DE931405C - Process for the production of alcohol-like compounds from oxygen-containing carbon compounds, which are formed by the catalytic addition of carbon oxide and hydrogen to unsaturated carbon compounds - Google Patents
Process for the production of alcohol-like compounds from oxygen-containing carbon compounds, which are formed by the catalytic addition of carbon oxide and hydrogen to unsaturated carbon compoundsInfo
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Description
Verfahren zur Gewinnung alkoholartiger Verbindungen aus sauerstoffhaltigen Kohlenstoffverbindungen, die durch katalytische Anlagerung von Kohlenoxyd und Wasserstoff an ungesättigte Kohlenstoffverbindungen entstehen Es ist bekannt, ungesättigte Kohlenstoft'verbindungen, insbesondere Olefinkohlenwasserstoffe, durch katalytische Anlagerung von Kohlenoxyd und Wasserstoff bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur in sogenannte Oxoverbindungen überzuführen. Als Umsetzungskatalysatoren finden hierbei vornehmlich Eisen-, Kobalt- oder Nickelkontakte Verwendung, zweckmäßig in Verbindung mit geeigneten Trägern, wie z. B. Kieselgur, und Aktivierungszusätzen, z. B. Thorium, Magnesium oder Manganverbindungen. An den vorhandenen olefinischen Doppelbindungen entstehen durch die Wassergasanlagerung im wesentlichen Ketone und Aldehyde, wobei innerhalb des Reaktionsgemische.s die im Ausgangsgemisch vorhandenen gesättigten Kohlenstoffverbindungen, insbesondere Paraffinkohlenwasserstoffe, unangegriffen zurückbleiben.Process for the production of alcohol-like compounds from oxygen-containing compounds Carbon compounds produced by the catalytic addition of carbon monoxide and hydrogen of unsaturated carbon compounds It is known that unsaturated carbon compounds especially olefin hydrocarbons, through catalytic addition of carbon monoxide and hydrogen at elevated pressure and temperature in so-called oxo compounds convict. The main conversion catalysts used here are iron, cobalt or nickel contacts use, expediently in connection with suitable carriers, such as B. kieselguhr, and activating additives, e.g. B. thorium, magnesium or manganese compounds. The accumulation of water gas forms on the existing olefinic double bonds essentially ketones and aldehydes, within the reaction mixture Saturated carbon compounds present in the starting mixture, in particular Paraffinic hydrocarbons, remain unaffected.
Es wurde gefunden, daß man die auf derartige Weise entstandenen Oxoverbindungen leicht und mit guter Ausbeute in entsprechende Alkohol- verbindungen überführen kann, wenn man sie unter Benutzung der bei der Wassergasanlagerung verwendeten Kontakte oder anderer geeigneter Katalysatoren mit Wasserstoff enthaltenden Gasen bei Temperaturen und Wasserstoffpartialdrucken behandelt, die höher liegen, als diejenigen, die bei der vorangegangenen katalytischen Wassergasanlagerung Anwendung fanden. It has been found that the oxo compounds formed in this way easily and with good yield in corresponding alcohol links can be transferred if you use them using the water gas attachment used Contacts or other suitable catalysts with hydrogen-containing gases treated at temperatures and hydrogen partial pressures that are higher than those that were used in the previous catalytic water gas attachment found.
Die Reduktion von Aldehyden und Ketonen auch in Mischung mit Paraffinkohlenwasserstoffen ist .an sich bekannt. Hieraus war jedoch niCht ersichtlich, daß sich unmittelbar im Anschluß an die katalytische Was sergasanlagerung (Oxosynthese) ohne Betriebsschwierigkeiten eine glatte und befriedigende Alkoholgewinnung durchführen läßt. The reduction of aldehydes and ketones also mixed with paraffin hydrocarbons is known per se. From this, however, it was not evident that directly following the catalytic what sergasanlagung (oxo synthesis) without operational difficulties allows a smooth and satisfactory alcohol extraction to be carried out.
Trotz verschiedenartiger Sauerstoftbindung und weitgehender Schwankung im gegenseitigen Mengenverhältnis der Oxoverbindungen geht die Reduktion außerordentlich glatt und eindeutig vor sich, so daß ohne Bildung gesättigter Kohlenwasserstoffe nur Alkohole entstehen. Hinsichtlich der Erzielung guter Ausbeuten ist die unterbleibende Bildung paraffinischer Kohlenwasserstoffe von besonderer Wichtigkeit. Insbesondere deshalb, weil gesättigte Kohlenwasserstoffe (z. -B. Äthan) nicht oder nur unter großen Verlusten in die entsprechenden Olefine zurückverwandelt werden können.Despite various types of oxygen binding and extensive fluctuations in the mutual quantitative ratio of the oxo compounds, the reduction goes extremely well smoothly and clearly in front of you, so that without the formation of saturated hydrocarbons only alcohols are formed. With regard to achieving good yields, this is not the case Formation of paraffinic hydrocarbons is of particular importance. In particular This is because saturated hydrocarbons (e.g. ethane) are not or only under large losses can be converted back into the corresponding olefins.
