ES2344349T5 - Procedimiento para la hidrogenación de compuestos carbonílicos - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para la hidrogenación de un compuesto orgánico que presenta, al menos, un grupo carbonilo, en el cual, en presencia de hidrógeno, el compuesto orgánico es puesto en contacto con un cuerpo moldeado obtenible acorde a un procedimiento en el cual<br /><br /> (i) se presenta un material oxídico, que comprende óxido de cobre, óxido de aluminio y, al menos, uno de los óxidos de lantano, wolframio, molibdeno, titanio o circonio,<br /><br /> (ii) al material oxídico se le añade cobre metálico en polvo, hojuelas de cobre, cemento en polvo, grafito o una mezcla de ellos, y<br /><br /> (iii) la mezcla obtenida en (ii) es moldeada hasta obtener un cuerpo moldeado.

Description

Procedimiento para la hidrogenación de compuestos carbonílicos
La presente invención comprende un procedimiento para la hidrogenación de compuestos orgánicos que presentan al menos un grupo carbonilo, bajo empleo de un cuerpo moldeado caracterizado, entre otras cosas, porque
5 contienen óxido de cobre, óxido de aluminio y óxido de lantano, y porque mediante la adición de óxido de lantano se produce un cuerpo moldeado con selectividad elevada, y simultáneamente estabilidad elevada. En su obtención se añade adicionalmente polvo de cobre metálico o laminillas de cobre.
La hidrogenación catalítica de compuestos carbonílicos, por ejemplo, ácidos carboxílicos o ésteres de ácidos carboxílicos, adquiere una posición significativa en las líneas de producción de la industria química de materias
10 primas.
La hidrogenación catalítica de compuestos carbonílicos, por ejemplo, ésteres de ácido carboxílico, es realizada casi exclusivamente en reactores de lecho fijo en el procedimiento técnico. Como catalizador de lecho fijo se utilizan, además de catalizadores de tipo Raney, sobre todo, catalizadores dispuestos sobre portadores, por ejemplo, catalizadores de cobre, níquel o metal noble.
15 La US 3 923 694 describe, por ejemplo, un catalizador del tipo óxido de cobre/óxido de zinc/óxido de aluminio. La desventaja de este catalizador es que durante la reacción no es lo suficientemente estable mecánicamente y por ello se descompone relativamente rápido. Ello tiene como consecuencia una pérdida de actividad y la generación de una presión diferencial en el reactor debido al cuerpo moldeado de catalizador que se descompone. Como consecuencia de ello, es necesaria una desactivación prematura de la instalación.
20 La DE 198 09 418.3 describe un procedimiento para la hidrogenación catalítica de un compuesto carbonílico en presencia de un catalizador que comprende un portador, que contiene principalmente dióxido de titanio y, como componente activo comprende cobre o una mezcla de cobre con, al menos, un metal, seleccionado del grupo de zinc, aluminio, cerio, un metal noble y un metal del subgrupo VIII., asimismo, la superficie de cobre es, como máximo, de 10 m2/g. Los materiales soporte preferentes son mezclas de dióxido de titanio con óxido de aluminio u
25 óxido de circonio u óxido de aluminio y óxido de circonio.
En un modo de ejecución preferente, el material catalizador es deformado por adición de polvo de cobre metálico o laminillas de cobre.
La DE-A 195 05 347 describe en líneas generales un procedimiento de pastillas de catalizador con una resistencia mecánica elevada, asimismo, al material por ser comprimido se le agrega un polvo metálico o un polvo de una 30 aleación metálica. Se añade como polvo metálico, entre otros, polvo de aluminio o polvo de cobre o laminillas de cobre. En el caso de la adición de polvo de aluminio, en el caso del catalizador de óxido de cobre / óxido de zinc / óxido de aluminio, sin embargo, se obtiene un cuerpo moldeado que presenta una resistencia a la presión lateral inferior a un cuerpo moldeado obtenido sin la adición de polvo de aluminio, y el cuerpo moldeado conforme a la invención demostró en su aplicación como catalizador una actividad de conversión inferior a los catalizadores
35 obtenidos sin adición de polvo de aluminio. También se publica en ella un catalizador de hidrogenación de NiO, ZrO2, MoO3 y CuO, al cual durante la obtención se le agregan, entre otros, polvo de Cu. Pero no hay referencias acerca de la selectividad o la actividad en dicha memoria.
