DE1257127B - Verfahren zur katalytischen Hydratation von Olefinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

TSCHES

PATENTAMT '

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Deutsche Kl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

C07c

Sch35155IVb/12o
13. Mai 1964
28. Dezember 1967

Die modernen Verfahren, bei denen Olefine zusammen mit Wasser über einen auf geeigneten Trägern absorbierten Phosphorsäurekontakt geleitet und dort zu den entsprechenden Alkoholen umgesetzt werden, gehen im allgemeinen so vor sich, daß die Einsatzprodukte in Gasform bei erhöhten Drücken und Temperaturen in den mit Katalysator beschickten Reaktor geleitet werden. Danach wird das gasförmige Reaktionsprodukt abgezogen und kondensiert. Die Kondensation erfolgt aus Energieersparnisgründen zweckmäßig durch Wärmeaustausch mit kälterem Einsatzgas in geeigneten Vorrichtungen (Regeneratoren usw.).

Es ist bekannt, das aus dem Reaktor abgezogene alkoholhaltige dampfförmige Produkt, das stark sauren Charakter aufweist, durch Zusatz von Alkali auf einen pH-Wert von 6 bis 9 zu bringen. Dadurch wird vermieden, daß an den mit dem Produkt in Berührung kommenden Metallflächen Korrosionen auftreten oder diese Flächen durch Anwendung korrosionsbeständiger Metalle oder Materialien besonders geschützt werden müssen. Das bekannte Verfahren hat den wesentlichen Nachteil, daß es zur Bildung störender und krustenbildender Kondensationsprodukte kommen kann. Das Kondensat muß im übrigen nach fraktionierter Destillation einer besonderen hydrierenden Behandlung unterworfen werden und dann abermals fraktioniert destilliert werden.

Vermeidet man die Neutralisation, so besteht wiederum die erwähnte Gefahr der Korrosion. Zusätzlich wurde festgestellt, daß auch in diesem Fall Verkrustungen an den Metallflächen des Wärmeaustauschers nicht vermeidbar sind. Wahrscheinlich ist dies darauf zurückzuführen, daß die in dem dampfförmigen Reaktionsprodukt enthaltenen Öle an den heißen Metallflächen des Wärmeaustauschers gecrackt werden und hierbei Rückstände hinterlassen. Die Verkrustung wird zusätzlich gefördert durch mitgerissene staubförmige Anteile des Kontaktträgers und durch Aluminiumphosphat, das durch Phosphorsäure aus dem Kontakt gebildet wurde. Es kommt zu Energieverlusten, die das Verfahren erheblich belasten können.

Es wurde nun ein Verfahren zur katalytischen Hydratation von Olefinen über Phosphorsäurekontakten gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das die Reaktionszone verlassende dampfförmige Reaktionsprodukt vor oder unmittelbar beim Eintritt in den Wärmeaustauscher auf oder unter seinen Taupunkt gebracht wird.

Es kann dies beispielsweise durch Zusatz von Verfahren zur katalytischen Hydratation
von Olefinen I

Anmelder:

Scholven-Chemie Aktiengesellschaft,

Gelsenkirchen-Buer

Als Erfinder benannt:
Dr. Wilhelm Ester, Herne

Wasserdampf erfolgen. Es kann aber auch eine geeignete Flüssigkeit zugesetzt werden, wobei naturgemäß der Anwendung verfahrenseigner Produkte der Vorzug zu geben ist. So ist es beispielsweise möglich, das am Unterteil eines Regenerators anfallende Kondensat auf den Kopf des Regenerators aufzupumpen. Das in den Regenerator eintretende Gas wird hierdurch sofort auf den Taupunkt gebracht, so daß Crackungen und Ablagerungen zuverlässig vermieden werden. Ebenso wird auch die im dampfförmigen Produkt in Form feiner Tröpfchen enthaltene, aus dem Reaktor mechanisch mitgerissene Phosphorsäure (z.B. 85%ig) unmittelbar in sehr stark verdünnte Form übergeführt und somit unschädlich gemacht. Auch der etwa mitgerissene Kontaktstaub und Aluminiumphosphat wird mit der Flüssigkeit weggespült und kann nicht mehr Anlaß zu Belegungen der Metallflächen bilden.

Es ist hierbei auch ,möglich, zusätzlich noch Alkali zur Entstehung eines pH von über 7 zuzugeben, um die Phosphorsäure zu neutralisieren. Hierbei wird das Aluminiumphosphat in Alkalialuminat und Alkaliphosphat übergeführt und damit eine Abscheidung von Aluminiumphosphat in der Kondensation unmöglich gemacht.

