DE2912230B1 - Process for the recovery and reactivation of used rhodium and phosphine-containing catalysts from reaction products of rhodium-catalyzed oxosynthesis - Google Patents
Process for the recovery and reactivation of used rhodium and phosphine-containing catalysts from reaction products of rhodium-catalyzed oxosynthesisInfo
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Description
Es ist ganz besonders überraschend, daß die Aktivität It is especially surprising that the activity
und Selektivität des regenerierten Rhodium-Katalysators höher sind als bei frisch hergestellten Rhodium-Katalysatoren.and selectivity of the regenerated rhodium catalyst are higher than with freshly prepared rhodium catalysts.
Zur Rückgewinnung und Aktivierung gebrauchter und in ihrer Aktivität stark verminderter Rhodium- und Phosphin-haltiger Katalysatoren aus den Reaktionsprodukten der Rhodium-katalysierten Oxosynthese unterwirft man den flüssigen Reaktorinhalt mit dem verbrauchten, teilweise desaktivierten Katalysator nach dem Abtrennen von Wasserstoff, Kohlenmonoxid und nicht umgesetzten Olefinen einer schonenden Destillation, wobei man eine geringe Menge Destillationsrückstand, der praktisch das gesamte Rhodium enthält, und ein praktisch rhodiumfreies Destillat erhält. Der Destillationsrückstand wird nach Zusatz der entsprechenden Menge Phosphin, frischem oder wiedergewonnenem, und eines Verdünnungsmittels, beispielsweise dem zu gewinnenden Aldehyd, wieder als Katalysator für die Hydroformylierung eingesetzt. Überraschenderweise hat dieser zurückgewonnene Kontakt mindestens die volle Aktivität und Selektivität guter, neu hergestellter Katalysatoren. For the recovery and activation of used and in their activity greatly reduced rhodium and phosphine-containing catalysts from the reaction products the rhodium-catalyzed oxo synthesis is subjected to the liquid contents of the reactor with the spent, partially deactivated catalyst after separating off Hydrogen, carbon monoxide and unreacted olefins from a gentle distillation, taking a small amount of distillation residue, which is practically all of the rhodium contains, and a practically rhodium-free distillate is obtained. The still residue after adding the appropriate amount of phosphine, fresh or recovered, and a diluent such as the aldehyde to be recovered used as a catalyst for hydroformylation. Surprisingly, this one has Recovered contact at least the full activity and selectivity good, new manufactured catalysts.
Das praktisch rhodiumfreie Destillat (Stoffstrom 1 a), Rhodiumgehalt < 0,2 Gew.ppm, insbesondere < 0,1 Gew.ppm, trennt man in den zu gewinnenden Aldehyd, einen eine Vielzahl von Stoffen enthaltenden Zwischenlauf, eine für die Aktivierung von frischem oder rückgewonnenem Rhodium-Katalysator geeignete Phosphinfraktion und einen an dem wertvollen Phosphin armen Rektifikationsrückstand, der Phosphinoxid enthält. Diese destillative Trennung des Destillats (Stoffstrom la) kann in mehreren Destillationsvorrichtungen erfolgen. The practically rhodium-free distillate (stream 1 a), rhodium content <0.2 ppm by weight, in particular <0.1 ppm by weight, are separated into those to be obtained Aldehyde, an intermediate run containing a multitude of substances, one for the Activation of fresh or recovered rhodium catalyst suitable phosphine fraction and a rectification residue that is poor in valuable phosphine, phosphine oxide contains. This distillative separation of the distillate (stream la) can be in several Distillation devices take place.
Bei der schonenden destillativen Aufteilung in mindestens zwei Stoffströme erhitzt man das Reaktionsgemisch auf Temperaturen von 150 bis 300"C, vorzugsweise von 170 bis 270O C, insbesondere von 200 bis 220"C, bei Drücken von 0,1 bis 1500 mbar, wobei man vorzugsweise in zwei Stufen arbeitet und in der ersten Stufe bei 1000 bis 1500 mbar und der zweiten Stufe bei 1 bis 10 mbar destilliert. Die gleiche Wirkung, die man durch Anwendung von vermindertem Druck erreicht, kann auch durch Anwendung eines inerten Träger-Gas-Stromes erreicht werden. Hierbei ist es wesentlich, daß das Aufheizen schonend ohne Überhitzung erfolgt. Die destillative Trennung kann in jeder Destillationsanlage mit einer gegen Überhitzung gesicherten Aufheizung durchgeführt werden, vorzugsweise destilliert man innerhalb kurzer Zeiten, beispielsweise in einem Dünnschichtverdampfer oder Fallfilmverdampfer. Die Sumpftemperatur soll vorzugsweise 200O C nicht überschreiten. With the gentle distillative division into at least two material flows the reaction mixture is heated to temperatures of 150 to 300 ° C., preferably from 170 to 270 ° C., in particular from 200 to 220 ° C., at pressures from 0.1 to 1500 mbar, preferably working in two stages and in the first stage 1000 to 1500 mbar and the second stage distilled at 1 to 10 mbar. The same Effects achieved by applying reduced pressure can also be achieved by Application of an inert carrier gas stream can be achieved. Here it is essential that the heating takes place gently without overheating. Separation by distillation can in every distillation plant with a heating system protected against overheating be carried out, preferably distilled within short times, for example in a thin film evaporator or falling film evaporator. The sump temperature should preferably not to exceed 200 ° C.
