DE3029739A1 - Tertiary alcohol prepn. - by reacting iso-olefin or hydrocarbon mixt. contg. iso-olefin with water in the presence of a catalyst - Google Patents
Tertiary alcohol prepn. - by reacting iso-olefin or hydrocarbon mixt. contg. iso-olefin with water in the presence of a catalystInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von tertiärem Butylalkohol in höherer Ausbeute, als man sie bisher bei der Umsetzung von Olefinen, insbesondere Isobutylen,· mit Wasser erzielt. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von tertiärem Butylalkohol in erhöhter Ausbeute durch Umsetzung von Isobutylen mit Wasser in Gegenwart eines mehrwertigen Alkohols vom Neo-Typ oder eines seiner Derivate oder einer Oxysäure oder eines Derivats davon, unter Verwendung eines festen Katalysators, vorzugsweise einea sauren Kationenaustauscherharzes. The present invention relates to a process for the production of tertiary butyl alcohol in a higher yield than has hitherto been achieved in the reaction of olefins, in particular isobutylene, with water. The invention relates in particular to a process for the preparation of tertiary butyl alcohol in increased yield by reacting isobutylene with water in the presence of a polyhydric alcohol of the neo type or one of its derivatives or an oxyacid or a derivative thereof, using a solid catalyst, preferably an acidic one Cation exchange resin.
Zur Herstellung von tertiärem Butylalkohol durch Änderung von Wasser an Isobutylen wurde eine indirekte Hydratationsmethode vorgeschlagen, bei der Isobutylen in Schwefelsäure, absorbiert wird und man den entstandenen Schwefelsäureester hydrolysiert; ferner ist bekannt ein direktes Hydratationsverfahren, das als Katalysator eine feste Säure' oder eine saure wässrige Lösung verwendeteTo make tertiary butyl alcohol by change of water on isobutylene an indirect hydration method has been proposed, in which isobutylene in sulfuric acid, is absorbed and hydrolyzed the resulting sulfuric acid ester; a direct hydration process is also known, which used a solid acid or an acidic aqueous solution as a catalyst
Das unter Verwendung einer wässrigen Schwefelsäurelösung arbeitende Verfahren besitzt den Nachteil, dass grosse Mengen an Nebenprodukten gebildet werden durch Dimerisierung oder Primerisierung von Isobutylen; weitere Schwierigkeiten bereitet die Korrosion der Anlage und die Aufarbeitung der verbrauchten Schwefelsäure. Bei den meisten direkten Hydratationsverfahren mit fester Säure oder saurer wässriger Lösung als Katalysator erzielt man andererseits eine gewisse Aktivität erst bei hohen Temperaturen von etwa 200 .C oder mehr. Da das. Gleichgewicht der Hydratationsreaktion für die Alkoholbildung mit steigender Temperatur ungünstig ist, muss man die Reaktion unter einem sehr hohen Druck ausführen, um bei derart hohen Temperaturen ausreichende Ausbeuten zu erzielen. In dieserThe one working using an aqueous sulfuric acid solution Process has the disadvantage that large amounts of by-products are formed by dimerization or Primerization of isobutylene; creates further difficulties the corrosion of the system and the processing of the used sulfuric acid. Most direct hydration processes On the other hand, with a solid acid or acidic aqueous solution as a catalyst, a certain activity is achieved only at high temperatures of around 200 ° C or more. Because the equilibrium of the hydration reaction for alcohol formation is unfavorable as the temperature rises, the reaction must be carried out under a very high pressure, in order to be able to do so at such a high pressure Temperatures to achieve sufficient yields. In this
-y-C-y-C
Hinsicht ist ein Ionenaustauscherharz vom Sulfonsäure-Typ ein guter Katalysator, der den Ablauf der Reaktion bei relativ niedriger Temperatur und niedrigem Druck begünstigt. Zahlreiche Verfahren, die diesen Katalysator verwenden, wurden bereits vorgeschlagen.Respect is a sulfonic acid type ion exchange resin a good catalyst that favors the reaction to proceed at relatively low temperature and pressure. Numerous methods using this catalyst have been proposed.
So wird z.B. in "industrial and Engineering Chemistry", Band 53, Nr. 3, S. 209-211, ein Verfahren beschrieben, in dem Isobutylen kontinuierlich hydratisiert wird unter Ver- ' wendung eines Ionenaustauscherharzes als Katalysator^ das Verfahren ist jedoch nicht immer zufriedenstellend, da Wasser und Isobutylen ein heterogenes System bilden und damit unzureichende Reaktionsgeschwindigkeiten und Ausbeuten liefern.. Um dieses Problem zu lösen, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem Isobutylen oder ein isobutylenhaltiger Kohlenwasserstoff mit einer wässrigen Lösung einer organischen Säure umgesetzt wird unter Verwendung eines sauren Ionenaustauschers als Katalysator (JP-PA J OPI] 3211.6/1975 und JP-PS I4o44/197&^. Weiterhin wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem die Reaktion unter Zusatz eines einwertigen Alkohols und unter Verwendung eines ähnlichen Katalysators ausgeführt wird (JP-PA [OPI] 137906/1975) sowie ein Verfahren, bei dem Glycol, Glycoläther oder Glycoldiäther zum Reaktionssystem zugesetzt wird ( JP-PA [OPI] 59802/I976 und US-PS 4 096 194).For example, in "industrial and engineering chemistry", Volume 53, No. 3, pp. 209-211, a method described in the isobutylene is continuously hydrated using an ion exchange resin as a catalyst However, the process is not always satisfactory because water and isobutylene form a heterogeneous system and thus provide inadequate reaction rates and yields .. To solve this problem, a process proposed that isobutylene or an isobutylene-containing hydrocarbon with an aqueous solution of a organic acid is converted using an acidic ion exchanger as a catalyst (JP-PA J OPI] 3211.6 / 1975 and JP-PS I4o44 / 197 & ^. Furthermore, a method has been proposed in which the reaction is carried out with the addition of a monohydric alcohol and using a similar catalyst is carried out (JP-PA [OPI] 137906/1975) and a method in which glycol, glycol ether or glycol diether is added to the reaction system (JP-PA [OPI] 59802/1976 and U.S. Patent 4,096,194).
Bei diesen Verfahren zur Herstellung von tert.-Butylalkohol durch direkte Hydratation von Isobutylen wird eine gewisse Verbesserung der Reaktionsgeschviindigkeit festgestellt, jedoch werden andererseits Nebenprodukte gebildet wie Addukte aus Isobutylen und organischen Säuren oder organischen Lösungsmitteln, die dem Reaktionssystem zugesetzt wurden. Diese Nebenprodukte und dem Reaktionssystem zugesetzten organischen Lösungsmittel machen die Abscheidung und Reinigung des tert.-Butylalkohols durch Destillation aufgrund von Siedepunktsunter-In this process for the production of tert-butyl alcohol some improvement in the rate of reaction is noted, however, by direct hydration of isobutylene on the other hand, by-products are formed such as adducts of isobutylene and organic acids or organic solvents, added to the reaction system. These by-products and organic added to the reaction system Solvents make the separation and purification of the tert-butyl alcohol by distillation due to the lower boiling point.