La DE 256 515 describe un procedimiento para la obtención de alcoholes a partir de gas sintético, en el cual se utilizan catalizadores a base de Cu / Al / Zn, obtenidos por la molienda y el empastillado conjunto con polvo de cobre
40 metálico o laminillas de cobre. En el procedimiento descrito, el foco principal está puesto en la obtención de mezclas de alcoholes C1 a C5, en la cual se selecciona un modo de procedimiento en el cual el reactor de reacción presenta, en el tercio superior de la capa, un catalizador con una cantidad elevada de polvo de cobre o laminillas de cobre, y en el tercio inferior, un catalizador que presenta una cantidad reducida de polvo de cobre o laminillas de cobre.
Un objeto de la presente invención es la puesta a disposición de un procedimiento que no presente las desventajas
45 del estado actual de la técnica, y procedimientos para la hidrogenación catalítica de compuestos carbonílicos, presentando los catalizadores presentan tanto una estabilidad mecánica elevada, como también una actividad de hidrogenación y una selectividad elevadas.
Se descubrió que mediante la precipitación simultánea de compuestos de cobre, aluminio, y mediante el subsiguiente secado, calcinado, tableteado, y mediante la adición de polvo de cobre metálico, o laminillas de cobre,
50 se obtiene un catalizador que, mediante la adición de un compuesto de lantano, conduce tanto a actividades y selectividades elevadas, como también a una estabilidad elevada de cuerpo moldeado, que se emplea como catalizador.
Por consiguiente, la presente invención comprende un procedimiento para la hidrogenación de un compuesto orgánico que presenta, al menos, un grupo carbonilo, en el cual, en presencia de hidrógeno, el compuesto orgánico es puesto en contacto con un cuerpo moldeado obtenible conforme a un procedimiento, en el que
(i) se pone a disposición un material oxídico, que comprende óxido de cobre, óxido de aluminio y óxido de lantano,
5 (ii) al material oxídico se añade cobre metálico en polvo o laminillas de cobre, y
(iii) la mezcla obtenida en (ii) se conforma para dar un cuerpo moldeado.
El catalizador utilizado en el procedimiento conforme a la invención se caracteriza porque el componente activo cobre, el componente aluminio y el componente óxido de lantano, son precipitados simultáneamente o sucesivamente, preferentemente, con una disolución de sosa, posteriormente, son secados, calcinados,
10 comprimidos y nuevamente calcinados.
Se puede utilizar, especialmente, el siguiente método de precipitación:
A) se precipita paralela o sucesivamente con una disolución de sosa una disolución de sal de cobre, una disolución de sal de aluminio y una disolución de sal de lantano, o una disolución que contiene sal de cobre, aluminio y lantano. El material precipitado se seca, y en caso dado se calcina a continuación.
15 B) Precipitación de una disolución de sal de cobre y una disolución de sal de lantano, o una disolución que contiene sal de cobre y sal de lantano sobre un soporte de óxido de aluminio elaborado previamente. En una forma de ejecución especialmente preferente, éste se presenta como polvo en una suspensión acuosa. No obstante, el material soporte se puede presentar también como bolas, barras, gravilla o comprimidos.
B1) En una forma de ejecución (I), una disolución de sal de cobre y una disolución de sal de lantano, o una
20 disolución que contiene sal de cobre y sal de lantano, se precipita preferentemente con disolución de sosa. Como alimentación se emplea una suspensión acuosa de material soporte óxido de aluminio.
Los precipitados obtenidos, resultantes de A) o B), se filtran de manera habitual, y se lavan preferentemente en medio exento de álcali, como se describe, a modo de ejemplo, en la DE 198 09 418.3.