Bei der schonenden destillativen Aufteilung engt man die gebrauchten Rhodium- und Phosphin-haltigen Gemische auf 0,1 bis 30 Gewichtsprozent, bevorzugt auf 1 bis 10 Gewichtsprozent, insbesondere auf 1,5 bis 5 Gewichtsprozent Destillationsrückstand ein (Stoffstrom lb). In the gentle distillative division, the used ones are narrowed down Mixtures containing rhodium and phosphine to 0.1 to 30 percent by weight, preferred to 1 to 10 percent by weight, in particular to 1.5 to 5 percent by weight of the distillation residue a (material flow lb).
Die destillative Aufteilung des den teilweise desaktivierten Rhodium-Katalysator enthaltenden Reaktionsgemisches in mindestens zwei Stoffströme erfolgt in einer oder mehreren Destillationsvorrichtungen. Beispielsweise kann man in einer ersten Destillationsanlage den Sumpf zunächst auf 50 bis 500 Gew ppm Rh einengen und in einer zweiten Destillationsanlage auf 1000 bis 25000 Gew.ppm Rh, wobei man die erste Destillation zweckmäßig unter Normaldruck und die zweite Destillation bei reduziertem Druck durchführt. The distillative distribution of the partially deactivated rhodium catalyst containing reaction mixture in at least two streams takes place in one or more distillation devices. For example, in a first Distillation system first narrow the sump to 50 to 500 ppm by weight Rh and put it in a second distillation plant to 1000 to 25000 ppm by weight Rh, with the first Distillation expediently under normal pressure and the second distillation at reduced pressure Printing.
Die destillative Auftrennung in die Stoffströme kann diskontinuierlich und/oder kontinuierlich erfolgen. Bei zwei- und mehrstufiger Arbeitsweise destilliert man in der zweiten Stufe unter reduziertem Druck bevorzugt kontinuierlich. Ebenso kann die Ausschleusung des gebrauchten, teilweise desaktivierten Rhodium-Katalysators aus dem Hydroformylierungs-Reaktor kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Bei der diskontinuierlichen Ausschleusung des desaktivierten Katalysators entnimmt man vorzugsweise den gesamten Reaktorinhalt, bei der kontinuierlichen Ausschleusung entnimmt man nur einen Teilstrom des Reaktorinhaltes und führt den rückgewonnenen aktivierten Kontakt kontinuierlich in den Reaktor zurück. The separation by distillation into the streams can be discontinuous and / or take place continuously. Distilled when working in two or more stages is preferably carried out continuously in the second stage under reduced pressure. as well can discharge the used, partially deactivated rhodium catalyst carried out continuously or batchwise from the hydroformylation reactor. In the discontinuous discharge of the deactivated catalyst, it is withdrawn the entire contents of the reactor are preferably used in the case of continuous discharge only a partial flow of the reactor contents is withdrawn and the recovered is carried out activated contact continuously back into the reactor.
Der erneute Einsatz des rückgewonnenen Rhodium-Konzentrates (Stoffstrom lb) erfolgt mit einer solchen Menge Phosphin, daß mindestens 100 g Mol Phosphin, bezogen auf ein g Atom Rhodium, im Reaktionsmedium vorliegen. Eine Zugabe von Phosphin ist nicht erforderlich, wenn schon mehr als 100 Mol Phosphin, bezogen auf ein g Atom Rhodium, im Stoffstrom lb vorliegen. Der Katalysatoransatz kann mit frischem oder wiedergewonnenem Phosphin erfolgen. Vorzugsweise setzt man das wiedergewonnene Phosphin ein. The renewed use of the recovered rhodium concentrate (material flow lb) takes place with such an amount of phosphine that at least 100 g mol of phosphine, based on one g atom of rhodium, are present in the reaction medium. An addition of phosphine is not necessary if more than 100 moles of phosphine, based on one g Atom rhodium, present in the material flow lb. The catalyst batch can with fresh or recovered phosphine. It is preferable to use the recovered Phosphine a.
