DE1949296A1

DE1949296A1 - Verfahren zur Herstellung von 2-AEthylhexanol

Info

Publication number: DE1949296A1
Application number: DE19691949296
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr Boettger; Herwig Dr Hoffmann; Ludwig Dr Schuster; Herbert Dr Toussaint
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1969-09-30
Filing date: 1969-09-30
Publication date: 1971-04-08
Also published as: FR2062354A5; ES384082A1; JPS4911364B1; NL7014253A; SE379192B; BE756877A; DE1949296B2; GB1315217A; AT299141B

Description

Unser Zeichen: O.Z. 26 392 Bk/Pj 67OO Ludwigshafen, 29.9.1969

Verfahren zur Herstellung von 2-Äthylhexanol

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 2-Ä"thylhexanol durch Hydrieren von 2-Äthylhexen-(2)-al-(l). .

2-Äthylhexanol wird im großtechnischen Maßstab zur Herstellung von Phthalatweichmachern für Polyvinylchlorid verwendet. Um die Verfärbung des weichgemachten Polyvinylchlorids zu verhindern, werden deshalb bereits an das als Ausgangsstoff verwendete 2-Äthylhexanol sehr große Anforderungen hinsichtlich der Reinheit gestellt. Andererseits ist es erforderlich, bei dem Betreiben immer größerer Anlagen zur Herstellung von 2-Äthylhexanol das Verfahren zu seiner Herstellung so zu gestalten, daß es optimal verläuft. Um möglichst reines 2-Äthylhexanol zu erhalten, wurden deshalb 2-stufige Verfahren angewandt. Aus der deutschen Auslegeschrift 1 227 882 ist bekannt, daß man 2-Äthylhexanol erhält, das noch 0,025 2-Äthylhexen-(2)-al-(l) bis zu 2,3$ 2-Äthylhexanal-(l) enthält. Um dieses Ergebnis zu erzielen, müssen jedoch 2 Reaktionsstufen angewandt werden, wobei man 2-Äthylhexen-(2)-al-(l) in der Gasphase hydriert. Durch die Anwendung der Gasphase ergeben sich sehr große Reaktionsvolumina, außerdem ist es erforderlich, 2 verschiedene Katalysatoren zu verwenden, was das Verfahren technisch nicht einfach gestaltet. Weiter wird in der deutschen Auslegeschrift 1 003 702 beschrieben, daß man relativ reines 2-Äthylhexanol in einem zweistufigen Verfahren in flüssiger Phase erhält* Dabei müssen jedoch relativ hohe Drücke angewandt werden, um ein günstiges Ergebnis zu erzielen. Zudem muß man aufwendige Hoehdruckapparate verwenden. Ferner wird in der deutschen Auslegeschrift 1 269 605 ein Verfahren zur Herstellung von 2-Äthylhexanol beschrieben, bei dem man die Hydrierung in einer Stufe durchführt und das zu hydrierende 2-Äthylhexen-(2)-al-(l) mit der 0,5 bis 10-fachen Menge an rohem 2^ÄthylhexanojL,y§rdünnt,,₁, Um gute Ergebnisse über eine längere Betriebsdauer zu erzielen, müssen auch nach diesem Verfahren hohe Drücke bis zu 300 atm, angewandt werden. 462/69 109815/2215 -2-

Schließlich ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 277.232 ein , einstufiges Verfahren zur Herstellung von 2-Äthylhexa.nol bekannt,, bei dem man bei relativ niedrigen Drucken arbeitet und reines 2-Äthylhexanol erhält. Das Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß durch Ansteigen der Temperatur innerhalb der Hydrierzone Unregelmäßigkeiten bei der Hydrierung vorkommen, die einerseits den Betriebsablauf stören und andererseits zu einer Schädigung . des Katalysators führen.

Es war deshalb die technische Aufgabe gestellt, bei der Herstellung von 2-Äthylhexanol durch Hydrierung von 2-Äthylhexen-(2)-al-(l) in einem einstufigen Verfahren bei mittleren Drucken die Reaktion so zu lenken, daß 2-Äthylhexanol stets mit gleichbleibender Qualität und hoher Raum-Zeit-Ausbeute erhalten wird und die Temperatur in der Hydrierzone einfach zu regeln ist, ohne daß der Katalysator geschädigt wird.