Tanto los productos finales de A), como también de B), se secan a temperaturas de 50 a 150 °C, preferentemente a
25 120 °C, y a continuación se calcinan, en caso dado preferentemente 2 horas, en general a 200 hasta 600°C, en especial a 300 hasta 500°C.
Como sustancias de partida para A) y/o B) se pueden utilizar en principio todas las sales de Cu(I) o Cu(II) solubles en los disolventes utilizados en la aplicación, como por ejemplo, nitratos, carbonatos, acetatos, oxalatos o complejos amonio, sales de aluminio análogas y sales de lantano. De modo especialmente preferente, para el procedimiento
30 según A) y B) se emplea nitrato de cobre.
En el procedimiento según la invención, el polvo descrito desecado y eventualmente calcinado se elabora preferentemente para dar comprimidos, anillos, comprimidos anulares, productos de extrusión, cuerpos con estructura de panal o cuerpos moldeados similares. Para ello pueden utilizarse todos los procedimientos adecuados conocidos en el estado actual de la técnica.
35 La composición del material oxídico en general está estructurada de modo tal que la proporción de óxido de cobre se encuentra en el intervalo de 40 a 90 % en peso, la proporción de óxidos de lantano, wolframio, molibdeno, titanio o circonio, en el intervalo de 0 a 50 % en peso, y la proporción de óxido de aluminio, en el intervalo de hasta 50 % en peso, referido en cada caso al peso total de la suma de los componentes oxídicos mencionados anteriormente, representando estos tres óxidos conjuntamente al menos un 80 % en peso del material oxídico tras la calcinación,
40 no correspondiendo cemento al material oxídico en el anterior sentido.
El procedimiento según la invención se distingue porque, mediante la adición de lantano, en la precipitación conduce a una alta estabilidad del cuerpo moldeado, que se emplea como catalizador.
Un ejemplo de cemento es cemento de óxido de aluminio. Cemento de óxido de aluminio está constituido esencialmente por óxido de aluminio y óxido de calcio, a modo de ejemplo por aproximadamente un 75 a un 85 % en
45 peso de óxido de aluminio y aproximadamente un 15 a un 25 % en peso de óxido de calcio. Además se puede emplear un cemento a base de óxido de magnesio/óxido de aluminio, óxido de calcio/óxido de silicio y óxido de calcio/óxido de aluminio/óxido de hierro.
El material oxídico puede presentar al menos un componente adicional seleccionado entre el grupo constituido por los elementos Re, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd und Pt, especialmente, en una proporción de un máximo de un 10 % en peso, preferentemente un máximo de un 5 % en peso, respecto al peso total del material oxídico.
En otro modo de ejecución preferente del procedimiento conforme a la invención, al material oxídico se añade
5 grafito, antes del moldeado para obtener el cuerpo moldeado, adicionalmente al polvo de cobre o las laminillas de cobre. Preferentemente se añade una cantidad de grafito tal que se pueda efectuar mejor el conformado del cuerpo moldeado. En un modo de ejecución preferente se añade grafito en una proporción de 0,5 a 5 % en peso, en relación con el peso total del material oxídico. En este caso es indiferente si el grafito es añadido al material oxídico antes, después o al mismo tiempo que el polvo de cobre o las laminillas de cobre.
10 Por consiguiente, la presente invención se refiere también a un procedimiento como el descrito anteriormente, que está caracterizado porque al material oxídico o a la mezcla obtenida en (ii) se añade grafito en una proporción en el intervalo de 0,5 a 5 % en peso, en relación con el peso total del material oxídico.
Tras la adición del polvo de cobre, o las laminillas de cobre y en caso dado grafito, al material oxídico, el cuerpo moldeado obtenido a continuación del conformado se calcina, en caso dado al menos una vez, durante un tiempo
15 generalmente de 0,5 a 10 h, preferentemente 0,5 a 2 h. La temperatura de este paso de calcinado, al menos uno, se sitúa en general en el intervalo de 200 a 600 °C, preferentemente en el intervalo de 250 a 500 °C y de modo especialmente preferente, en el intervalo de 270 a 400 °C.