Dieses regenerierte Phosphin muß nicht in reiner Form eingesetzt werden, es kann auch in Mischung mit anderen Stoffen, die keine nachteilige Wirkung auf die Katalysatoraktivität und/oder die Selektivität haben, angewendet werden. Geeignete Phosphine sind beispielsweise Triarylphosphine. Besonders geeignet ist Triphenylphosphin. This regenerated phosphine does not have to be used in its pure form It can also be mixed with other substances that do not have any adverse effect on the catalyst activity and / or the selectivity have to be applied. Suitable phosphines are, for example, triarylphosphines. Is particularly suitable Triphenylphosphine.
Die Aktivitätserhöhung und Katalysator-Rückgewinnung ist geeignet bei der Hydroformylierung von Olefinen, vorzugsweise von C2- bis C4-Olefinen, insbesondere bei der Hydroformylierung von Propen zu Butanal. The activity increase and catalyst recovery are suitable in the hydroformylation of olefins, preferably C2 to C4 olefins, in particular in the hydroformylation of propene to butanal.
Das erfindungsgemäße Verfahren verbessert und vereinfacht die Rückgewinnung aktiver Rhodium- und Phosphin-haltiger Katalysatoren wesentlich und ermöglicht erstmals eine Aktivitätserhöhung gebrauchter Rhodium-haltiger Katalysatoren. Da praktisch keine Abgase und auch kein verunreinigtes Abwasser anfällt, ist das Verfahren zudem sehr umweltfreundlich. The method according to the invention improves and simplifies the recovery active rhodium- and phosphine-containing catalysts and enables for the first time an increase in the activity of used rhodium-containing catalysts. Practically there In addition, the process does not produce any exhaust gases or contaminated wastewater very environmentally friendly.
Beispiel 1 Nach der Hydroformylierung von Propen mit einem längere Zeit eingesetzt gewesenen und in seiner Aktivität und Selektivität erheblich geminderten Hydridocarbonyltristriphenylphosphin-Rhodium-Katalysator trennt man zunächst Wasserstoff, Kohlenmonoxid und nicht umgesetztes Propen ab. In einen ölbeheizten Glas-Fallfilmverdampfer (Verdampferfläche 814 cm2 (3 Rohre, 600 mm lang, Innendurchmesser 14,4 mm), der mit einem 214"C heißen Heizmedium beheizt ist, gibt man bei einem Druck von 1009 mbar 563 g/h dieses mit 203"C C heißem öl aufgeheizten Rückstandes der Hydroformylierung von Propen, das ca. 0,124 g Rh eines eingesetzt gewesenen und in seiner Aktivität erheblich geminderten Hydridocarbonyltristriphenylphosphin-Rhodiums (220 ppm Rh) enthält. Als Kopfprodukt erhält man 84,4 g/h (= 15 Gewichtsprozent) Leichtsieder, die im wesentlichen aus Butyraldehyden bestehen und praktisch rhodiumfrei (< 0,1 Gew.ppm Rh) sind. Als Sumpfprodukt gewinnt man 478,6 g/h höhersiedende Produkte. Dieses höhersiedende Produkt gibt man ohne Abkühlung in einen mit 212"C heißem öl beheizten Dünnschichtverdampfer aus Glas (Verdampferfläche: 900 cm2, Rotor: 900 Upm), den man bei einem Druck von 4 mbar betreibt. Als Kopfprodukt erhält man 469,5 g/h eines rhodiumfreien Destillates (Rhodiumgehalt nicht nachweisbar, < 0,1 ppm Rh). Das Destillat des Dünnschichtverdampfers rektifiziert man in einem System aus zwei kontinuierlich betriebenen Kolonnen. Example 1 After the hydroformylation of propene with a longer Time spent and significantly reduced in its activity and selectivity Hydridocarbonyltristriphenylphosphine-rhodium catalyst, hydrogen is first separated, Carbon monoxide and unreacted propene. In an oil-heated falling-film glass evaporator (Evaporator area 814 cm2 (3 tubes, 600 mm long, inner diameter 14.4 mm), the is heated with a 214 "C hot heating medium, is given at a pressure of 1009 mbar 563 g / h of this hydroformylation residue, heated with hot oil at 203 ° C. of propene, which is about 0.124 g Rh of a used and in its activity significantly reduced hydridocarbonyltristriphenylphosphine rhodium (220 ppm Rh) contains. The top product obtained is 84.4 g / h (= 15 percent by weight) of low boilers, which essentially consist of butyraldehydes and are practically rhodium-free (< 0.1 ppm by weight Rh). 478.6 g / h of higher-boiling products are obtained as the bottom product. This higher-boiling product is poured into an oil at 212 ° C. without cooling heated thin-film evaporator made of glass (evaporator area: 900 cm2, rotor: 900 Rpm) that you get at a pressure operates from 4 mbar. As a top product 469.5 g / h of a rhodium-free distillate are obtained (rhodium content not detectable, <0.1 ppm Rh). The distillate of the thin film evaporator is rectified in one System of two continuously operated columns.