Als Katalysator, für die der Kohlenoxyd-Wasserstoff-Anagerung nachfolgenden Reduktion können die üblichen Hydrierkatalysatoren, wie z. B. feinverteiltes Nickel, Platin oder Palladium, verwendet werden. Man kann aber auch mit den gleichen Katalysatoren arbeiten, die bei der Wassergasanlagerung Verwendung finden. As a catalyst for those following the carbon dioxide-hydrogen addition Reduction can use the usual hydrogenation catalysts, such as. B. finely divided nickel, Platinum or palladium can be used. But you can also use the same catalysts work that are used in water gas accumulation.
Weiterhin ist folgendes zu beachten: Die bei der katalytischen Wassergasanlagerung entstehenden Produkte enthalten stets mehr oder weniger große Mengen des verwendeten Katalysators in Form von metallorganischen Verbindungen unbekannter Zusammensetzung. Bei Benutzung von kobalthaltigen Kontakten pflegt das erfindungislgemäße Ausgangsprodukt der Alkoholherstellung, Id. h. das Endprodukt der katalytischen Olefin-Wassergas-Kondensation, tief dunkelrotbraun gefärbt zu sein. Furthermore, the following must be observed: The in the case of catalytic water gas accumulation resulting products always contain more or less large amounts of the used Catalyst in the form of organometallic compounds of unknown composition. When using cobalt-containing contacts, the starting product according to the invention maintains of alcohol production, Id. h. the end product of the catalytic olefin-water gas condensation, to be colored deep dark red-brown.
Diese Metallverbindungen werden in völlig überraschender Weise bei der nachfolgenden Wasserstoffanlagerung zerlegt, und man erhält einerseits völlig metallfreie, farblose Alkohole und gewinnt andererseits das für die Wassergasanlagerung erforderliche reduzierte Kontaktmetall in hervorragender Aktivität zurück. Seiner feinen Verteilung wegen kann es unmittelbar wieder zur Wassergasaniagerung verwendet werden.These metal compounds are used in a completely surprising manner the subsequent hydrogen addition decomposed, and on the one hand one obtains completely metal-free, colorless alcohols and, on the other hand, gains that for water gas attachment required reduced contact metal back in excellent activity. His Because of its fine distribution, it can be used again immediately for water gas storage will.
Die neue Arbeitsweise verbindet aIso die Alkoholgewinnung mit einer Reinigung der Wassergasanlagerungsprodukte und mit einer sehr rationellen Regenerierung des verwendeten Katalysators. The new way of working combines alcohol production with one Purification of the water gas accumulation products and with a very efficient regeneration of the catalyst used.
Auf diese Weise wird die umständliche Aufarbeitung der entstehenden sauerstoffhaltigen Zwischenprodukte vermieden. Dieser Umstand ist von erheblicher Bedeutung, weil sich die auftretenden metallorganischen Verbindungen oft nur seht schwer entfernen lassen und zu unerwünschten Metaliverlusten Veranlassung geben.In this way, the cumbersome work-up of the resulting oxygen-containing intermediates avoided. This is a significant fact Significance because the organometallic compounds that occur often only see each other difficult to remove and give rise to undesirable metal losses.
Weiterhin ist zu beachten, daß die Reaktionsprodukte der vorangehenden Wassergasanlagerung keineswegs nur aus definierten Aldehyden bestehen. It should also be noted that the reaction products of the preceding Water gas deposits by no means only consist of defined aldehydes.