En el caso de empleo como catalizador en la forma oxídica, antes del carga con la disolución de hidrogenación, el cuerpo moldeado es reducido previamente con gases reductores, por ejemplo, hidrógeno, preferentemente mezclas
20 de gases inertes e hidrógeno, especialmente mezclas de hidrógeno/nitrógeno a temperaturas en el intervalo de 100 a 500 °C, preferentemente en el intervalo de 150 a 350 °C, y especialmente en el intervalo de 180 a 200 °C. En este caso se emplea preferentemente una mezcla con una fracción de hidrógeno en el intervalo de 1 a 100 % en volumen, de modo especialmente preferente en el intervalo de 1 a 50 % en volumen.
En un modo de ejecución preferente, antes de empleo como catalizador, el cuerpo moldeado conforme a la
25 invención es activado de manera en sí conocida, mediante tratamiento con medios reductores. La activación se lleva a cabo previamente en un horno de reducción, o bien tras la incorporación en el reactor. Si el reactor ha sido activado previamente en el horno de reducción, se incorpora al reactor y es cargado directamente con la disolución de hidrogenación bajo presión de hidrógeno.
El campo de empleo preferente de cuerpos moldeados es la hidrogenación de compuestos orgánicos que presentan
30 grupos carbonilo en lecho fijo. No obstante, son igualmente posibles otras formas de ejecución, como por ejemplo la reacción de fluidización con material catalizador que se encuentra en movimiento turbulento ascendente y descendente. La hidrogenación se puede llevar a cabo en la fase gaseosa o en la fase líquida. La hidrogenación se lleva a cabo preferentemente en fase líquida, a modo de ejemplo en régimen de lluvia fina o inundación.
En el caso de trabajo en régimen de lluvia fina, el educto líquido que contiene el compuesto carbonílico a hidrogenar,
35 se puede gotear en el reactor, que está sometido a presión de hidrógeno, sobre el lecho de catalizador dispuesto en el mismo, formándose sobre el catalizador una película de líquido fina. Por el contrario, en el caso de trabajo en régimen de inundación se introduce gas de hidrógeno en el reactor inundado con la mezcla líquida de reacción, pasando el hidrógeno por el lecho de catalizador en perlas de gas ascendentes.
En un modo de ejecución, la disolución a hidrogenar es bombeada en un paso directo a través de la carga de
40 catalizador. En otro modo de ejecución del procedimiento conforme a la invención, una parte del producto es extraída continuamente tras el paso por el reactor, en forma de flujo de producto, y en caso dado conducida a través de un segundo reactor, como ya se ha definido anteriormente. La otra parte del producto es conducida nuevamente al reactor, junto con el educto fresco que contiene el compuesto carbonílico. Dicho modo de funcionamiento es denominado, en adelante, régimen de circulación.
45 Si como modo de ejecución del procedimiento conforme a la invención se selecciona el régimen de goteo, se prefiere el régimen de circulación. Además es preferente trabajar en régimen de circulación bajo empleo de un reactor principal y un reactor subsiguiente.
El procedimiento conforme a la invención es adecuado para la hidrogenación de compuestos carbonílicos, por ejemplo, aldehídos y cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres de ácido carboxílico o anhídridos de ácidos carboxílicos 50 para obtener los alcoholes correspondientes, asimismo, se prefieren los compuestos carbonílicos alifáticos y cicloalifáticos, saturados e insaturados. En el caso de compuestos carbonílicos aromáticos pueden formarse productos secundarios no deseados por la hidrogenación del núcleo aromático. Los compuestos carbonílicos pueden portar otros grupos funcionales como grupos hidroxi o grupos amino. Los compuestos carbonílicos insaturados en general son hidrogenados hasta obtener alcoholes saturados. El concepto "compuestos
carbonílicos", se utiliza, en el marco de la presente invención, incluyendo todos los compuestos que presentan un grupo C=O, incluyendo ácidos carboxílicos y sus derivados. Naturalmente, también pueden hidrogenarse mezclas de dos o más de dos compuestos carbonílicos juntos. Además, también el compuesto carbonílico aislado a hidrogenar puede contener más de un grupo carbonilo.