Die Kolonnen haben je 20 praktische Böden, der Zulauf zur ersten Kolonne erfolgt flüssig auf den 10. Boden, während das Sumpfprodukt der ersten Kolonne ebenfalls flüssig auf den 10. Boden der zweiten Kolonne geleitet wird. Die erste Kolonne betreibt man mit einem Kopfdruck von 40 mbar und einem Differenzdruck von 30 mbar. Die Kopftemperatur beträgt 1800C, das Rücklaufverhältnis ist 1. Unter diesen Bedingungen enthält das Destillat 0,12 Gewichtsprozent Triphenylphosphin. Die zweite Kolonne betreibt man unter einem Kopfdruck von 30 mbar. Die Temperatur am Kolonnenkopf beträgt 236"C, die Sumpftemperatur 280"C. Das Rücklaufverhältnis ist 0,4. Das gewonnene Triphenylphosphin ist nach gaschromatografischer Analyse 90%ig. Dieses Produkt ist, bezogen auf gleichen Triphenylphosphingehalt, für die Herstellung des Rhodium-Katalysators frischem Triphenylphosphin gleichwertig. Dadurch erübrigt sich eine weitere durchaus mögliche Reinigung. Das Sumpfprodukt der zweiten Kolonne enthält Triphenylphosphinoxid. Im Sumpf des Dünnschichtverdampfers erhält man 9,1 g/h (= 1,62 Gewichtsprozent, bezogen auf den Zulauf zum Fallfilmverdampfer) einer hochviskosen Lösung, die das gesamte Rhodium (13800 Gew.ppm Rh) und 3,5 Gewichtsprozent Phosphor enthält. Diese Lösung versetzt man mit 30 g/h Triphenylphosphin (TPP), verdünnt mit 530 g/h n-Butanal, wobei man eine Lösung von 220 ppm Rh bei einem molaren Verhältnis von Phosphin zu Rhodium von 102 1 erhält.The columns each have 20 practical trays, the feed to the first column takes place in liquid form on the 10th tray, while the bottom product of the first column also liquid is passed to the 10th tray of the second column. The first column operates one with a head pressure of 40 mbar and a differential pressure of 30 mbar. The head temperature is 1800C, the reflux ratio is 1. Under these conditions, the Distillate 0.12 percent by weight triphenylphosphine. The second column is operated under a head pressure of 30 mbar. The temperature at the top of the column is 236 "C, the bottom temperature 280 "C. The reflux ratio is 0.4. The triphenylphosphine obtained is 90% pure according to gas chromatographic analysis. This product is based on same Triphenylphosphine content, for the production of the rhodium catalyst fresh triphenylphosphine equivalent to. This eliminates the need for any further cleaning that is possible. That Bottom product of the second column contains triphenylphosphine oxide. In the sump of the thin film evaporator 9.1 g / h are obtained (= 1.62 percent by weight, based on the feed to the falling film evaporator) a highly viscous solution that contains all of the rhodium (13800 ppm by weight Rh) and 3.5 percent by weight Contains phosphorus. This solution is mixed with 30 g / h triphenylphosphine (TPP), diluted with 530 g / h of n-butanal, a solution of 220 ppm Rh at a molar Ratio of phosphine to rhodium of 102 1 is obtained.