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schieden schwierig. Bei Verwendung organischer Säuren wie z.B. Essigsäure wird auch die Korrosion der Anlage verstärkt.divorced difficult. If organic acids such as acetic acid are used, the corrosion of the system is also increased.
Es wurde nun gefunden, dass die Nebenreaktionen unterdrückt werden und Reaktionsgeschwindigkeit und Umwandlungsgrad erheblich verbessert werden können, wenn man einen mehrwertigen Alkohol vom Neo-Typ oder eine Oxysäure oder ein Derivat davon, bei der ein saures Kationenaustauscherharz verwendenden Hydratationsreaktion einsetzt. Die vorliegende Erfindung basiert auf dieser Beobachtung.It has now been found that the side reactions are suppressed and the rate of reaction and degree of conversion are considerable can be improved by using a polyhydric alcohol of the Neo type or an oxyacid or a derivative thereof, in which a hydration reaction using an acidic cation exchange resin occurs. The present invention is based on this observation.
Die vorliegende Erfindung stellt somit ein Verfahren zur Herstellung von tertiärem Butylalkohol bereit, bei welchem ein Cji,- oder C -Isoolefin oder ein isoolefinhaltiges Kohlenwasserstoffgemisch, vorzugsweise Isobutylen oder ein isobutylenbäLtiges Kohlenwasserstoffgemisch, mit Wasser in Gegenwart eines festen Katalysators und vorzugsweise eines sauren Kationaustauscherharzes umgesetzt wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Reaktionssystem ein mehrwertiger Alkohol vom Neo-Typ oder ein Derivat davon oder eine Oxysäure oder ein Derivat davon einverleibt wird.The present invention thus provides a method of manufacture of tertiary butyl alcohol, in which a Cji, - or C -isoolefin or an isoolefin-containing hydrocarbon mixture, preferably isobutylene or an isobutylene-containing hydrocarbon mixture, with water in the presence of a solid Catalyst and preferably an acidic cation exchange resin is implemented. The method is characterized in that a neo type polyhydric alcohol is added to the reaction system or a derivative thereof or an oxyacid or a derivative thereof is incorporated.
Die Menge an Isobutylen oder der Isobutylengehalt eines isobutylei haltigen Kohlenwasserstoffgemischs sind nicht speziell begrenzt. Im allgemeinen besteht das isobutylenhaltige Kohlenwasserstoffgemisch hauptsächlich aus Cu-Kohlenwasserstoffen, z.B. Isobutylen; n-Butylen und Butan und gegebenenfalls geringeren Mengen an C^- oder (^-Kohlenwasserstoffen. Technisch verwendet man ein isobutylenhaltiges Cj,-Kohlenwasserstoffgemisch, das durch Wasserdampf-Crackung oder katalytische Crackung von Erdölfraktionen erhalten wurde.The amount of isobutylene or the isobutylene content of an isobutyl-containing hydrocarbon mixture are not particularly limited. In general, the isobutylene-containing hydrocarbon mixture consists mainly of Cu hydrocarbons, for example isobutylene; n-Butylene and butane and, if appropriate, smaller amounts of C ^ - or (^ -hydrocarbons. Technically, an isobutylene-containing Cj, hydrocarbon mixture obtained by steam cracking or catalytic cracking of petroleum fractions is used.
-y-2.-y-2.
D ie beiliegenden Zeichnungen Figur 1 und Figur 2 zeigen Fließschemen, die die kontinuierliche Ausführung des erfindurfsgemässen Verfahrens illustrieren. T he accompanying drawings, Figure 1 and Figure 2 show flow charts that illustrate the continuous execution of the erfindurfsgemässen method.
Der mehrwertige Alkohol vom Neo-^yp entspricht folgender allgemeiner FormelThe polyhydric alcohol of the neo-type corresponds to the following general formula
CH2 . r CH 2 . r
:x^ch2-c-ch2oh1 : x ^ ch 2 -c-ch 2 oh1
worin X,, X? und X-, Wasserstoff, Hydroxylgruppen oder organische Reste wie Alkylreste, insbesondere Methyl, Aryl-Alkoxy-, substituierte Alkoxy-· oder Esterreste darstellen, wobei mindestens einer der Reste X,, X oder X eine Hydroxylgruppe oder ein Hydroxylgruppen-haltiger Reste ist. Bevorzugte mehrwertige Alkohole sind solche, bei denen mindestens einer der Reste X,, X„ und X eine Hydroxylgruppe darstellt, oder deren Äther mit dem gleichen oder einem anderen Alkohol. Beispiele für mehrwertige Alkohole dieser Art sind:where X ,, X ? and X, hydrogen, hydroxyl groups or organic radicals such as alkyl radicals, in particular methyl, aryl-alkoxy, substituted alkoxy or ester radicals, where at least one of the radicals X, X or X is a hydroxyl group or a radical containing hydroxyl groups. Preferred polyhydric alcohols are those in which at least one of the radicals X 1, X 1 and X represents a hydroxyl group, or their ethers with the same or a different alcohol. Examples of polyhydric alcohols of this type are:
(1) Pentaerythrit(1) pentaerythritol
CH-OH
HOCH2-C-CH2OHCH-OH
HIGH 2 -C-CH 2 OH
CH2OH ■!__ CH 2 OH ■! __
(2) Trimethylolpropan(2) trimethylol propane
: CH3CH2-C-CH2OH: CH 3 CH 2 -C-CH 2 OH
CH2OHCH 2 OH
Trimethylolethan ! - CH2OHTrimethylolethane! - CH 2 OH
CH^-C-CH0OH ; 3 , 2CH 1 -C -CH 0 OH; 3, 2
CH0OH ι 2 CH 0 OH ι 2
Neopenty!glycol CH3 Neopenty! Glycol CH 3
(5) Dipentaerythrit(5) dipentaerythritol
CH2OH · CH2OHCH 2 OH • CH 2 OH
j HOCH0-C-CH0-O-CH0-C-CH0Oh ! ί \ 2 2 ,j HIGH 0 -C-CH 0 -O-CH 0 -C-CH 0 Oh! ί \ 2 2,
S . CH0OH CH0OH ι 2S. CH 0 OH CH 0 OH ι 2
(β) ' Dineopentylglycol(β) 'dineopentyl glycol
CH3 ■ . CH,-·· - CH 3 ■. CH, - ·· -
CH3 CH3 CH 3 CH 3
Als Derivate dieser mehrwertigen Alkohole kann man deren Ester oder partiell veresterte Produkte oder ihre Ä'ther wie die' vorstehend beschriebenen Ä'ther-Dimeren verwenden. Selbstverständlich kann man mehrwertige Alkohole und deren Derivate im Gemisch anwenden.Derivatives of these polyhydric alcohols can be their esters or partially esterified products or their ethers such as those above Use the ether dimers described. Of course you can use polyhydric alcohols and their derivatives in a mixture.