5 Preferentemente, el procedimiento conforme a la invención es utilizado para hidrogenar aldehídos alifáticos, hidroxialdehídos, cetonas, ácidos, ésteres, anhídridos, lactonas y azúcares.
Los aldehídos alifáticos preferentes son aldehídos C2-C30 de cadena ramificada y no ramificados, saturados y/o insaturados, como se pueden obtener, por ejemplo, por oxosíntesis de olefina lineales o de cadena ramificada con dobles enlaces internos o terminales. Asimismo, también pueden hidrogenarse compuestos oligómeros que
10 contienen más de 30 grupos carbonilo.
Como ejemplo de aldehídos alifáticos se deben citar:
formaldehído, propionaldehído, n-butiraldehído, iso-butiraldehído, valeraldehído, 2-metilbutiraldehído, 3metilbutiraldehído (isovaleraldehído), 2,2-dimetilpropionaldehído (pivalinaldehído), capronaldehído, 2metilvaleraldehído, 3-metilvaleraldehído, 4-metilvaleraldehído, 2-etilbutiraldehído, 2,2-dimetilbutiraldehído, 3,3
15 dimetilbutiraldehído, caprilaldehído, caprinaldehído, glutardialdehído.
Además de los aldehídos de cadena corta mencionados, también son adecuados especialmente, los aldehídos alifáticos de cadena larga, como los que se pueden obtener, por ejemplo, por oxosíntesis de a –olefinas lineales.
Son especialmente preferentes los productos de enolización, por ejemplo, 2-etilhexenal, 2-metilpentenal, 2,4dietiloctenal o 2,4-dimetilheptenal.
20 Los hidroxialdehídos preferentes son hidroxialdehído C3-C12, como los que se obtienen, por ejemplo, por reacción aldólica a partir de aldehídos y cetonas, alifáticos y cicloalifáticos, consigo mismos o con formaldehído. Ejemplos de ello son 3-hidroxipropanal, dimetiloletanal, trimetiloletanal (pentaeritrital), 3-hidroxibutanal (acetaldol), 3-hidrox-i-2etilhexanal (butilaldol), 3-hidroxi-2-metilpentanal (propienaldol), 2-metilolpropanal, 2,2-dimetilolpropanal, 3-hidroxi-2metilbutanal, 3-hidroxipentanal, 2-metilolbutanal, 2,2-dimetitolbutanal, hidroxipivalinaldehído. Se prefiere
25 especialmente el aldehído de hidroxipivalina (HPA) y el dimetilolbutanal (DMB).
Las cetonas preferentes son acetona, butanona, 2-pentanona, 3-pentanona, 2-hexanona, 3-hexanona, ciclohexanona, isoforona, metilisobutilcetona, oxido de mesitilo, acetofenona, propiofenona, benzofenona, benzalacetona, dibenzalacetona, benzalacetofenona, 2,3-butanodiona, 2,4-pentanodiona, 2,5-hexanodiona y metilvinilcetona.