Es wurde nun gefunden, daß man 2-Äthylhexanol durch Hydrieren von 2-Äthylhexen-(2)-al-(l) bei Temperaturen von 70 bis 220⁰C und Drücken von 20 bis 100 atm. in Gegenwart von fest angeordnet en Hydrierkatalysatoren in einer Rieselzone unter Rückführung eines Teils des rohen 2-Äthylhexanols in diese Rieselzone vorteilhafter als bisher erhält, wenn man eine solche Menge an 2-Äthylhexen-(2)-al-(l) einschließlich des rückgeführten rohen 2-Äthylhexanols in die Rieselzone zuführt, daß eine Flächenbelastung von 20 bis 100 m pro Stunde eingehalten wird.

Das neue Verfahren hat den Vorteil, daß es, obwohl es in einer Stufe verläuft und über lange Zeit,2-Äthylhexanol in gleichbleibend hoher Qualität erzeugt. Außerdem wird vermieden, daß Temperaturspitzen auftreten und damit eine Schädigung des Katalysators oder eine Verminderung der Qualität des erzeugten 2-Äthylhexanols eintritt.

Die Hydrierung wird in einer Rieselzone an fest angeordneten Hydrierkatalysatoren durchgeführt» Wie in der Technik üblich, läßt man den zu hydrierenden Ausgangsatoff in feiner Verteilung flüssig über die Katalysatorschioht fließen. Gleichzeitig wird ein Wasser-

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stoffdruck von 20 bis 100 atm. vorteilhaft von JO bis 60 atm. aufrechterhalten.

Die Hydrierung wird bei Temperaturen von 70 bis 220 G durchgeführt. Vorteilhaft führt man die Temperatur in der Rieselzone so, daß sie vom Reaktoreingang her einen steigenden Gradienten bis zum Austritt des hydrierten Produktes hat. Man hält vorzugsweise am Kopf der Rieselzone eine Temperatur von 70 bis 130 C und am Austritt der Rieselzone eine Temperatur von I70 bis 200⁰C in Abhängigkeit von der Aktivität' des Katalysators ein.

Ein Teil des als Austrag erhaltenen rohen 2-Äthylhexanols wird wieder in die Rieselzone zusammen mit frischem 2-Äthylhexen-(2)-al-(l) eingeführt. Es hat sich besonders die 4 - 8-fache Menge an rohem 2-Äthylhexanol, bezogen auf frisch zugeführtes 2-A'thylhexen-(2)-al-(l), der Rieselzone zuzuführen. Vorteilhaft wählt man die im Kreis geführte Menge so, daß man die oben erwähnten Eingangstemperaturen in die Rieselzone erreicht, so daß die Hydrierung ohne Induktionszeit sofort beginnt.

Als Katalysatoren verwendet man vorteilhaft Cobalt und/oder Nickel enthaltende Katalysatoren. Vorzugsweise enthalten die Katalysatoren 10 bis 30 Gew.# Kobalt und/oder Nickel bezogen auf den Metallgehalt. Neben den erwähnten -Metallen können die Katalysatoren Aktivatoren wie Mangan, Chrom oder Kupfer bis zu 10 Gew.% enthalten. Im allgemeinen wendet man die Katalysatoren als Trägerkatalysatoren an. Besonders bewährt haben sich Katalysatoren, die einen Gehalt an Pyro- oder Polyphosphorsäure haben, wobei der Gehalt an Pyro- oder PolyphQsphorsäure unabhängig von der Bindung des Phosphors analytisch als Phosphorpentoxid ermittelt wird. Besondere technische Bedeutung haben Katalysatoren erlangt, die auf Trägern, wie Aluminiumoxid oder Kieselsäure 15 bis 25 Gew.% Nickel, 3 bis 10 Gew.% Kupfer, 0,5 bis 3 Gew.% Mangan sowie 0,5 bis 3 Gew.% Pyro- oder Polyphosphorsäure, berechnet als Phosphorpentoxid, enthalten.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist es, daß man in der Rieselzone solche Mengen an 2-Ä'thylhexen-(2)-al-(l) einschl. des rückgeführten Teils an rohem 2-Kthylhexanol zuführt, daß eine

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Flächenbelastung von 20 bis IQO m pro Stunde eingehalten wird. Als Flächenbelastung ist zu verstehen die Menge an zugeführtem Zulauf pro Stunde Je qm Querschnitt der Rieselzone, Die Flächenbelastung kann auch als Lineargeschwindigkeit in m pro Stunde ausgedrückt werden. Besonders gute Ergebnisse erzielt man, wenn man eine Flächenbelastung von 40 bis 80 m pro Stunde einhält.