Der mehrwertige Alkohol vom Neo-Typ oder sein Derivat wird ge- · wohnlich in Form einer Lösung in Wasser verwendet, er muss jedoch nicht vollständig darin gelöst sein. Mit zunehmender Menge an mehrwertigem Alkohol oder Derivat davon nimmt im allgemeinen dieThe polyhydric alcohol of the neo type or its derivative is usually used in the form of a solution in water, but it must not be completely dissolved in it. As the amount of polyhydric alcohol or its derivative increases, the
Bildungsgeschwindigkeit des tertiären Butylalkohols zu, jedoch erhöht sich auch die Viskosität der Lösung. Demzufolge wird diese Verbindung im allgemeinen in einer Menge von 5 bis 800 und vorzugsweise von 10 bis 400 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Wasser eingesetzt.Rate of formation of tertiary butyl alcohol, however, the viscosity of the solution also increases. Accordingly, this compound is generally used in an amount from 5 to 800 and preferably from 10 to 400 parts by weight per 100 parts by weight of water.
Beispiele für erfindungsgemäss verwendbare Oxysäuren sind die Cp-C1--Hydroxysäuren wie Hydroxyessigsäure (HOCHpCOOH),Examples of oxyacids which can be used according to the invention are the Cp-C 1 -hydroxy acids such as hydroxyacetic acid (HOCHpCOOH),
—"όχόώϊοπ*™ Milchsäure (CH^CH(OH)COOH), ^-HyiöroxysSurfe (HOCH2CH0COOH), β,β,β-Trichlormilchsäure (CI-CCH(OH)COOH), HydroxyvalinsMure (HOCH2C(CEL)2COoH), ^-Hydroxybuttersäure (HOCHgCH CHgCOOH) und dergleichen.- "όχόώϊοπ * ™ lactic acid (CH ^ CH (OH) COOH), ^ -HyiöroxysSurfe (HOCH 2 CH 0 COOH), β, β, β-trichlorolactic acid (CI-CCH (OH) COOH), HydroxyvalinsMure (HOCH 2 C ( CEL) 2 COoH), ^ -hydroxybutyric acid (HOCHgCH CHgCOOH) and the like.
Als typisches Beispiel für Hydroxysäure-Derivate werden Lactone, die intramolekular kondensierten Hydroxysäuren entsprechen, bevorzugt,
jedoch können auch andere Oxysäureester verwendet
werden, .insbesondere die niederen Alkylester wie Methyl-' und Ethylester. Geeignete Lactone sind das ß-Propriolacton
CH2-CH2, ß, ß-Dimethylpropriolacton·
0-0As a typical example of hydroxy acid derivatives, lactones which correspond to intramolecularly condensed hydroxy acids are preferred, but other oxy acid esters can also be used, in particular the lower alkyl esters such as methyl and ethyl esters. Suitable lactones are the ß-propiolactone CH 2 -CH 2 , ß, ß-dimethylpropriolactone
0-0
^fW «^_ f u. eier^ fW «^ _ f u. eggs
;CH α «—CO ^Butyrolacton CH -CHn, ^-VaIerolacton te-J L 2 ί 2 ; CH α «—CO ^ butyrolactone CH -CH n , ^ -VaIerolacton te- J L 2 ί 2
CH^ COCH ^ CO
m f2p2 m f2p 2
.CH--CH CO t9-Valerolacton CH0CH0CH0CH0COO, Diglycolid.CH - CH CO t9-valerolactone CH 0 CH 0 CH 0 CH 0 COO, diglycolide
'>:.m- -. η ■ — 1,1'> : .m- -. η ■ - 1.1
ψΓ-'.y: . \ Lactid CH,CH CHCH, ψΓ - '. y:. \ Lactide CH, CH CHCH,
CH, .CH. 5 ν /3 CH, .CH. 5 ν / 3
&-': 'ν η — rn CO - 0& - ':' ν η - rn CO - 0
und dergleichen.and the same.
- \y- /?/). '■-"'--" - 3023739- \ y- /? /). '■ - "'-" - 3023739
Beispiele geeigneter Oxysaureester sind der Glycolsäuremethyleste'r HOCH2COOCHg, Glycolsäureethylester HOCHgCOOCgH und dergleichen. Man kann somit die Oxysäure mit gerader oder verzweigter Cg-C,--Alkylkette und deren Derivate verwenden, d.h. niedere Alkylester der Hydroxysäuren, Lactone, Lactide, Halogen- und insbesondere Chlor-substituierte Derivate oder deren Gemische.Examples of suitable oxy acid esters are methyl glycolate HOCH 2 COOCHg, ethyl glycolate HOCHgCOOCgH and the like. It is thus possible to use the oxyacid with a straight or branched Cg-C, alkyl chain and derivatives thereof, ie lower alkyl esters of hydroxy acids, lactones, lactides, halogen and, in particular, chlorine-substituted derivatives or mixtures thereof.
Die Oxysäure oder deren Derivat wird gewöhnlich in Form einer Lösung in Wasser eingesetzt, in der sie Jedoch nicht stets vollständig gelöst sein muss. Erhöht man die zugesetzte Menge an Oxysäure oder Derivat davon, so nimmt im allgemeinen die Bildungsgeschwindigkeit des tertiären Butylalkohols zu« bei zu grossem Überschuss wird jedoch die Leistung des Reaktors gesenkt. Eine derartige Verbindung wird daher im allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis 200 und vorzugsweise von 0,3 bis 50 Gew.teilen pro Gewichtsteil Wasser zugesetzt.The oxyacid or its derivative is usually in the form of a Solution in water used, in which, however, it does not always have to be completely dissolved. If you increase the amount added of oxyacid or its derivative, the rate of formation of tertiary butyl alcohol generally increases however, the output of the reactor becomes too great a surplus lowered. Such a compound is therefore generally used in an amount from 0.1 to 200, and preferably from 0.3 to 50 parts by weight per part by weight of water were added.