Je nach Art der verarbeiteten Olefine und in Abhängigkeit von den Reaktionsbedingungen entstehen gleichzeitig mehr oder weniger große Mengen hochmolekularer Nebenprodukte unbekannter Konstitution. Würde man die Aldehyde oder Aldehydgemische vorher raffinieren und dann erst mit Wasserstoff behandeln, so wäre die Ausbeute erheblich geringer. Bei dem neuen Verfahren ist die Ausbeute an monomolekularen Alkoholen jedoch höher, weil die Wasserstoffanlagerung der Wassertgasanlagerung unmittelbar folgt, ohne daß zwischendurch eine Reinigung oder eine Entfernung des Kontaktmetalls vorgenommen wird. Die unerwünschten hochmolækularen Nebenprodukte unbekannter Konstitution werden bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise in nicht voraussehbarer Weise zu einfachen Aikdholen abgebaut, so daß sie eine entsprechende Ausbeutesteigerung veranlassen.Depending on the type of olefins processed and depending on the Reaction conditions arise at the same time more or less large amounts of high molecular weight By-products of unknown constitution. One would use the aldehydes or aldehyde mixtures refine beforehand and only then treat with hydrogen, that would be the yield considerably less. In the new process, the yield is monomolecular However, alcohols are higher because the hydrogen attachment of the water gas attachment immediately follows, without any cleaning or removal of the Contact metal is made. The undesirable high molecular weight by-products unknown constitution are not in the procedure according to the invention in a predictable way degraded to simple aikd fetch, so that they have a corresponding Induce an increase in yield.
Weitere Einzelheiten sind aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen ersichtlich. Further details can be found in the following exemplary embodiments evident.
Ausführungsbeispiel 1 Man schlämmte in 10 kg eines synthetischen Leichtbenzins, das zwischen 47 und I450 siedete, 29 Volumprozent Olefine enthielt und eine Dichte von 0,667 (D20) aufwies, 200 g eines Kobalt-Thoriuhi-NIagnesium-Kieselgur-Katalysators auf, der annähernd 25 ovo Kobalt enthielt. Die erhaltene S'uspension wurde unter kräftigem Rühren in einem Autoklav 3 Stunden lang mit Wassergas bei einem Druck von rund 120 atü und bei einer Temperatur von 100 bis I20° behandelt. Das Reaktionsgemisch nahm hierbei annähernd 1200 bis 1300 Normalliter CO + H2 auf. Nach Anlagerung dieser Gasmenge, mit der CO und H2 annähernd im Verhältnis 1 : 1 aufgenommen wurden, trat bei der angegebenen Höchsttemperatur von I20° keine weitere Gasaufnahme mehr ein. Embodiment 1 It was slurried in 10 kg of a synthetic Light petrol, which boiled between 47 and 1450, contained 29 volume percent olefins and had a density of 0.667 (D20), 200 g of a cobalt-thoriuhi-nagnesium-kieselguhr catalyst which contained approximately 25 ovo cobalt. The suspension obtained was under vigorous stirring in an autoclave for 3 hours with water gas at one pressure of around 120 atü and treated at a temperature of 100 to 120 °. The reaction mixture absorbed approximately 1200 to 1300 normal liters of CO + H2. After attaching this The amount of gas with which CO and H2 were absorbed in an approximately 1: 1 ratio occurred no further gas uptake occurs at the specified maximum temperature of 120 °.
Danach wurde der kohlenoxydhaltige Gas rest durch Wasserstoff ersetzt, die Temperatur gesteigert und 3 Stunden bei IgO° gehalten. Während dieser Zeit nahm das Reaktionsgemisch 1360 Normalliter Wasserstoff auf. Then the carbon oxide-containing gas was replaced by hydrogen, the temperature increased and held at IgO ° for 3 hours. During this time took the reaction mixture has 1360 normal liters of hydrogen.
Das erhaltene Reaktionsprodukt wurde durch Filtrieren vom Katalysator abgetrennt. Es gab weder Aldehyd- noch Ketonreaktionen und zeigte eine Dichte von 0,7in6. Der Siedebeginn lag bei 450, bis 1450 gingen 680/o, bis 2300 900/0 über. The obtained reaction product was removed by filtration from the catalyst severed. There were no aldehyde or ketone reactions and showed a density of 0.7in6. The start of boiling was 450, to 1450 680 / o, to 2300 900/0.
Die Volumenabnahme mit P2 O5-Schwefelsäure belief sich auf annähernd 260/0. Die ursprünglich vorhandenen Olefine waren mithin unter Vergrößerung der Moleküle um jeweils ein C-Atom in Alkohole umgewandelt worden.The decrease in volume with P2 O5 sulfuric acid was approximately 260/0. The olefins originally present were therefore with an increase in the Molecules have been converted into alcohols by one carbon atom at a time.