Es ist ferner möglich, zusätzlich eine gesonderte Kontaktstaubabscheidung vorzusehen, die gegebenenfalls mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kombiniert werden kann. Beispielsweise kann das Reaktionsprodukt aus dem Reaktor in einen Zyklon geführt werden, in dem die festen Bestandteile abgeschieden werden. Im oder kurz nach der Abscheidung kann der Zusatz an Kondensat, Wasserdampf od. dgl. erfolgen, durch den das Reaktionsprodukt auf den Taupunkt gebracht wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht also auf dem Grundgedanken, das aus dem Reaktor aus-

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tretende dampfförmige Produkt derart mit Flüssig- · keit zu beladen, daß etwa beim Eintritt in den Regenerator der Taupunkt erreicht ist. Das Verfahren ist mit wesentlichen Vorteilen verbunden. Wichtig ist vor allem, daß störende Beläge in den Wärmeaustauschern vermieden werden, so daß beträchtliche Energieersparungen erzielt werden können. Ebenso kann es auch nicht zum Auftreten störender Korrosionen kommen, so daß sich die Verwendung besonderer korrosionsempfindlicher Materialien erübrigt.

Im übrigen gelten für das Verfahren die bekannten Bedingungen. Man arbeitet also bei der Synthese bei Temperaturen über 150^c C, zweckmäßig zwischen 240 und 320 C, und bei Drücken von vorzugsweise zwischen 20 und 80 at. An Wasserdampf werden etwa 0.1 bis 2 Raumteile auf 1 Raumteil Olefin angewandt. Die Temperatur und der Wasserdampfpartialdruck im Reaktionsgemisch bestimmen den Wassergehalt der auf dem porösen Trägermaterial befindlichen Phosphorsäure und werden zweckmäßig im Interesse einer guten Ausbeute so aufeinander abgestimmt, daß der Wassergehalt der Phosphorsäure zwischen etwa 40 und 10°,Ό liegt.

An Hand der Schemazeichnung läßt sich das Verfahren in einer beispielsweisen Ausführungsform wie folgt erläutern:

Beispiel

40000NnWh Äthylen, 85°/oig, und 2500 Nnv>/h Reinäthylen, 98,9°/oig, werden mit den Verdichtern 1 und 2 unter einem Druck von 75 atü über Leitungen 9 und 10 zusammen mit 16,4 mVh Wasser von 11 in dem Wärmeaustauscher 3 durch die den Kontaktofen 4 über Leitung 14 verlassenden Gase auf etwa 21O⁰C aufgeheizt und anschließend in 5 mit Heißdampf von Leitung 13 auf 260° C erhitzt. Über Leitung 12 treten die Reaktionspartner mit 260° C in den Kontaktofen 4 ein. Durch Reaktionswärme steigt die Temperatur der auftretenden Gase auf 277 C, die dann über Leitung 14 nach dem Wärmeaustauscher 3 geleitet werden, wo sie die Wärme an die ankommenden kalten Gase abgeben. In der Leitung 14 werden über Leitung 15 5 m³ Kondensat aus Wärmeaustauscher 3 mit einer Temperatur von 200 C, zweckmäßig zusammen mit 201 Natronlauge (3O°/oig), gepumpt. Das den Wärmeaustauscher 3 über Leitungen 16 und 17 verlassende Gas wird in einem Kühler 7 auf 60^: C gekühlt und geht über Leitung 18 in den Dünnspritlagertank 8 und von dort über Leitung 19 zu der Umlaufmaschine 2, während das Kondensat aus 3 direkt über Leitung 16 zum Dünnspritlagertank 8 fließt. Um den Äthylengehalt im System auf 85°/o zu erhalten, werden stündlich 180Nm³ Äthylen aus 8 über Leitung 20 ausgeschleust. Der verdünnte Alkohol in 8 wird über Leitung 21 zur Destillation geleitet.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur katalytischen Hydratation von Olefinen über Phosphorsäurekontakten, dadurch gekennzeichnet, daß das die Reaktionszone verlassende dampfförmige Produkt vor oder unmittelbar beim Eintritt in den Wärmeaustauscher auf oder unterhalb seines Taupunktes gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem dampfförmigen Rohprodukt kondensiertes Rohprodukt zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rohprodukt Alkali zur Erreichung eines pH von über 7 zugesetzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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