Zu den erfindungsgemäss verwendeten festen Katalysatoren gehören vorzugsweise stark saure Kationenaustauscherharze, z.B. sulfonierte Polystyrolharze, bei denen SuIfonsäuregruppen in ein Grund-Copolymer aus Styrol und Divinylbenzol eingeführt · wurden, Phenolsulfonharze, bei denen SuIfonsäuregruppen in ein Kondensat aus Phenol und Formaldehyd eingeführt wurden, und Perfluorsulfonsäureharze bestehend aus Copolymeren aus sulfoniertem Vinylätherfluorid und Fluorkohlenstoff, die vorzugsweise gelartig, makroporös oder makrovernetzt sind. Auch Ionenaustauscherharze auf Träger können verwendet werden. Ferner kann man andere feste Hydratationskatalysatoren verwenden, z.B. oxydische Katalysatoren wie Tonerde, Kieselsaure/Tonerde,. Silicagel, Zeolite, Mordenite, Kaolin," Oxide von Metallen wie Wolfram, Thorium, Zirkon, Molybdän, Zink,The solid catalysts used in the present invention include preferably strongly acidic cation exchange resins, e.g. sulfonated polystyrene resins, in which sulfonic acid groups in a basic copolymer of styrene and divinylbenzene were introduced, phenol sulfone resins in which sulfonic acid groups in a condensate of phenol and formaldehyde have been introduced, and perfluorosulfonic acid resins composed of copolymers sulfonated vinyl ether fluoride and fluorocarbon, the are preferably gel-like, macroporous or macro-crosslinked. Supported ion exchange resins can also be used. It is also possible to use other solid hydration catalysts, for example oxidic catalysts such as alumina, silica / alumina. Silica gel, zeolite, mordenite, kaolin, "oxides of metals such as tungsten, thorium, zirconium, molybdenum, zinc,
Titan und Chrom, derartige Oxide auf Trägern, Mineralsäurekatalysatoren wie Phosphorsäure auf einem Träger, Heteropolysäuren wie Silikowolframsäure auf einem Träger, Sulfide wie Nickel- und Nickel/Wolfram-sulfid, gegebenenfalls auf Trägern, und Metallsulfate wie Aluminiumsulfat.Titanium and chromium, such supported oxides, mineral acid catalysts such as phosphoric acid on a carrier, heteropolyacids such as silicotungstic acid on a carrier, sulfides such as Nickel and nickel / tungsten sulfide, optionally on supports, and metal sulfates such as aluminum sulfate.
Die Katalysatormenge hängt davon ab,, wie der Katalysator verwendet wird, d.h. in Form einer Suspension oder einer Pestbettschicht. Im erstgenannten Fall beträgt die Katalysatormenge vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.% einer wässrigen Lösung des mehrwertigen Alkohols vom Neo-Typ oder einer Oxysäure oder ihres Derivats. ■ . .The amount of catalyst depends on how the catalyst is used, ie in the form of a suspension or a bed of plague. In the former case, the amount of catalyst is preferably from 0.1 to 10 wt.% Of an aqueous solution of the polyhydric alcohol from the neo-type, or an oxy acid or its derivative. ■. .
Das Molverhältnis Wasser 2u Isobutylen liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10, da bei weniger als 1 der Umwandlungsgrad gesenkt wird, während bei zu grossem Verhältnis die Leistungsfähigkeit'·; des Reaktors abnimmt.The molar ratio of water to isobutylene is preferably in Range from 1 to 10, since if the ratio is less than 1, the degree of conversion is reduced, while if the ratio is too high, the efficiency '·; of the reactor decreases.
Die Reaktionstemperäur beträgt im allgemeinen JO bis 150 und vorzugsweise 50 bis 120 0C.The reaction temperature is generally from JO to 150 and preferably from 50 to 120 ° C.
Als Reaktionsdruck eignet sich Normaldruck, Jedoch wird die Reaktion vorzugsweise unter einem Druck ausgeführt, der dem Dampfdruck des Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterials bei der Reaktionstemperatur entspricht oder etwas darüber liegt.Normal pressure is suitable as the reaction pressure. However, the reaction is preferably carried out under a pressure which is The vapor pressure of the hydrocarbon feedstock is equal to or slightly above the reaction temperature.
Die Anlage kann diskontinuierlich arbeiten, jedoch verwendet man im allgemeinen einen kontinuierlichen Reaktor mit saurem Kationenaustauscherharz in Festbettschicht.The plant can operate batchwise, but a continuous reactor is generally used acidic cation exchange resin in a fixed bed layer.
Die Reaktionszeit beträgt im allgemeinen 20 min bis 10 Std. bei diskontinuierlicher Arbeitsweise, und bei kontinuierlichem Verfahren liegt eine geeignete Raumgeschwindigkeit (LHSV) derThe reaction time is generally from 20 minutes to 10 hours in the case of a discontinuous procedure and in the case of a continuous procedure A suitable space velocity (LHSV) is the procedure
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
- γ- η - γ- η
flüssigen Kohlenwasserstoffe gewöhnlich bei 0,3 bis 10 Std."1.liquid hydrocarbons usually at 0.3 to 10 hours " 1 .
Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens werden nun unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Bei diesen Ausführungsformen wird Isobutylen aus einem Isobutylenhaltigen Kohlenwasserstoffgemisch kontinuierlich in tert.-Butylalkohol umgewandelt und abgetrennt.Embodiments of the method according to the invention are will now be explained with reference to the accompanying drawings. In these embodiments, isobutylene is made from one containing isobutylene Hydrocarbon mixture continuously converted into tert-butyl alcohol and separated off.
Das System gemäss Figur 1 enthält den ersten und zweiten Reaktor 101 und 103, die mit Katalysator gefüllt sind, Destilliersäulen 102 und 104 zur Abtrennung nicht-umgesetzter Kohlenwasserstoffe a eine Destilliersäule 105 zur Abtrennung des tert.-Butanols und einen Lagerbehälter ΙΟβ für eine wässrige Lösung des mehrwertigen Alkohols vom Neo-Typ. Das als Ausgangsmaterial dienende Kohlenwasserstoffgemisch und die wässrige Lösung des mehrwertigen Alkohols werden über Leitung 1 und Leitung 2 dem ersten Reaktor zugeführt. tert.-Butylalkohol enthaltendes flüssiges Reaktionsgemisch wird am Boden des ersten Reaktors 101 abgezogen und über Leitung 3 der Destilliersäule 102 zugeführt, wo nicht-umgesetzte Kohlenwasserstoffe abgesondert werden. Ein nicht-umgesetztes Isobutylen enthaltendes Kohlenwasserstoffgemisch wird über Leitung 4 aus der Destilliersäule 102 abgezogen und zusammen mit der wässrigen Lösung des mehrwertigen Alkohols aus Leitung 6 dem zweiten Reaktor 103 zugeführt. Ein tert.-Butanol enthaltendes Flüssigkeitsgemisch wird am Boden des zweiten Reaktors 103 abgezogen und der Destilliersäule 104 über Leitung zugeführt, wobei diese Säule ein Gemisch nicht-umgesetzter Koaienwasserstoffe über Leitung 8 abgibt. Die über Leitungen und 9 abgezogenen, tert.-Butanol enthaltenden Gemische werden der Destilliersäule 105 zugeführt, die an Leitung 10 rohen tert.-Butylalkohol abgibt. Eine wässrige Lösung des "mehrwertigenThe system according to FIG. 1 contains the first and second reactors 101 and 103, which are filled with catalyst, distillation columns 102 and 104 for separating unreacted hydrocarbons , a distillation column 105 for separating the tert-butanol and a storage container ΙΟβ for an aqueous solution of neo-type polyhydric alcohol. The hydrocarbon mixture used as the starting material and the aqueous solution of the polyhydric alcohol are fed to the first reactor via line 1 and line 2. The liquid reaction mixture containing tert-butyl alcohol is drawn off at the bottom of the first reactor 101 and fed via line 3 to the distillation column 102, where unconverted hydrocarbons are separated off. A hydrocarbon mixture containing unreacted isobutylene is drawn off from the distillation column 102 via line 4 and fed from line 6 to the second reactor 103 together with the aqueous solution of the polyhydric alcohol. A liquid mixture containing tert-butanol is drawn off at the bottom of the second reactor 103 and fed to the distillation column 104 via line, this column emitting a mixture of unconverted koaiene hydrogen via line 8. The tert-butanol-containing mixtures withdrawn via lines 9 and 9 are fed to the distillation column 105, which emits crude tert-butyl alcohol on line 10. An aqueous solution of the "polyvalent
30297333029733
Alkohols wird an Leitung 11 abgegeben, mit Wasser aus Leitung 12 vermischt und über den Lagerbehälter 106 der erneuten Verwendung zugeführt. Die Entfernung von-Wasser aus dem rohen tert.-Butylalkohol erfolgt in konventioneller Weise.Alcohol is delivered to line 11, mixed with water from line 12 and via the storage container 106 of the recycled. The removal of-water from the crude tert-butyl alcohol takes place in conventional Way.
