HU208298B - Process for producing saturated carboxylic acids - Google Patents
Process for producing saturated carboxylic acids Download PDFInfo
- Publication number
- HU208298B HU208298B HU388990A HU388990A HU208298B HU 208298 B HU208298 B HU 208298B HU 388990 A HU388990 A HU 388990A HU 388990 A HU388990 A HU 388990A HU 208298 B HU208298 B HU 208298B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- catalyst
- alcohol
- iodide
- hydrogen
- methyl
- Prior art date
Links
Abstract
Description
A jelen találmány tárgya javított eljárás η + 1 szénatomot tartalmazó telített karbonsavak előállítására n szénatomot - n értéke 1-20 - tartalmazó alkoholok rádium katalizátorok jelenlétében végzett karbonilezésével. A találmány különösen ecetsavnak ródium katalizátor alkalmazásával metanol karbonilezésével történő előállítására vonatkozik.The present invention relates to an improved process for the preparation of saturated carboxylic acids containing η + 1 carbon atoms by carbonylation of alcohols containing n carbon atoms - from 1 to 20 - in the presence of radium catalysts. More particularly, the present invention relates to the preparation of acetic acid by carbonylation of methanol with rhodium catalyst.
A metanol ródium által katalizált karbonilezése útján történő ecetsavgyártás jól ismert eljárás, amelyet ipari méretben működtetnek. Egy ilyen eljárás a hasonló olyan eljárások példája, amelyekben egy n szénatomot tartalmazó alkoholt karbonilezéssel (azaz szénmonoxiddal reagáltatva) egy η + 1 szénatomot tartalmazó karbonsavvá alakítanak át. Az alkohol szén-monoxiddal való reagáltatását rendszerint a folyadékfázisban végzik egy oldott rádium-katalizátor és egy promotor - ami az alkohol jódszármazéka - jelenlétében. Az eljárást részletesebben a GB 1233 121 számú nagybritanniai szabadalmi leírásban ismertetik, míg az Applied Industrial Catalysis 1. kötetének (1983) 275-96. oldalain a metanol ecetsavvá való átalakítását részletezik.The production of acetic acid by rhodium-catalyzed carbonylation of methanol is a well-known process that is run on an industrial scale. Such a process is an example of similar processes in which an alcohol containing n carbon atoms is converted by carbonylation (i.e. reaction with carbon monoxide) to a carboxylic acid containing η + 1 carbon atom. The reaction of the alcohol with carbon monoxide is usually carried out in the liquid phase in the presence of a dissolved radium catalyst and a promoter which is an iodine derivative of the alcohol. The process is described in more detail in GB 1233 121, and Applied Industrial Catalysis Vol. 1 (1983) 275-96. pages 2 to 4 of the manual provide details on the conversion of methanol to acetic acid.
Számos alapvető vizsgálat eredményeképpen az a vélemény alakult ki, hogy az ilyen eljárásokban a katalízis folyamatát tulajdonképpen az [Rh(CO)2I2]e ródium(I)-anion végzi. Reakciókinetikai vizsgálatok azt támasztják alá, hogy a katalízis reakciólépések egy ciklusa által hajtódik végre, amely lépések közé tartozik többek között ródium(III) képződése az alkohol jodidszármazékának az [Rh(CO)2I2]e-hoz való oxidatív addíciója útján és az [Rh(CO)2I2]e ezt követő regenerálódása acil-jodidnak a ródium(III)-ból való reduktív eliminálódása útján. A rádium® és ródium(III) oxidációs fokozatok közötti oxidációs és redukciós reakcióknak ez a ciklusa felvet egy problémát, mivel bizonyos körülmények között ródium(III)-sók, például Rhl3 vagy [Rh(CO)2I5]2_ keletkeznek, amelyek vagy alig oldódnak vagy oldhatatlanok abban a közegben, amelyben az eljárást kivitelezzük. Ennélfogva hajlamos a katalizátor a kiválásra, és ezáltal a gyakorlati megvalósítás esetén a rádium elfogyhat a katalitikus ciklusból. A katalizátornak a reakcióközegből és a katalitikus ciklusból való kiesése megengedhetetlen, először azért, mert az eljárás termelésének csökkenését okozza, másodszor pedig azért, mert a rádiumot, amely rendkívül értékes, nehéz visszanyerni.Several basic studies have led to the conclusion that the catalysis process in such processes is actually carried out by the [Rh (CO) 2 I 2 ] e rhodium (I) anion. Reaction kinetic studies suggest that catalysis is accomplished by a cycle of reaction steps including the formation of rhodium (III) by oxidative addition of the iodide derivative of alcohol to [Rh (CO) 2 I 2] e and CO) 2 I 2] e by subsequent regeneration of acyl iodide reductive elimination of rhodium (III) of from. The oxidation and reduction reactions rádium® and rhodium (III) oxidation stages between this cycle raises a problem since in certain circumstances, rhodium (III) salts, e.g. RHL 3 or [Rh (CO) 2 I 5] 2_ are formed which or insoluble or insoluble in the medium in which the process is carried out. Therefore, the catalyst tends to precipitate, and thus, in practical implementation, may deplete the radium from the catalytic cycle. Loss of catalyst from the reaction medium and the catalytic cycle is inadmissible, firstly because it causes a reduction in the production of the process and secondly because it is difficult to recover radium, which is extremely valuable.