Das Verfahren nach der Erfindung führt man beispielsweise aus, indem man in einem druckbeständigen Rohr die angegebenen Katalysatoren fest anordnet und von oben 2-Ä*thylhexen-(2)-al-(l) zusammen mit der angegebenen Menge rohem 2-Äthylhexanol zudosiert, wobei man darauf achtet, daß man die erwähnten Eingangstemperaturen einhält. Die Hydrierung wird unter den angegebenen Drucken durchgeführt und die Menge an zugeführtem Produkt außerdem so gewählt, daß die beschriebene Flächenbelastung eingehalten wird. Der Austrag wird vorteilhaft gekühlt und von überschüssigem Wasserstoff befreit. Ein Teil des rohen 2-Äthylhexanols wird wieder zusammen mit dem frischen 2-Äthylhexen-(2)-al-(1) in die Rieselzone zugeführt, während der restliche Teil nach bekannten Methoden z.B. fraktionierte Destillation aufgearbeitet wird, um die letzten Reste an Verunreinigungen zu entfernen.

2-Äthylhexanol wird zur Herstellung von weichen Phthalsäureestern verwendet, die Weichmacher für Polyvinylchlorid sind.

Vergleichsversuch

Über einen im Festbett angeordneten Hydrierkatalysator,der 20 Gew.% Nickel, 12 Gew.% Mangan* 1 Gew.% Kupfer und 0,5 Gew.% Pyrophosphorsäure, berechnet als Pp°t* ^auf Kieselsäure enthält, werden in Rieselphase stündlich 2 250 kg 2-Äthylhexenal und 13 500 kg rohes 2-Äthylhexanol zusammen mit Wasserstoff bei 37 atü geleitet. Am Eingang der Rieselzone wird eine Temperatür von HO C und am Ausgang eine Temperatur von 175°C gehalten und der Wasserstoff über eine Druckregelung zudosiert. Das Katalysatorvolumen beträgt 8,7 m Der Katalysatorbettdurchmesser ist 1 40Ö iiim. Daraus errechnet sich eine Raumgeschwindigkeit (Raümbelastung) von 2,45 (h~ ) und eine Lineargeschwindigkeit (Flächenbelastung ) von 13*8 (m/h).

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Als Maß für den Hydrierumsatz wird die Brom-Zahl nach Kaufmann im Reaktoraustrag genommen. Diese Methode erfaßt durch Bromierung das an der -C=C-Doppelbindung nichthydrierte 2-A'thylhexenal.

Der Reaktoraustrag hat eine Brom-Zahl von 3,91.

Beispiel 1

In einer gleichen Anordnung und gleichen Druck- und Temperaturbedingungen werden an einem Katalysatorbett von 17,4 nr bei gleichem Reaktordurchmesser stündlich 4 500 kg 2-Äthylhexenal verdünnt durch 27 000 kg rohes 2-Äthylhexanol hydriert. Die Raumgesehwindigkeit ist unverändert 2,45 (h~ ), die Lineargeschwindigkeit verdoppelt sich auf 27,6 (m/h).

Die Brom-Zahl des Reaktoraustrags beträgt 1,13·

Beispiel 2

Auf ein Katalysatorbett von 34,8 nr werden bei unveränderten Druck- und Temperaturverhältnissen und gleichem Durchmesser, wie in Beispiel 1, stündlich 9 000 kg 2-Kthylhexenal und 54 000 kg rohes Äthylhexanol gegeben.

Die Raumgeschwindigkeit beträgt 2,45 (h" ) und die Lineargeschwindigkeit erreicht 55,2 (m/h).

Der Reaktionsaustrag hat eine Bromzahl von 0,20.

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Claims

Patentanspru ch

Verfahren zur Herstellung von 2-Äthylhexanol durch Hydrieren' von 2-Äthylhexen-(2)-al-(l) bei Temperaturen von 70 bis 220°C und Drücken von 20 bis 100 atm. in Gegenwart von fest angeordneten Hydrierkatalysatoren in einer Rieselzone und Rückführung eines Teils des rohen 2-Äthylhexanols in diese Rieselzone, dadurch gekennzeichnet, daß man eine solche Menge an 2-Äthylhexen-(2)-al-(l) einschließlich des.rückgeführten Teils an rohem 2-Äthylhexanol in die Rieselzone zuführt, daß eine Flächenbelastung von 20 bis 100 m pro Stunde eingehalten wird.

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

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