Das System von Figur 2 umfasst den ersten .und zweiten Hydratationsreaktor 101 und 104, die mit Katalysator ge»· füllt sind, einen Abscheider 102 zur Trennung von nichtumgesetztem Kohlenwasserstoff und wässriger Phase, eine Destilliersäule 103 zur Abtrennung und Isolierung- des tert.-Butylalkohols und eine Destilliersäuie 105 zur Abtrennung von nicht-umgesetztem Kohlenwasserstoff.The system of Figure 2 includes the first and second Hydration reactors 101 and 104, which are filled with catalyst, a separator 102 for separating unreacted Hydrocarbon and aqueous phase, a distillation column 103 for separating and isolating the tert-butyl alcohol and a distillation column 105 for Separation of unreacted hydrocarbon.
Dem ersten Hydratationsreaktor 101 werden das Ausgangs-Kohlenwasserstoffgemisch durch' Leitung 1, Wasser durch Leitung 2 und eine die Oxysäure oder deren Derivat und tert.-Butanol enthaltende wässrige Lösung durch" Leitung 3 zugeführt. Das Produkt wird über Leitung 4 vom Boden des ersten Hydratationsreaktors dem Abscheider 102 zugeführt. Aus dem Abscheider 102 wird Kohlenwasserstoffgemisch, das nicht umgesetztes Isobutylen enthält, über Leitung 5 abgezogen und dem zweiten Hydratationsreaktor 104 zugeführt, zusammen mit einer wässrigen Lösung, die die Oxysäure oder deren Derivat enthält und aus Leitung 8 stammt. tert.-Butanol enthaltendes flüssiges Reaktionsprodukt wird am Boden des zweiten Hydratationsreaktors io4 abgezogen und über Leitung der Destilliersäule 105 zugeführt, aus der nicht-umgesetztes. Kohlenwasserstoffgemisch über Leitung 10 am Kopf abgezogen wird, während die die Oxysäure oder deren Derivat und denThe first hydration reactor 101 receives the starting hydrocarbon mixture through 'line 1, water through line 2 and an oxyacid or its derivative and Aqueous solution containing tert-butanol through "line 3 fed. The product is fed to the separator 102 via line 4 from the bottom of the first hydration reactor. A hydrocarbon mixture containing unreacted isobutylene is drawn off from the separator 102 via line 5 and fed to the second hydration reactor 104, together with an aqueous solution containing the oxyacid or whose derivative contains and originates from line 8. Tert-butanol-containing liquid reaction product is at the bottom of the second hydration reactor io4 withdrawn and fed via line to the distillation column 105, from the unreacted. Hydrocarbon mixture is withdrawn via line 10 at the top, while the oxyacid or its derivative and the
tert.-Butylalkohol enthaltende wässrige Lösung am Boden über Leitung 3 entnommen wird und von dort erneut zum erstenTert-butyl alcohol-containing aqueous solution is removed at the bottom via line 3 and from there again to the first
Hydratationsreaktor 101 gelangt. Die wässrige Lösung, die tert.-Butanol und die Oxysäure oder deren Derivat enthält und im Abscheider 102 abgesondert wurde, gelangt über Leitung 6 in die Destilliersäule 103, aus der man rohen tertiären Butylalkohol über Leitung 7 gewinnt, während die Oxysäure oder,deren Derivat enthaltende wässrige Lösung am Boden in Leitung 8 abgezogen und dem zweiten Hydratationsreaktor 104 zugeführt wird. Die Beseitigung des Wassers aus dem rohen tertiären Butylalkohol erfolgt in konventioneller Weise.·Hydration reactor 101 arrives. The aqueous solution that contains tert-butanol and the oxy acid or its derivative and separated in the separator 102, passes via line 6 into the distillation column 103, from which crude tertiary butyl alcohol via line 7 wins, while the oxy acid or its derivative containing aqueous solution on Soil in line 8 is withdrawn and fed to the second hydration reactor 104. Eliminating the water out the crude tertiary butyl alcohol is carried out in a conventional manner.
Erfindungsgemäss kann man die Geschwindigkeit den Hydratationsreaktion ■" von Isobutylen und den Umwandlungsgrad spürbar erhöhen, unter Unterdrückung von Nebenreaktionen, so dass man den tertiären Butylalkohol in hoher Ausbeute gewinnt. Ferner können der mehrwertige Alkohol vom Neo-Typ oder eine Oxysäure oder deren Derivat mit wesentlich-höherem Siedepunkt als tertiärer Butylalkfcthol leicht durch Destillation abgetrennt werden, wodurch sich ihre Wiederverwendung vereinfacht.According to the invention, the rate of the hydration reaction of isobutylene and the degree of conversion can be increased noticeably, while side reactions are suppressed, so that the tertiary butyl alcohol is obtained in high yield. Further, the polyhydric alcohol of the Neo type or a Oxy acid or its derivative with a significantly higher boiling point than tertiary butyl alcohol is easily separated off by distillation which simplifies their reuse.
Unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens kann Isobutylen aus einem isobutylenhaltigen Kohlenwasserstoffgemisch isoliert werden. Dabei wird das Isobutylen im isobutylenhaltigen Kohlenwasserstoffgemisch erfindungsgemäss in tertiären Butylalkohol überführt und dieser wird vom nicht-umgesetzten Kohlenwasserstoffgemisch abgetrennt und anschliessend in bekannter Weise dehydratisiert, wobei man Isobutylen hoher Reinheit erzielt.Using the process according to the invention, isobutylene be isolated from an isobutylene-containing hydrocarbon mixture. The isobutylene is in the isobutylene-containing hydrocarbon mixture according to the invention converted into tertiary butyl alcohol and this is from the unreacted hydrocarbon mixture separated off and then dehydrated in a known manner, obtaining isobutylene of high purity.
In den folgenden Beispielen sind unter Teilen GewichtsmengenIn the following examples, parts are amounts by weight
und unter Prozentangaben Mol-# zu verstehen, falls nichts Anderes angegeben wird.and percentages are to be understood as Mol- #, unless otherwise is specified.