Megfigyeléseink szerint akkor van a legnagyobb hajlandóság az oldhatatlan ródium(III)-vegyületek kiválására, amikor a szén-monoxid szintje alacsony, és/vagy amikor az eljárást 14-15 tömeg%-nál kevesebb víz jelenlétében hajtjuk végre. Ipari méretben az előbbi metanol karbonilező üzemek olyan részeiben okozhat problémát, ahol a szén-monoxid túlnyomása alacsony, míg az utóbbi azt jelenti, hogy a metanol karbonilező üzemek legtöbbjének úgy kell működnie, hogy állandóan 14-15 tömeg% koncentrációban legyen víz a karbonilező reaktorban.It has been observed that the highest propensity to precipitate insoluble rhodium (III) compounds occurs when the level of carbon monoxide is low and / or when the process is carried out in the presence of less than 14-15% by weight of water. On an industrial scale, the former may cause problems in portions of methanol carbonylation plants where carbon monoxide overpressure is low, while the latter means that most methanol carbonylation plants must operate in a constant concentration of 14-15% by weight of water in the carbonylation reactor.
A ródium(III)-vegyületek kiválása problémájának megoldására az EP 55618 és az EP 161874 számú szabadalmi leírásokban közölnek egy megoldást. AzA solution to the problem of precipitation of rhodium (III) compounds is disclosed in EP 55618 and EP161874. The
EP 55 618-ban leírják, hogy a rádium-katalizátoroknak a kiválásra való hajlandósága egy alkohol karbonilező üzem olyan részeiben, ahol szén-monoxid hiány van (például befecskendező tartályok, átvezető csövek és visszatápláló hurkok), kiküszöbölhető, ha egy katalizátor-stabilizátor van a berendezésben. Előnyös stabilizátorok: (a) N.N.N'.N'-tetrametil-orto-fenilén-diamin és 2,3’-dipiridilek, (b) (R1)(R2)P-R3-P(R4)(R5) általános képletű szubsztituált difoszfinok, (c) HOOC-Yr COOH és (HOOC-Y22) (HOOC-Y3)NY1N(Y4-COOH) (Y5-COOH) általános képletű dibázisú vagy polibázisú karbonsavak és (d) germánium, antimon, ón vagy valamilyen alkálifém vegyületei.EP 55618 discloses that the propensity of radium catalysts to precipitate in parts of an alcohol carbonylation plant that are deficient in carbon monoxide (e.g., injection tanks, transfer pipes, and feed loops) can be eliminated if a catalyst stabilizer is present. unit. Preferred stabilizers are: (a) NNN'.N'-tetramethyl orthophenylene diamine and 2,3'-dipyridyls, (b) (R 1 ) (R 2 ) PR 3 -P (R 4 ) (R 5 ) Substituted diphosphines of the general formula (c) HOOC-Y r COOH and (HOOC-Y 2 2) (HOOC-Y 3 ) NY 1 N (Y 4 -COOH) (Y 5-COOH) carboxylic acids of dibasic or polybasic form and (d) ) compounds of germanium, antimony, tin or any alkali metal.
Egy hasonló tárgyú EP 1538 341 szabadalmi bejelentésben leírják, hogy imidazol- vagy tiol-típusú stabilizátorok is használhatók. A jelen találmány N-metilimidazol alkalmazását szemlélteti.EP 1538 341, a related subject, discloses that imidazole or thiol-type stabilizers may be used. The present invention illustrates the use of N-methylimidazole.