Mit 2 kg dieser Kontaktlösung hydroformyliert man in einer kontinuierlich arbeitenden Versuchsapparatur 125 g/h Propen mit 133 Nl/h Synthesegas (CO : H2 1:1) bei 17 bar und 100"C. Der Rohaustrag beträgt 188 g/h (Umsatz z 88%) bei einer Abgasmenge von 27 I/h (15 Vol.% C3Hb). Der Rohaustrag enthält im Mittel 92,6 Gewichtsprozent n-Butanal und 5,6 Gewichtsprozent i-Butanal. Das n/i-Verhältnis liegt somit bei 16,5. Hydroformylation is carried out continuously with 2 kg of this contact solution working test apparatus 125 g / h propene with 133 Nl / h synthesis gas (CO: H2 1: 1) at 17 bar and 100 ° C. The raw discharge is 188 g / h (conversion z 88%) with one amount of exhaust gas of 27 l / h (15 vol.% C3Hb). The raw output contains an average of 92.6 percent by weight n-butanal and 5.6 percent by weight i-butanal. The n / i ratio is therefore at 16.5.
Versetzt man die 9,1 g/h des Stoffstromes Ib statt mit 30 g/h reinem Triphenylphosphin mit 33,3 g/h des in diesem Beispiel als Destillat der zweiten Kolonne erhaltenen 90%gen Triphenylphosphins, verdünnt mit 527 g/h n-Butanal und führt mit 2 kg dieser Mischung eine Hydroformylierung nach den Angaben dieses Beispiels durch, so erhält man innerhalb der üblichen Versuchs- und Analysenschwankungen die gleichen Ergebnisse. The 9.1 g / h of stream Ib are added instead of 30 g / h of pure Triphenylphosphine with 33.3 g / h of the in this example as the distillate of the second 90% of the column obtained triphenylphosphine, diluted with 527 g / h of n-butanal and carries out a hydroformylation according to the information in this example with 2 kg of this mixture through, one obtains within the usual experimental and analytical fluctuations the same results.
Setzt man in der kontinuierlich arbeitenden Versuchsapparatur zur Hydroformylierung von 130,3 g Propen/h und 139 Nl/h Synthesegas (CO : H2 = 1:1) bei 17 bar und 100"C 2 kg eines länger eingesetzt gewesenen und in seiner Aktivität erheblich geminderten Kontaktes, der 220 Gew.ppm Rh enthält, ein, so erhält man nur einen Rohaustrag von 160,8 g/h (Umsatz = 72%) bei einer Abgasmenge von 61,5 Nl/h (16 Vol.% C3H6). Der Rohaustrag enthält im Mittel 89,7 Gewichtsprozent n-Butanal und 8,4 Gewichtsprozent iso-Butanal. Das n/i-Verhältnis liegt bei 10,7. Is used in the continuously operating experimental apparatus Hydroformylation of 130.3 g propene / h and 139 Nl / h synthesis gas (CO: H2 = 1: 1) at 17 bar and 100 "C 2 kg of one that has been used for a long time and its activity considerably reduced contact, which contains 220 ppm by weight of Rh, is obtained only a raw discharge of 160.8 g / h (conversion = 72%) with an exhaust gas quantity of 61.5 Nl / h (16% by volume C3H6). The crude discharge contains an average of 89.7 percent by weight of n-butanal and 8.4 percent by weight isobutanal. The n / i ratio is 10.7.
Setzt man zur Hydroformylierung von 112 g/h Propen mit 120 Nl/h Synthesegas unter den gleichen Bedingungen als Rhodiumkontakt frisch hergestelltes Hydridocarbonyltristriphenylphosphin-Rhodium [HRh (COX til sP)3] das mit 150 g Triphenylphosphin versetzt und mit n-Butanal auf 2 kg aufgefüllt ist (Rhodiumgehalt der Lösung 220 ppm), ein, so erhält man einen Rohaustrag von 153g/h (Umsatz z 80%) bei einer Abgasmenge von 39 Nl/h (15,5 Vol.% C3H6). Der Rohaustrag enthält im Mittel 91,6 Gewichtsprozent n-Butanal und 6,0 Gewichtsprozent i-Butanal. Das n/i-Verhältnis liegt bei 15,3. If 112 g / h of propene are hydroformylated with 120 standard l / h of synthesis gas Hydridocarbonyltristriphenylphosphine-rhodium freshly prepared under the same conditions as a rhodium contact [HRh (COX til sP) 3] which is mixed with 150 g of triphenylphosphine and with n-butanal on 2 kg is made up (rhodium content of the solution 220 ppm), one obtains one Raw discharge of 153g / h (conversion z 80%) with an exhaust gas quantity of 39 Nl / h (15.5 vol.% C3H6). The raw discharge contains an average of 91.6 percent by weight n-butanal and 6.0 percent by weight i-butanal. The n / i ratio is 15.3.