ORIGfNAL INSPECTEDORIGfNAL INSPECTED
In einem mit Rührer und einem makroretikulären Kationenaustauscherharz (Handelsbezeichnung Amberlite 15) aus sulfonierten! Styrol/Divinylbenzol-Copolymer ausgestatteten Autoclaven werden Hydratisierungsreaktionen von Isobutylen (99*5 %) und einem isobutylenhaltigen C^-Kohlenwasserstoffgemisch (2J-1,0 % Isobutylen, 43,0 fo n-Butylene, 16,0 % Butane) unter Verwendung von wässrigen Losungen mehrwertiger Alkohole unterIn a stirrer and a macroreticular cation exchange resin (trade name Amberlite 15) made of sulfonated! Styrene / divinylbenzene copolymer are equipped autoclave hydration reactions of isobutylene (99 * 5%) and a C ^ -hydrocarbon isobutylenhaltigen (2-J 1.0% isobutylene, 43.0 fo n-butylenes, 16.0% butanes) using of aqueous solutions of polyhydric alcohols
.aus geführt;., den Bedingungen' gemäss Tabelle V. Nach der umsetzung werden die Reaktionsprodukte rasch abgekühlt und gaschromatographisch analysiert, wobei man die Ausbeuten an tertiärem Butylalkohol und Nebenprodukten erhält. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst:"Out of;""theconditions" according to Table V. After the reaction, the reaction products are rapidly cooled and analyzed by gas chromatography, the yields of tertiary butyl alcohol and by-products being obtained. The results are summarized in Table 1:
Bsp« AlkoholEg «alcohol
Alkohol Wasser Isobutylen-(g) (g) feehalt Ausgangs-Kohlenwasser stoff gemischAlcohol Water Isobutylene (g) (g) Fe content Starting hydrocarbon mixture
CO O K)CO O K)
Neben-Next to-
Isobu~ Kata- Reak- Reak- Reak- Austylen lysator tions-tions- tions- beute produkte (Mol) (g) temp, druck 2 zeit TBA On (kg/cm )(Std)Isobu ~ Cata- React- React- Reak- Austylen lysation- tion- prey products (Mol) (g) temp, pressure 2 time TBA O n (kg / cm) (hours)
1 Neopentylglycol 2001 neopentyl glycol 200
2 Neopentylglycol 3002 neopentyl glycol 300
3 Trimethylolpro-3 trimethylolpro-
pan ' 200pan '200
4 TrimethyIölpropan 1004 trimethylol propane 100
5 Pentaerythrit 405 pentaerythritol 40
6 Trimethylolpro-6 trimethylolpro-
pan 100pan 100
Neopentylglycol 150Neopentyl glycol 150
200 100200 100
200200
300 360300 360
99,5 99,599.5 99.5
99,5 99,599.5 99.5
150 41,0150 41.0
1,0.1.0.
2020th
7070
0,5 17,3 0,30.5 17.3 0.3
7 Trimethylel-7 trimethyl-
propan 200 200 99,5 3,0propane 200 200 99.5 3.0
8 Neopentylglycol 250 150 99,5 3,08 neopentyl glycol 250 150 99.5 3.0
9 Pentaerythrit 50 150 41,0 1,0 Neopentylglycol 2009 pentaerythritol 50 150 41.0 1.0 neopentyl glycol 200
+ TBA = tert.-Butanol Ausbeute: MoI-^, bezogen auf eingesetztes Isobutylen+ TBA = tert-butanol Yield: MoI- ^, based on isobutylene used
80. 12
6fr.· v7>
80 1280. 12
6fr. V7>
80 12
4,0 92,1 0,3 53Pi- " 93,2 0,4 5,0 80,2 0,54.0 92.1 0.3 53 Pi "93.2 0.4 5.0 80.2 0.5
Reaktionsgefäss, Katalysator und Ausgangs-Kohlenwasserstoffe entsprachen den Beispielen 1 bis 9. Die Vergleichsversuche wurden ausgeführt ohne Zusatz von organischem Lösungsmittel zipReaktionssystem und mit Zusatz von organischem Lösungsmittel anstelle der mehrwertigen Alkohole. Tabelle 2 gibt die Versuchsbedingungen und Resultate wieder. Die Ausbeuten an tertiärem Butanol und Nebenprodukten wurden wie in den Beispielen 1 bis 9 ermittelt*Reaction vessel, catalyst and starting hydrocarbons corresponded to Examples 1 to 9. The comparative experiments were carried out without the addition of organic solvents and with the addition of organic solvents instead of the polyhydric alcohols. Table 2 shows the test conditions and results. The yields of tertiary butanol and by-products were as in the Examples 1 to 9 determined *
Bsp. Lösungsmittel E.g. solvents
Losungs- Wasser Ijobuty- Isobuty. Kata. Reak- Reak- Reak- Aus- Aus-Solution water jobuty isobuty . Kata . Rea k- Reak- Reak- Off Off
™i™/^ T ?S!2iiL len (Mo1) lysatortions- tions- tions- beute beute™ i ™ / ^ T? S! 2iiL len ( Mo1 ) lysatortions-prey
menge(g) x.Ausgangs- fa tefflp# druck zeit TBA Neben.quantity (g) x.output- fa tefflp # pressure time TBA additional .
(o„^ (kg/cm )(Std) ($) prod·(o "^ (kg / cm) (Std) ($) prod
c)c)
2020th
15 20 20 20 20 20 2015 20 20 20 20 20 20
80
80
80
80
80
80
80
8080
80
80
80
80
80
80
80
12 12 12 12 12 12 12 1212 12 12 12 12 12 12 12
1,0 8,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,01.0 8.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
8,3 25,1 16,7 10,78.3 25.1 16.7 10.7
6,26.2
7,9 6,8 17,27.9 6.8 17.2
0,5 1,3 4,5 2,40.5 1.3 4.5 2.4
1,4'1.4 '
0,20.2
2,42.4
Ausbeute: MpI-$, bezogen auf eingesetztes Isobutylen caYield: MpI $, based on isobutylene used approx
CDCD
CDCD
CO CDCO CD
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum kontinuierlichen Hydratisieren von Isobutylen in einem isobutylenhaltigen Cj,-Kohlenwasserstoffgemisch und Abtrennung des tertiären Butylalkohols, wobei eine Vorrichtung gemäss Figur 1 verwendet wurde.This example describes a process for continuously hydrating isobutylene in an isobutylene-containing Cj, hydrocarbon mixture and separating off the tertiary butyl alcohol, a device according to FIG. 1 being used became.
