigt, die am antriebsfernen Ende in einem Kegel 27 ausläuft. Über dem pneumatischen Antrieb 25 sind die Spindel 26 mit dem Kegel 27 axial verschiebbar. Der Kegel 27 kann den Öff­ nungs- bzw. Durchlaßquerschnitt der konusförmigen Austrittsöff­ nung 21 der Düse 20 so verändern, daß der Druckabfall über die Düse und damit die Austrittsgeschwindigkeit der Reaktionsteilneh­ mer bei Belastungsänderungen im wesentlichen konstant bleibt. Die Abdichtung der Spindel 26 gegenüber dem Hochdruckrohr 11 erfolgt über eine am antriebsseitigen Ende der Spindel vorgesehene Dich­ tung 28.

Da die Reaktion exotherm verläuft, weist das Hochdruckrohr 11 üblicherweise (hier der Übersichtlichkeit halber nicht darge­ stellte) Einrichtungen zur Abfuhr der Reaktionswärme auf.

Im folgenden werden die Vorteile der Erfindung anhand von Bei­ spielen näher erläutert.

Beispiel 1

Es wird ein Hydroformylierungsreaktor eingesetzt, wie er der Fi­ gur der Zeichnung schematisch dargestellt ist. In ein senkrecht stehendes Hochdruckrohr von 1 m Durchmesser und 18 m Länge, das entsprechenden Einbauten zur Wärmeabfuhr aufweist, mündet 46 cm über dem Reaktorboden eine in ihrem freien Öffnungsquerschnitt veränderbare Einstoff-Düse. Der Düse nachgeschaltet sind konzen­ trisch angeordnete Misch und Nachmischzonen, deren Dimensionie­ rung den in DP 1 938 102 A genannten Relationen entsprechen.

Dem Hochdruckrohr in Kaskade nachgeschaltet ist ein zweites Hoch­ druckrohr mit 0,8 m Durchmesser und 12 m Höhe ohne Düse am Ein­ gang sowie ohne Einbauten für die Durchmischung, das von unten nach oben durchströmt wird.

Die Einstoff-Düse im ersten Hochdruckrohr hat am Düsenmund einen Durchmesser von 13 mm, der durch Einschieben eines Ventilkegels bis auf einen ringförmigen Durchlaßquerschnitt von 20 mm² stufen­ los verengt werden kann.

Dieser Düse werden stündlich 5.000 kg eines Oktenisomerengemi­ sches, 2.900 Nm³ Oxogas (Molverhältnis CO : H₂ = 1 : 1,5) und 500 l einer wässrigen Kobaltformiatlösung (Kobaltgehalt 1,3 Gew.-%) zu­ geführt.

Bei diesem Durchsatz wird die Spindel mit dem Kegel durch den pneumatischen Antrieb so im Hub verstellt, daß sich der optimale Differenzdruck von 10 bar über die Düse einstellt.

Im ersten Hochdruckrohr hält man einen Druck von 275 bar und eine Temperatur von 187 ± 1,5°C ein, die Reaktionsbedingungen im zwei­ ten Hochdruckrohr unterscheiden sich davon nur unwesentlich.

Es fallen stündlich 6.400 kg eines rohen C₉-Oxoproduktes an, das 86 Gew.-% C₉-Aldehyde und C₉-Alkohole, sowie jeweils 7 Gew.-% Koh­ lenwasserstoffe und Hochsieder enthält. Nach Hydrierung und De­ stillation gewinnt man 5.500 kg reinen C₉-Alkohol, was einer Alko­ holausbeute von 85,5% der bezogen auf das eingesetzte Octenge­ misch theoretisch erhältlichen Menge entspricht.

Beispiel 2

In der gleichen Apparatur wie im Beispiel 1 wird die Oktenbela­ stung auf 60% der im Beispiel 1 genannten Menge zurückgenommen. Dabei wird der freie Durchlaßquerschnitt der Düse mit Hilfe des verstellbaren Kegels so weit verengt, bis sich wieder ein Diffe­ renzdruck von 10 bar eingestellt hat. Die Wertproduktausbeute an C₉-Alkohol bleibt gegenüber Beispiel 1 unverändert.

Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)

Apparatur und Belastung entsprechen dem Beispiel 2, doch bleibt durch Nichtbetätigen des Kegels der volle Düsenquerschnitt erhal­ ten. Der gemessene Differenzdruck fällt auf ca. 3 bar ab. Die Wertproduktausbeute an C₉-Alkohol sinkt um 2% bei gleichhohem An­ stieg der Nebenprodukte.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen mit 6 bis 30 C-Atomen durch Hydroformylierung von Olefinen mit Synthesegas in Gegenwart eines Katalysators bei Tempera­ turen von 120°C bis 210°C und Drücken von 100 bis 400 bar, wobei man ein Reaktionsgemisch aus Olefinen, Synthesegas und Katalysator oder Katalysatorvorstufe mit hoher Geschwindig­ keit in einen Hochdruckreaktor einführt, dadurch gekennzeichnet, daß man das Reaktionsgemisch über eine Düse mit einstellbarem Durchlaßquerschnitt in den Reaktor einführt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Durchlaßquerschnitt der Düse in Abhängigkeit von dem zwi­ schen Düseneintritt und Düsenaustritt herrschenden Differenz­ druck regelt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Regelung des Durchlaßquerschnitts einen Differenzdruck von 5 bis 15 bar, vorzugsweise von 8 bis 12 bar, im wesentli­ chen konstant hält.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man den Durchlaßquerschnitt der Düse mittels eines stromaufwärts von einer Austrittsöffnung der Düse an­ geordneten, axial verschiebbaren Kegels einstellt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Kegel pneumatisch verschiebt.

6. Hydroformylierungsreaktor zur Herstellung von Aldehyden und/oder Alkoholen mit einem Hochdruckrohr (11), das wenigstens eine Einlaßdüse (16) für ein Reaktionsgemisch und wenigstens eine Auslaßleitung (17) für Reaktionsprodukte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüse (16) einen einstellbaren Durchlaßquerschnitt aufweist.

7. Hydroformylierungsreaktor gemäß Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einlaßüse (16) eine in das Hochdruckrohr (11) mündende Austrittsöffnung (21) aufweist, deren Öffnungs­ querschnitt über Stellmittel (25, 26, 27), die von einer Diffe­ renzdruckregelung (24) angesteuert werden, einstellbar ist.

8. Hydroformylierungsreaktor gemäß Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stellmittel einen stromaufwärts vor der Austrittsöffnung angeordneten, axial verschiebbaren Kegel (27) umfassen.

9. Hydroformylierungsreaktor gemäß Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stellmittel außerdem einen Pneumatikantrieb (25) umfassen, der über eine Spindel (26) mit dem Kegel (27) gekoppelt ist.

10. Hydroformylierungsreaktor gemäß Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Hochdruckrohr ein oder mehrere Mischzo­ nen (12, 13) vorgesehen sind.