Vergleichbare Ergebnisse erhält man, wenn man nach den Angaben dieses Beispiels bei einer Belastung von 1150 g/h im Dünnschichtverdampfer bei einer Temperatur von 2500 C arbeitet. Comparable results are obtained if one follows this information Example with a load of 1150 g / h in the thin film evaporator at one temperature of 2500 C works.
Beispiel 2 Nach den Angaben des Beispiels 1 wurden 1486 g/h des dort eingesetzten Rückstandes in dem ölbeheizten Glasfallfilmverdampfer eingeengt. Das eingeengte Produkt wurde in einer Menge von 1263 g/h ohne Abkühlung, wie im Beispiel 1 beschrieben, dem Glasdünnschichtverdampfer zugeführt. Dabei destillieren 1122 g/h ab und es verbleibt ein Rückstand von 141 g/h (= 9,5 Gewichtsprozent, bezogen auf den Zulauf zum Fallfilmverdampfer), der das gesamte mit dem Produkt eingebrachte Rhodium (Konzentration 2315 Gew.ppm Rh) enthält sowie eine Konzentration von 2,0 Gewichtsprozent Phosphor. Zu dieser Lösung gibt man 61 g/h Triphenylphosphin und verdünnt mit 1280 g/h n-Butanal, wobei man eine Lösung mit 220 ppm Rh bei einem molaren Verhältnis von Phosphin : Rhodiuni von 102:1 erhält. Example 2 According to the information in Example 1, 1486 g / h were used there used residue concentrated in the oil-heated falling-film glass evaporator. That concentrated product was in an amount of 1263 g / h without cooling, as in the example 1 described, fed to the glass thin film evaporator. Distill 1122 g / h and there remains a residue of 141 g / h (= 9.5 percent by weight, based on on the inlet to the falling film evaporator), which brought in everything with the product Contains rhodium (concentration 2315 ppm by weight Rh) and a concentration of 2.0 Weight percent phosphorus. 61 g / h of triphenylphosphine are added to this solution diluted with 1280 g / h of n-butanal, a solution containing 220 ppm of Rh at a molar ratio of phosphine: rhodium of 102: 1.
Mit 2 kg dieser Kontaktlösung hydroformyliert man in der im Beispiel 1 beschriebenen Apparatur 134,8 g/h Propen mit 144 Nl/h Synthesegas (CO : H2 = 1:1) bei 17 bar und 1000C. Der Rohaustrag beträgt im Mittel 187 g/h (Umsatz 81%). Das n/i-Verhältnis liegt im Mittel bei 15,1. With 2 kg of this contact solution is hydroformylated in the example 1 described apparatus 134.8 g / h propene with 144 Nl / h synthesis gas (CO: H2 = 1: 1) at 17 bar and 1000C. The average gross output is 187 g / h (conversion 81%). That The mean n / i ratio is 15.1.
Vergleichbare Ergebnisse erhält man, wenn man nach den Angaben dieses Beispiels bei einer Belastung von 620 g/h im Dünnschichtverdampfer bei einer Temperatur von 1980 C arbeitet. Comparable results are obtained if one follows this information For example, with a load of 620 g / h in the thin-film evaporator at one temperature from 1980 C works.
Vergleichsbeispiel 3 In dem in Beispiel 1 beschriebenen Glasfallfilmverdampfer engt man, wie dort beschrieben, denselben Rohstoff auf 85% ein, 1044 g/h dieses eingeengten Produktes werden in dem im Beispiel 1 beschriebenen Dünnschichtverdampfer bei einem Druck von 3 mbar und einer Heizmitteltemperatur von 147"C weiter eingeengt. Es verdampfen 430g/h, die kein Rhodium enthalten, und es verbleibt ein Rückstand von 614 g/h, entsprechend einer Einengung von 50%, bezogen auf die dem Fallfilmverdampfer zugeführte Stoffmenge. Comparative Example 3 In the falling-film glass evaporator described in Example 1 if, as described there, the same raw material is concentrated to 85%, 1044 g / h of this concentrated product in the thin film evaporator described in Example 1 further concentrated at a pressure of 3 mbar and a heating medium temperature of 147 "C. 430g / h, which do not contain rhodium, evaporate and a residue remains of 614 g / h, corresponding to a reduction of 50%, based on that of the falling film evaporator amount of substance supplied.
Der Rückstand enthält die gesamte Rhodium-Menge. The residue contains the entire amount of rhodium.