Einem ersten Reaktor 101 werden- das C^-Kohlenwasserstoffgemisch (19,8 % Isobutylen, 32,0 % n-Butene, 48,2 %■ Butane, erhalten durch katalytische Crackung) in einer Menge von 8415 Teilen pro Stunde über Leitung 1 und eine 55 Gew.-^ige wässrige Lösung von Neopentylglycol in einer Menge von 7200 Teilen/Std. über Leitung 2 zugeführt. Der erste Reaktor 101 ist mit dem gleichen Katalysator gefüllt,· der in den Verfahren der Beispiele 1 bis 9 verwendet wurde. Die Wasseranlagerung erfolgt bei einer Temperatur von 90 C, einem Druck von 16 kg/cm und einer Raumgeschwindigkext LHSV von 2,0 Std" . Eine aus dem ersten Reaktor 101 gewonnene Flüssigkeit mit 11,6 % tertiärem Butylalkohol wird.in einer Menge von'15 615 Teilen/Std. einer ersten Destilliersäule 102 zwecks Abscheidung der Kohlenwasserstoffe über Leitung 3 zugeführt. Über Leitung 4 wird nichtumgesetztes Kohlenwasserstoffgemisch abgezogen, in Leitung 5 erhält man eine wässrige Neopentylglycol-Lösung mit 21,1 % tertiärem Butylalkohol in einer Menge von 8 566 Teilen/Std. Das nicht-umgesetzte Isobutylenhaltige Kohlenwasserstoffgemisch (4,3 % Isobutylen, 38,2 % n-Butene, 57*5-^ Butane) gelangt über' Leitung 4 in einer Menge von 7 049 Teilen/Std. und die 55 Gew.-^ige wässrige Neopentylglycol-Lösung über Leitung 6 in einer Menge von 3 600 Teilen/Std. zum zweiten Reaktor I03 (enthält den gleichen Katalysator wie der erste Reaktor 101), in dem Hydratationsreaktion bei 70 0C, einem Druck von 11 kg/cm und einer Raumgeschwindigkext LHSV von 1,0 Std~ fortgesetzt wird. Eine 3,1 % tertiären Butylalkohol enthaltende, aus demA first reactor 101 is the C ^ hydrocarbon mixture (19.8 % isobutylene, 32.0 % n-butenes, 48.2 % ■ butanes, obtained by catalytic cracking) in an amount of 8415 parts per hour via line 1 and a 55 wt .- ^ aqueous solution of neopentyl glycol in an amount of 7200 parts / hour. supplied via line 2. The first reactor 101 is filled with the same catalyst that was used in the processes of Examples 1-9. The accumulation of water takes place at a temperature of 90 C, a pressure of 16 kg / cm and a space velocity LHSV of 2.0 hours ". A liquid with 11.6 % tertiary butyl alcohol obtained from the first reactor 101 is in an amount of 15,615 parts / hour of a first distillation column 102 for the purpose of separating off the hydrocarbons via line 3. Unreacted hydrocarbon mixture is drawn off via line 4, and line 5 gives an aqueous neopentyl glycol solution with 21.1 % tertiary butyl alcohol in an amount of 8566 Parts / hour. The unreacted isobutylene-containing hydrocarbon mixture (4.3 % isobutylene, 38.2 % n-butenes, 57 * 5- ^ butanes) passes through line 4 in an amount of 7049 parts / hour and the 55 wt .- ^ neopentyl glycol aqueous solution through line 6 in an amount of 3 600 parts / hr. to the second reactor I03 (contains the same catalyst as the first reactor 101), in the hydration reaction at 70 0 C, a pressure of 11 kg / cm and a space velocity LHSV of 1.0 hours. A 3.1 % tertiary butyl alcohol containing, from the
zweiten Reaktor 103 gewonnene Flüssigkeit wird über Leitung 7■ ■ · in einer Menge von IO 649 Teilen/Std. einer zweiten Destillier-, säule 104 zugeführt und dort von Kohlenwasserstoffen getrennt. Diese Säule gibt nicht-umgesetztes Kohlenwasserstoffgemisch (0,6 % Isobutylen, 39,6 % n-Butene, 59,8 % Butane) über Leitung 8 in einer Menge von 6 797 Teilen/Std. und eine wässrige Neopentylglycöl-Lösung mit 8,6 % tertiärem Butylalkohol über Leitung 9 in einer Menge von 3 852 Tsilen/Std.' ab. Die tert.-Butanol ent-• haltenden Flüssigkeiten in Leitung 5 aus der ersten Destilliersäule 102 und Leitung 9 aus der zweiten Destilliersäuleio4 werden vereinigt und einer dritten Destilliersäule 105 zwecks Absonderung des tertiären Butylalkohols zugeführt. Diese Säule liefert rohen tertiären Butylalkohol (88,2 % TBA, 11,8 % V/asser) in Leitung 10 in einer Menge von 2 456 Teilen/Std. und eine wässrige Neopentylglycol-Lösung in Leitung 11 in einer Menge von 9 994 - Teilen/Stunde. Die. wässrige Neopentylglycol-Lösung in Leitung 11 wird mit Wasser in einer Menge von 806 Teilen/Std. aus Leitung 12 vermischt, einem Lagerbehälter IO6 mit 55 Gew.j£iger wässriger Neopentylglycol-Lösung zugeführt und dann erneut im Kreislauf zu den drei Reaktoren geleitet.Second reactor 103 obtained liquid is via line 7 ■ ■ · in an amount of IO 649 parts / hour. a second distillation column 104 is fed and separated from hydrocarbons there. This column is unreacted hydrocarbon mixture (0.6 % isobutylene, 39.6 % n-butenes, 59.8 % butanes) via line 8 in an amount of 6,797 parts / hour. and an aqueous neopentyl glycol solution with 8.6 % tertiary butyl alcohol via line 9 in an amount of 3852 tilines / hour. ' away. The liquids containing tert-butanol in line 5 from the first distillation column 102 and line 9 from the second distillation column are combined and fed to a third distillation column 105 for the purpose of separating out the tertiary butyl alcohol. This column delivers crude tertiary butyl alcohol (88.2 % TBA, 11.8 % v / water) in line 10 at a rate of 2,456 parts / hour. and an aqueous neopentyl glycol solution in line 11 at a rate of 9,994 parts / hour. The. aqueous neopentyl glycol solution in line 11 is mixed with water in an amount of 806 parts / hour. mixed from line 12, fed to a storage container IO6 with 55% strength by weight aqueous neopentyl glycol solution and then again circulated to the three reactors.
Die Ausbeuten an tert.-Butanol betrugen im ersten Reaktor 101 82,Ö % und in einem zweiten Reaktor I03 84,0 fo, The yields of tert-butanol were 101 82.0% in the first reactor and I03 84.0% in a second reactor ,
In einem mit Rührer und hochporösem Xationenaustauscherharz aus einem sulfonierten Styrol/Divinylbenzol-Copolymer ausgestatteten Autoclaven werden Hydratationsreaktionen von 99,5 ^igem Isobutylen und isobutylenhaltigem C^-Kohlenwasserstoffgemisch (4l,0 % Isobutylen,. 43,0 fo n-Butylene, 16,0 fo Butane) ausgeführt unter Verwendung von wässrigen Lösungen von Oxysäuren oder deren Derivaten,In a flask equipped with a stirrer and a highly porous Xationenaustauscherharz of a sulfonated styrene / divinylbenzene copolymer are autoclave hydration of 99.5 ^ sodium isobutylene and isobutylenhaltigem C ^ -hydrocarbon mixture (4l, 0% isobutylene ,. 43.0 fo n-Butylene, 16, 0 fo butanes) carried out using aqueous solutions of oxy acids or their derivatives,
wobei unter den Bedingungen gemäss Tabelle j5 gearbeitet
wurde. Nach den Jeweiligen Umsetzungen wurden die Reaktionsprodukte rasch abgekühlt und gaschromatographisch analysiert,
wobei die Ausbeuten an tert.-BButanol und Nebenprodukten erhalten
wurden. Die Ergebnisse sind aus Tabelle 3 ersichtlich.working under the conditions according to table j5
became. After the respective reactions, the reaction products were rapidly cooled and analyzed by gas chromatography, the yields of tert-B butanol and by-products being obtained. The results are shown in Table 3.