30 Por otro lado, los ácidos carboxílicos y sus derivados pueden ser convertidos con 1-20 átomos de C. Cabe mencionar especialmente los siguientes:
ácidos carboxílicos, por ejemplo, ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido isobutírico, ácido n-valeriánico, ácido trimetilacético ("ácido pivalico"), ácido caprónico, ácido enantílico, ácido caprílico, ácido caprínico, ácido láurico, ácido miristínico, ácido palmitínico, ácido esteárico, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido 35 oléico, ácido eladínico, ácido linólico, ácido linolénico, ácido ciclohexanocarboxílico, ácido benzoico, ácido fenilacético, ácido o-toluílico, ácido m-toluílico, ácido p-toluílico, ácido o-clorobenzoico, ácido p-clorobenzoico, ácido o-nitrobenzoico, ácido p-nitrobenzoico, ácido salicílico, ácido p-hidroxibenzoico, ácido antranílico, ácido paminobenzoico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebacínico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido
40 tereftálico;
ésteres de ácidos carboxílicos, por ejemplo, alquiléster C1-C10 de los ácidos carboxílicos mencionados anteriormente, especialmente, metilformiato, éster acético, butiléster de ácido butírico, dialquiléster de ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido adípico, ácido maleico, por ejemplo, los dimetilésteres de dichos ácidos, metiléster de ácido (met)acrílico, butirolactona, caprolactona y ésteres de ácidos policarboxílicos, por ejemplo,
45 ésteres de ácido poliacrilo y polimetacrilo y sus copolímeros y poliésteres, por ejemplo, polimetilmetacrilato, ésteres de ácido tereftálico y otros plásticos artificiales,
asimismo, en este caso se realizan especialmente hidrogenólisis, es decir, la conversión de ésteres en los ácidos y alcoholes correspondientes;
grasas; anhídridos de ácidos carboxílicos, por ejemplo, anhídridos de los ácidos carboxílicos mencionado anteriormente, especialmente, anhídrido de ácido acético, anhídrido de ácido propiónico, anhídrido de ácido benzoico y anhídrido de ácido maleico;
Amidas de ácido carboxílico, por ejemplo, formamida, acetamida, propionamida, estearamida, amida de ácido 5 tereftálico.
También se puede hacer reaccionar ácidos hidroxicarboxílicos, por ejemplo, ácido láctico, ácido málico, ácido tartárico o acido cítrico, o aminoácidos, por ejemplo, glicina, alanina, prolina y arginina, y péptidos.
Como compuestos orgánicos especialmente preferentes se hidrogenan ácidos carboxílicos, saturados o insaturados, ésteres de ácidos carboxílicos, anhídridos de ácidos carboxílicos o lactonas o mezclas de dos o más de los mismos.
10 Correspondientemente, la presente invención también comprende un procedimiento, como descrito anteriormente, caracterizado porque el compuesto orgánico es un ácido carboxílico, un éster de ácido carboxílico, un anhídrido de ácido carboxílico o una lactona.
Ejemplos de dichos compuestos son, entre otros, ácido maleico, anhídrido de ácido maleico, ácido succínico, anhídrido de ácido succínico, ácido adípico, ácido 6-hidroxicaprónico, ácido 2-ciclododecilpropiónico, los ésteres de
15 los ácidos mencionados, como, por ejemplo, metiléster, etiléster, propiléster o butiléster. Otros ejemplos son ybutirolactona y caprolactona.
En un modo de ejecución especialmente preferente, la presente invención comprende un procedimiento, como descrito anteriormente, caracterizado porque el compuesto orgánico es un ácido adípico o un éster de ácido adípico.
El compuesto carbonílico por hidrogenar puede ser conducido al reactor de hidrogenación solo o como mezcla con
20 el producto de la reacción de hidrogenación, asimismo, esto puede realizarse en forma no diluida o utilizando un disolvente adicional. Como disolvente adicional son especialmente adecuados el agua, alcoholes como metanol, etanol y el alcohol obtenido en las condiciones de reacción. Los disolventes preferentes son agua, THF y NMP, de modo especialmente preferente, agua. La hidrogenación, tanto en el procedimiento por goteo como de cola, se realiza en general a una temperatura en el intervalo de 50 a 350°C, preferentemente en el intervalo de 70 bis 300°C,
25 de modo especialmente preferente en el intervalo de 100 bis 270°C y a una presión en el intervalo de 3 bis 350 bar, preferentemente en el intervalo de 5 bis 330 bar, de modo especialmente preferente en el intervalo de 10 a 300 bar, asimismo, trabajándose preferentemente en régimen de circulación en cada caso.