Die Konzentration beträgt 440Gew.ppm Rh. Zudem enthält der Rückstand 1,4% Phosphorverbindungen, berechnet als Phosphor. Zu dieser Lösung gibt man 614 g/h n-Butanal, so daß man eine Lösung mit 220 Gew.ppm Rh bei einem molaren Verhältnis Phosphin zu Rhodium von 106 1 erhält. The concentration is 440 ppm by weight Rh. The residue also contains 1.4% phosphorus compounds, calculated as phosphorus. Add 614 to this solution g / h of n-butanal, so that you get a solution with 220 ppm by weight Rh at a molar ratio Phosphine to rhodium from 106 1 is obtained.
Mit 2 kg dieser Kontaktlösung hydroformyliert man in der im Beispiel 1 beschriebenen Apparatur 136 g/h Propen mit 145 Nl/h Synthesegas (CO : H2 = 1:1) bei 17 bar und 100"C. Der Rohaustrag beträgt im Mittel 175 g/h (Umsatz 75%). Das n/i-Verhältnis liegt im Mittel bei 9,6. With 2 kg of this contact solution is hydroformylated in the example 1 described apparatus 136 g / h propene with 145 Nl / h synthesis gas (CO: H2 = 1: 1) at 17 bar and 100 "C. The raw output is on average 175 g / h (conversion 75%) The average n / i ratio is 9.6.
Vergleichsbeispiel 4 A) Nach den Angaben der DE-OS 27 30 527 (Seite 15) wurden nach der Hydroformylierung mit frisch hergestelltem Hydridocarbonyltristriphenylphosphin-Rhodium [HRh(COX3P)3] und der Abtrennung von Wasserstoff, Kohlenmonoxid und nicht umgesetztem Propen bei einem Druck von 1 mm Hg und einer Temperatur von 100"C das n- und i-Butanal als Überkopffraktion abgestrippt. Das Sumpfprodukt enthält den Rhodiumkatalysator in einer Rh-Konzentration von 340ppm sowie 8,8% Triphenylphosphin (TPP). Das entspricht einem Molverhältnis TPP: : Rh von 102 1. Comparative Example 4 A) According to the information in DE-OS 27 30 527 (page 15) were after hydroformylation with freshly prepared Hydridocarbonyl triphenylphosphine rhodium [HRh (COX3P) 3] and the separation of hydrogen, carbon monoxide and unreacted Propene at a pressure of 1 mm Hg and a temperature of 100 "C is the n- and i-butanal stripped as an overhead fraction. The bottom product contains the rhodium catalyst in a Rh concentration of 340ppm and 8.8% triphenylphosphine (TPP). Corresponding a molar ratio TPP:: Rh of 102 1.
1,3 kg dieses zurückgewonnenen Katalysators versetzt man mit 700 g n-Butanal, setzt diese Katalysator-Lösung (220 ppm Rh; TPP : Rh = 102 :1) in einer kontinuierlich arbeitenden Versuchsapparatur zur Hydroformylierung von 112 g Propen/h und 120 Nl/h Synthesegas (CO : H2 = 1 bei 17 bar und 100"C ein. 1.3 kg of this recovered catalyst are mixed with 700 g n-butanal, uses this catalyst solution (220 ppm Rh; TPP: Rh = 102: 1) in a continuously operating experimental apparatus for the hydroformylation of 112 g propene / h and 120 Nl / h synthesis gas (CO: H2 = 1 at 17 bar and 100 "C.
Man erhält einen Rohaustrag von 153 g/h (Ausbeute 80%) bei einer Abgasmenge von 39 Nl/h (15,5 Vol.% C3H6). Der Rohaustrag enthält im Mittel 91,6 Gewichtsprozent n-Butanal und 6,0 Gewichtsprozent i-Butanal.A crude discharge of 153 g / h (yield 80%) is obtained with an amount of exhaust gas of 39 Nl / h (15.5% by volume C3H6). The raw discharge contains an average of 91.6 percent by weight n-butanal and 6.0 weight percent i-butanal.
Das n/i-Verhältnis liegt bei 15,3.The n / i ratio is 15.3.