Ausführungsbeispiel 2 In 5 kg eines synthetisch gewonnenen, im Bereich von 243 bis 21550 siedenden, 420/0 Olefine enthalwenden Kohlenwasserstoffes von der Dichte 0,770 wurden 300 g eines Kobalt-Thorium-AIagnesium-Kieselgur-Katalysators, der 25 01<> Kobalt enthielt, aufgeschlämmt. Unter kräftigem Rühren behandelte man diese Suspensionen 4 bis 5 Stunden lang in einem Autoklav bei annähernd I50 atü und bei einer Temperatur von I350 mit Wassergas. Hierhei wurden annähernd 1100 Normalliter CO + H2 aufgenommen. Nach Ablauf dieser Gasaufnahme trat hei I350 keine weitere Gasaufnahme mehr ein. Embodiment 2 In 5 kg of a synthetically obtained, in the area from 243 to 21550 boiling, 420/0 olefins contain hydrocarbons of the density 0.770 300 g of a cobalt-thorium-alagnesium-kieselguhr catalyst were which contained 25 01 <> cobalt, slurried. Treated with vigorous stirring keep these suspensions in an autoclave at approximately 150 for 4 to 5 hours atü and at a temperature of I350 with water gas. This became approximately 1100 Normal liters of CO + H2 added. After this gas uptake had elapsed, no gas occurred at I350 more gas uptake.
Danach wurde die Temperatur auf I90° und der Wassergasdruck auf 400 atü gesteigert. Jetzt trat erneute Gasaufnahme ein, und zwar wurden unter diesen Bedingungen innerhalb von 5 Stunden annähernd 1000 1 Gas aufgenommen. Das erhaltene und vom Katalysator abgetrennte Reaktionsproedukt zeigte folgende Kennzahlen: Siedebeginn: 2430 bis 255°: 36 Vofumprozent bis 282°: 6 I,5 -Wegen auftretender Spaltung wurde die Siedeanalyse nicht weiter verfolgt. The temperature was then increased to 190 ° and the water gas pressure to 400 atü increased. Now there was renewed uptake of gas, and that was among these Conditions within 5 hours of approximately 1000 liters of gas. The received and the reaction product separated off from the catalyst showed the following key figures: Start of boiling: 2430 to 255 °: 36% by volume to 282 °: 6 I, 5 -due to cleavage that occurred the boiling analysis is not pursued any further.
Dichte bei 20°............... 0,805 Hydroxylzahl ...... ......... 99 Neutralisationszahl .. ............ I,0 Verseifungszahl .....:............ I,5 Carboxylzahl .................... I,0 Wie die vorstehenden Analysendaten zeigen, sind die ursprünglich vorhandenen Olefine unter Vergrößerung der Moleküte um I C-Atom mit großer Reinheit in Produkte mit alkoholischen Hydroxylgruppen umgewandelt worden. Die Siedezahlen und die Hydroxylzahl lassen erkennen, daß im weiten Umfang Pentadecylalkohol entstanden war. Density at 20 ° ............... 0.805 hydroxyl number ...... ......... 99 Neutralization number .. ............ I, 0 Saponification number .....: ............ I, 5 Carboxyl number .................... I, 0 As the analytical data above show, are the originally present olefins with an enlargement of the molecule by an I C atom have been converted into products with alcoholic hydroxyl groups with great purity. The boiling numbers and the hydroxyl number indicate that a wide range of pentadecyl alcohol was created.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DER2388D DE931405C (en) | 1939-04-23 | 1939-04-23 | Process for the production of alcohol-like compounds from oxygen-containing carbon compounds, which are formed by the catalytic addition of carbon oxide and hydrogen to unsaturated carbon compounds |
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DER2388D Expired DE931405C (en) | 1939-04-23 | 1939-04-23 | Process for the production of alcohol-like compounds from oxygen-containing carbon compounds, which are formed by the catalytic addition of carbon oxide and hydrogen to unsaturated carbon compounds |
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DE (1) | DE931405C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE939687C (en) * | 1940-01-14 | 1956-03-01 | Chemische Verwertungsgesellsch | Process for the production of soap-forming fatty acids by the oxidation of hydrocarbons from carbohydrate hydrogenation |
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FR593648A (en) * | 1925-02-07 | 1925-08-28 | Process for the simultaneous production, by synthesis, of methyl alcohol and liquid hydrocarbons | |
GB478318A (en) * | 1936-07-14 | 1938-01-14 | Ig Farbenindustrie Ag | Improvements in the conversion of carbon monoxide with hydrogen into hydrocarbons or their oxygen-containing derivatives |
DE660619C (en) * | 1924-08-29 | 1938-05-31 | I G Farbenindustrie Akt Ges | Process for the extraction of organic compounds |
-
1939
- 1939-04-23 DE DER2388D patent/DE931405C/en not_active Expired
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