En un modo de ejecución especialmente preferente, los catalizadores acordes a la invención se utilizan en el procedimiento para la obtención de hexanodiol y/o caprolactona, como se describe en la DE 196 07 954, DE 196 07
30 955, DE 196 47 348 y DE 196 47 349.
Con el procedimiento conforme a la invención, utilizando los catalizadores acordes a la invención, se obtienen conversiones y selectividades elevadas. Al mismo tiempo, los catalizadores acordes a la invención presentan una estabilidad química y mecánica elevada.
La estabilidad mecánica de los catalizadores de lecho fijo y, especialmente, de los catalizadores acordes a la
35 invención, se describe mediante los parámetros de la resistencia a la presión lateral en diferentes estados (oxídico, reducido, reducido y suspendido bajo agua).
La resistencia a la presión lateral se determinó, en el marco de la presente invención, con un equipo del tipo "Z 2.5/T 919" de la empresa Zwick (Ulm). Tanto en el caso de los catalizadores reducidos como así también en el caso de los catalizadores usados las mediciones se realizaron bajo atmósfera de nitrógeno para impedir la re-oxidación de los
40 catalizadores. En los siguientes ejemplos se describe la invención más detalladamente.
Ejemplos
Ejemplo 1: Obtención del catalizador 1
Obtención del catalizador
Una mezcla de 12,41 kg de una disolución al 19,34 % de nitrato de cobre, y 14,78 kg de una disolución al 8,12 % de
45 nitrato de aluminio y 1,06 kg de una disolución al 37,58 % de nitrato de lantano x 6H2O fue disuelta en 1,5 l de agua (solución 1). La disolución 2 contiene 60 kg de Na2CO3 al 20 % libre de agua. La disolución 1 y la disolución 2 son conducidas por conductos separados al recipiente de precipitación provisto de un mezclador y que contiene 10 l de agua calentada a 60 °C. A su vez, mediante una regulación correspondiente de la velocidad de suministro de la disolución 1 y la disolución 2, se llevó el valor de pH a 6,2.
Manteniendo constante el valor de pH a 6,2 y la temperatura a 60 °C, se hizo reaccionar con sosa toda la disolución
1. La suspensión obtenida se agitó posteriormente durante una hora, el valor de pH, a su vez, se llevó a 7,2 gracias
5 a la adición eventual de ácido nítrico diluido o disolución de sosa 2. La suspensión se filtra y se lava con agua destilada hasta que la proporción de nitrato del agua de lavado es < 10 ppm.
La torta de filtrado se secó durante 16 h a 120 °C y posteriormente se secó durante 2h a 300 °C. El polvo de catalizador obtenido se compacta previamente con 1 % en peso de grafito. El producto compactado se mezcla con 5 % en peso de laminillas de Cu Unicoat y, posteriormente, con 2 % en peso de grafito y se prensan comprimidos de 3
10 mm de diámetro y 3 mm de alto. Los comprimidos se calcinaron posteriormente durante 2 h a 350 °C.
El catalizador obtenido presenta la composición química 57 % de CuO /28,5 % de Al2O3 / 9,5 % de La2O3/ 5 % de Cu. La resistencia a la presión lateral en el estado oxídico y reducido está indicada en la tabla 1.
Ejemplo 2: Hidrogenación de metiléster de ácido adípico en el catalizador 1
El metiléster de ácido adípico se hidrogenó de modo continuo en un procedimiento por goteo con retorno (relación
15 alimentación/retorno = 10/1) con una carga de 0,3 kg/(l*h), una presión de 200 bar y temperaturas de reacción de 220°C o 240°C en un reactor de tubos vertical, llenado con 200 ml de catalizador 1. La duración de la prueba fue de, en total, 7 días. Mediante el análisis de GC (cromatografía de gases) se detectaron en el producto de reactor a 220 °C o 240°C, conversiones de ésteres de 98-99 % o99 %, proporciones de hexanodiol de 57 % a 62 %. Tras la extracción, el catalizador aún se conservaba completo y presentaba una estabilidad mecánica elevada. La
20 resistencia a la presión lateral está representada en la tabla 1. Los resultados de la prueba están representados nuevamente en la tabla 2.