B) Nach den Angaben der DE-OS 27 30 527 (Seite 15) wurden nach der Hydroformylierung mit einem längere Zeit, ca. 1 Jahr eingesetzt gewesenen und in seiner Aktivität erheblich geminderten Rhodium-Katalisator und nach der Abtrennung von Wasserstoff, Kohlenmonoxid und nicht umgesetzten Propen das n- und i-Butanal bei einem Druck von 1 mm Hg und einer Temperatur von 100"C als Überkopffraktion abgestrippt. Das Sumpfprodukt enthält den Rhodiumkatalysator in einer Rh-Konzentration von 340 ppm sowie 8,8% TPP. Das entspricht einem Molverhältnis TPP : Rh von 102 :1. B) According to the information in DE-OS 27 30 527 (page 15) were after Hydroformylation has been used for a long time, about 1 year and in its activity considerably reduced rhodium catalizer and after the separation of hydrogen, carbon monoxide and unreacted propene, the n- and i-butanal at a pressure of 1 mm Hg and a temperature of 100 "C as the overhead fraction stripped off. The bottom product contains the rhodium catalyst in a Rh concentration of 340 ppm and 8.8% TPP. This corresponds to a TPP: Rh molar ratio of 102 :1.
1,3 kg dieses zurückgewonnenen Katalysators versetzt man mit 700 g n-Butanal und setzt diese Katalysatorlösung (220 ppm Rh: TPP : Rh = 102 :1) in der kontinuierlich arbeitenden Versuchsapparatur zur Hydroformylierung von 130,3 g Propen/h und 139 Nl/h Synthesegas (CO : H2 = 1:1) bei 17 bar und 100"C ein. Man erhält nur einen Rohaustrag von 160,8 g/h (Ausbeute 72%) bei einer Abgasmenge von 61,5 Nl/h (16 Vol.% C3H6). Der Rohaustrag enthält im Mittel 89,7 Gewichtsprozent n-Butanal und 8,4 Gewichtsprozent iso-Butanal. Das n/i-Verhältnis liegt bei 10,7.1.3 kg of this recovered catalyst are mixed with 700 g n-butanal and uses this catalyst solution (220 ppm Rh: TPP: Rh = 102: 1) in the continuously operating experimental apparatus for the hydroformylation of 130.3 g propene / h and 139 Nl / h synthesis gas (CO: H2 = 1: 1) at 17 bar and 100 "C. Only a crude discharge of 160.8 g / h (yield 72%) with an exhaust gas quantity of 61.5 standard l / h (16 vol% C3H6). The crude discharge contains an average of 89.7 percent by weight of n-butanal and 8.4 percent by weight isobutanal. The n / i ratio is 10.7.
C) Das nach dem Vergleichsversuch B erhaltene Sumpfprodukt mit dem Rhodiumkatalysator in einer Konzentration von 340 ppm arbeitet man destillativ nach den Angaben des Beispiels 1 der vorliegenden Anmeldung auf. Man erhält eine hochviskose Lösung, die das gesamte Rhodium (13 800 ppm Rh) und 3,5 Gewichtsprozent Phosphor enthält. Diese Lösung versetzt man mit 30 g/h Triphenylphosphin, verdünnt mit 530g/h n-Butanal, wobei man eine Lösung von 220 ppm Rh bei einem molaren Verhältnis von Phosphin zu Rhodium von 102 1 erhält. C) The bottom product obtained after Comparative Experiment B with the Rhodium catalyst in a concentration of 340 ppm is reworked by distillation the details of Example 1 of the present application. A highly viscous one is obtained Solution containing all of the rhodium (13,800 ppm Rh) and 3.5 weight percent phosphorus contains. This solution is mixed with 30 g / h triphenylphosphine, diluted at 530 g / h n-butanal, a solution of 220 ppm Rh at a molar ratio of Phosphine to rhodium from 102 1 is obtained.
Mit 2 kg dieser Kontaktlösung hydroformyliert man nach den Angaben des Beispiels 1125 g/h Propen mit 133 Nl/h Synthesegas (CO : H2 = 1:1) bei 17 bar und 100"C. Der Rohaustrag beträgt 188 g/h (Ausbeute 88%) bei einer Abgasmenge von 27 Nl/h (15 Vol.% C3H. With 2 kg of this contact solution, hydroformylation is carried out according to the information of the example 1125 g / h propene with 133 Nl / h synthesis gas (CO: H2 = 1: 1) at 17 bar and 100 "C. The crude discharge is 188 g / h (yield 88%) with an exhaust gas quantity of 27 Nl / h (15 vol.% C3H.
Der Rohaustrag enthält im Mittel 92,6 Gewichtsprozent n-Butanal und 5,6% i-Butanal. Das n/i-Verhältnis liegt bei 16,5.The crude discharge contains on average 92.6 percent by weight of n-butanal and 5.6% i-butanal. The n / i ratio is 16.5.
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