■f" "1 r\V\ Ct mm React
■ f "" 1 r \ V \ Ct mm
lenbuty
len
lysa-
+· /NVl Λαϊα "
lysa-
+ · / NVl
Ή "ϊ Ο7Π Cf mm. rteatc—
Ή "ϊ Ο7Π Cf mm.
gangsi.Aus
gangs
(g)l / U L
(G)
0C T ^ tt * Jm f J tf
0 C
(Std.)Time
(Hours.)
prod.Next to-
prod.
Zur Hydratation von Isobutylen wurden der gleiche Reaktor, Katalysator und Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial wie in den Beispielen 11 bis 22 verwendet. Die Vergleichsversuche erfolgten jedoch ohne Zusatz von organischem Lösungsmittel und mit Zusatz von organischen Lösungsmitteln anstelle der Oxysäuren oder deren Derivaten. Versuchsbedingungen und Ergebnisse sind aus Tabelle 4 zu ersehen.For the hydration of isobutylene, the same reactor, catalyst and hydrocarbon feedstock as in Examples 11 to 22 were used. The comparative experiments however, were carried out without the addition of organic solvents and with the addition of organic solvents instead of Oxy acids or their derivatives. Test conditions and results are shown in Table 4.
Die Ausbeuten am tert.-Butanol und Nebenprodukten wurden wie in den Beispielen 11 bis 22 bestimmt.The yields of tert-butanol and by-products were as determined in Examples 11-22.
^leichs-
beisp.
LösungsmittelVer
^ easy
ex.
solvent
^s' <s' materialSSf! "- leobuty- Ko- Kata-
^ s '<s' material
tions-tions-
temp. druck
oc kg/cm^Reak-Reak *
tion-tion
temp. pressure
o c kg / cm ^
tions
zeit
Std.Reak
ions
Time
Hours.
beute
TBA
*the end
prey
TBA
*
beute
Nebenprod.the end
prey
Secondary prod.
Q
j?
>JJ
Q
j?
>
CD K) CD -^I CO CDCD K) CD - ^ I CO CD
00297390029739
Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zur kontinuierlichen Hydratisierung von Isobutylen in einem isobutylenhaltigen C^- Kohlenwasserstoffgemisch und Abtrennung des tertiären Butyls alkohole unter Verwendung einer Vorrichtung gemäss Figur 2.This example describes a process for continuous Hydration of isobutylene in an isobutylene-containing C ^ - Hydrocarbon mixture and separation of the tertiary butyl alcohols using a device according to FIG. 2.
In einen ersten Reaktor 101 werden über Leitung 1 das Kohlenwasserstoff gemisch (Isobutylengehalt 36,2 %) in einer Menge von 1 000. Mol/Std., über Leitung 2 527 Mol Wasser/Std. und über Leitung 3 eine wässrige Lösung von tert.-Baiaäol und Y^-Butyrolacton (17*6 % TBA, 18,7 % Wasser, 63,7 % ^-Butyrolacton( in einer Menge von 471 Mol/Std. eingeführt. Das dem ersten Reaktor 101 verlassende Gemisch wird im Abscheider 102 in eine Kohlenwasserstoff-Phase und eine wässrige Phase getrennt. Einem zweiten Hydratationsreaktor 104 wird die Kohlenwasserstoff-Phase (isobutylengehalt 12,4 %) in einer Menge von 729 Möl/Std. zugeführt, ferner eine wässrige Lösung von y^Butyrqlacton (Gehalt an Y^-ButyrοIacton 63,7 %) in einer Menge von 471 Mol/Std. Erster und zweiter Reaktor waren mit dem gleichen Katalysator aus SuIfonsäure-Kationenaustauscherharz gefüllt, das in den Verfahren der Beispiele Il bis 22 verwendet wurde. Im ersten Reaktor 101 wird eine Temperatur von 90 0C und eine LHSV von 4 Std und im zweiten Reaktor 104 eine Temperatur, von 70 C und eine LHSV von 2 Std aufrechterhalten. Das Reaktionsgemisch aus dem zweiten Reaktor 104 wird einer Destilliersäule 105 zugeführt, in welcher nieht-umgesetzte Kohlenwasserstoffe (Isobutylengehalt 1,1 %) abgetrennt und in einer Menge von 645 Mol/Std. gewonnen werden. Die wässrige Phase des Abscheiders 102 wird einer Destilliersäule 103 zugeführt, aus der roher tertiärer Butylalkohol (TBA-Gehalt 67,4 fo) in einer Menge von 527 Mol/Std. erhalten wird. Die Ausbeute an tertiärem Butylalkohol, bezogen auf das Isobutylen im Ausgangs-Kohlenwasserstoffgemisch, betrug 98,1 %. In a first reactor 101, the hydrocarbon mixture (isobutylene content 36.2 %) in an amount of 1,000 mol / hour, via line 2 527 mol of water / hour. and via line 3 an aqueous solution of tert-baiaeol and Y ^ -butyrolactone (17 * 6 % TBA, 18.7 % water, 63.7 % ^ -butyrolactone (in an amount of 471 mol / hour. The The mixture leaving the first reactor 101 is separated into a hydrocarbon phase and an aqueous phase in the separator 102. The hydrocarbon phase (isobutylene content 12.4 %) is fed to a second hydration reactor 104 in an amount of 729 mol / hour aqueous solution of Y ^ butyrolactone (content of Y ^ -butyrolactone 63.7 %) in an amount of 471 mol / hour. The first and second reactors were filled with the same catalyst made of sulfonic acid cation exchange resin, which was used in the processes of Examples II to 22 was used. in the first reactor 101, a temperature of 90 0 C and a LHSV of 4 h and in the second reactor 104, a temperature is maintained of 70 C and a LHSV of 2 h. the reaction mixture from the second reactor 104 is a distillation column 105 supplied, in which unreacted hydrocarbons (isobutylene content 1.1 %) separated and in an amount of 645 mol / hour. be won. The aqueous phase of the separator 102 is fed to a distillation column 103, from which crude tertiary butyl alcohol (TBA content 67.4 fo) in an amount of 527 mol / hour. is obtained. The yield of tertiary butyl alcohol, based on the isobutylene in the starting hydrocarbon mixture, was 98.1 %.
Für: Toa Nenryo Kogyo K.K., Chiyoda-ku, Tokyo/JapanFor: Toa Nenryo Kogyo K.K., Chiyoda-ku, Tokyo / Japan
Dr.H RechDr H Rech
r.Beil sanwaltr.Beil sanwalt
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I -C-
I.
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