Ejemplo 3: Obtención del catalizador de comparación
El catalizador de comparación se obtuvo de modo análogo al catalizador 2, pero sin añadir la disolución de nitrato de lantano, eso significa que: 14,5 kg de una disolución al 19,34 %g de nitrato de cobre y 14,5 kg de una disolución al 25 8,12 % de nitrato de aluminio (solución 1) se precipitan con una disolución de sosa de modo análogo al catalizador
1.
El catalizador obtenido presenta la composición química 66,5 % de CuO /28,5 % de Al2O3 / 5 % de Cu. La resistencia a la presión lateral en el estado oxídico y reducido está indicada en la tabla 1.
Ejemplo 4: Hidrogenación de metiléster de ácido adípico en el catalizador de comparación
30 El metiléster de ácido adípico se hidrogenó de modo continuo en un procedimiento por goteo con retorno (relación alimentación/retorno = 10/1) con una carga de 0,3 kg/(l*h), una presión de 200 bar y temperaturas de reacción de 220°C o 240°C en un reactor de tubos vertical, llenado con 200 ml de catalizador 2. La duración de la prueba fue de, en total, 7 días. Mediante el análisis de GC (cromatografía de gases) se detectaron en el producto de reactor a 220 °C o 240°C, conversiones de ésteres de 98 %, proporciones de hexanodiol de 55 %. Tras la extracción, el
35 catalizador aún se conservaba completo y presentaba una estabilidad mecánica elevada. La resistencia a la presión lateral está representada en la tabla 1. Los resultados de la prueba están representados nuevamente en la tabla 2.
Tabla 1
Catalizador
Resistencia a la presión lateral (oxídico) / N Resistencia a la presión lateral (reducido) / N Resistencia a la presión lateral (tras extracción) / N Resistencia a la presión lateral (reducido, suspendido bajo agua) / N
Catalizador 1
111 62 51 41
Catalizador de comparación
70 45 20 26
Los datos de la tabla 1 indican que los catalizadores 1 acordes a la invención presentan una mayor estabilidad mecánica en el estado reducido y tras la extracción en comparación con el catalizador de comparación.
Los datos de la siguiente tabla 2 indican que los catalizadores acordes a la invención presentan mayores actividades de hidrogenación, es decir, mayores conversiones de metiléster de ácido adípico a 220°C o 240°C que el catalizador
5 de comparación, así como también una tendencia a mayores selectividades de producto de valor, es decir, contenidos en los productos objetivo hexanodiol en la descarga.
Tabla 2
Catalizador
Temperatura de reacción / °C Conversión Metiléster de ácido adípico /% Proporción de hexanodiol en el producto / %
Catalizador 1
220 240 98 99 57 62
Catalizador de comparación
220 240 92 96 48 58

Claims (4)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Procedimiento para la hidrogenación de un compuesto orgánico que presenta al menos un grupo carbonilo, en el que, en presencia de hidrógeno, se pone en contacto el compuesto orgánico con un cuerpo moldeado, que es obtenible según un procedimiento en el que
    5 (i) se pone a disposición un material oxídico, que comprende óxido de cobre, óxido de aluminio y óxido de lantano,
    (ii) al material oxídico se añade cobre metálico en polvo o laminillas de cobre, y
    (iii) la mezcla obtenida en (ii) se conforma para dar un cuerpo moldeado.
  2. 2.-Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque al material oxídico o a la mezcla resultante de (ii) se añade grafito en una fracción en el intervalo de 0,5 a 5 % en peso, en relación con el peso total del material
    10 oxídico.
  3. 3.-Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el compuesto orgánico es un ácido carboxílico, un éster de ácido carboxílico, un anhídrido de ácido carboxílico o una lactona.
  4. 4.-Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el compuesto orgánico es ácido adípico o un éster de ácido adípico.
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