Az EP 161874 szabadalmi leírásban közük, hogyha fém-jodidok és kvatemer ammónium-jodidok közül választott katalizátor stabilizátort használunk, akkor kevesebb víz jelenléte esetén is csökken a katalizátor hajlamossága a kiválásra. Előnyös stabilizátorok alkálifém- és alkáliföldfém-jodidok, például lítium-jodid. Az N-metil-pikolínium-jodidot, mint kvatemer ammónium-jodidot külön kiemelten is közük.EP 161874 discloses that the use of a catalyst stabilizer selected from metal iodides and quaternary ammonium iodides reduces the tendency of the catalyst to precipitate even with less water. Preferred stabilizers are alkali metal and alkaline earth metal iodides, such as lithium iodide. N-methyl picolinium iodide, as quaternary ammonium iodide, is also particularly prominent.
A technika állásának előbbi ismertetése így azt mutatja, hogy a számos katalizátor-stabilizátor egyikének használatával lehetőség nyílik a rádium-katalizátorok oldhatatlan ródium(III)-vegyületekként való kiválásának csökkentésére. Vizsgálataink során mi azonban azt találtuk, hogy probléma merül fel, amikor kvatemer ammónium-jodidokat, például N-metil-imidazóliumjodidot és N-metil-pikolínium-jodidot használunk, amennyiben az ilyen jodídok hajlamosak nehezen oldódó ródiumtartalmú komplexek képzésére, ami rádiumveszteséghez vezet.The foregoing description of the prior art thus demonstrates that using one of the many catalyst stabilizers has the potential to reduce the precipitation of radium catalysts as insoluble rhodium (III) compounds. However, in our studies, we have found that there is a problem using quaternary ammonium iodides, such as N-methylimidazolium iodide and N-methyl picolinium iodide, where such iodides tend to form poorly soluble rhodium-containing complexes, leading to loss of rhodium-containing complexes.
A jelen találmány egy eljárást biztosít (n + 1) szénatomot tartalmazó telített karbonsavak előállítására szén-monoxidnak egy n szénatomot tartalmazó alkohollal - n értéke 1-20 - ródium katalizátor jelenlétében végzett reakciójával, amely eljárás az alkohol és/vagy az alkohol és a karbonsav valamilyen észterének szénmonoxiddal együtt egy karbonilező reaktorba való betáplálásából és a karbonsavnak a karbonilező reaktorból való elvételéből áll oly módon, hogy a karbonilező reaktorban az eljárás során egy olyan folyékony reakcióközeget tartunk fenn, amely (a) 0,1-12 tömeg% mennyiségű vizet, és (b) az (1), (2), (3a) vagy (3b) általános képletű kvaterner ammónium-jodidok csoportjába - a képletekbenThe present invention provides a process for the preparation of saturated carboxylic acids containing (n + 1) carbon atoms by reacting carbon monoxide with an alcohol containing n carbon atoms - from 1 to 20 - in the presence of a rhodium catalyst. feeding the ester of the ester with carbon monoxide to a carbonylation reactor and removing the carboxylic acid from the carbonylation reactor by maintaining a liquid reaction medium in the carbonylation reactor which (a) contains 0.1 to 12% by weight of water, and ( (b) a group of quaternary ammonium iodides of the formulas (1), (2), (3a) or (3b):
R jelentése hidrogénatom vagy 1-20 szénatomos alkilcsoport,R is hydrogen or C1-20 alkyl,
R1 jelentése hidrogénatom vagy 1-6 szénatomos alkilcsoport, azzal a fenntartással, hogy az R1 csoportok legalább egyike hidrogénatomtól eltérő jelentésű tartozó, 2-20 tömeg% katalizátor stabilizátort tartalmazza.R 1 is hydrogen or C 1-6 alkyl, with the proviso that at least one of R 1 contains from 2 to 20% by weight of a catalyst stabilizer other than hydrogen.
A találmány az előbbiekben vázolt problémát bizo2The invention illustrates the problem outlined above
HU 208 298 Β nyos kiválasztott kvatemer ammónium-jodidok alkalmazásával oldja meg, amelyek nem hajlamosak nehezen oldható ródiumtartalmú komplexek képzésére még a ródiumkiválást fokozónak tekintett nagyon szélsőséges körülmények között sem. A kiválasztott kvatemer ammónium-jodidok azzal a további előnnyel is rendelkeznek, hogy különösen akkor hatásosak a kiválás megakadályozásában, amikor a karbonilező reaktor víztartalma a hagyományos eljárásokhoz képest viszonylag alacsony. A találmány szerinti stabilizátorok az EP 161874 szabadalmi leírásban közölt stabilizátorokhoz képest sokkal jobbak.EN 208 298 Β of selected quatemeric ammonium iodides, which are not prone to formation of poorly soluble rhodium-containing complexes, even under very extreme conditions considered to be rhodium precipitators. The selected quaternary ammonium iodides also have the additional advantage of being particularly effective in preventing precipitation when the water content of the carbonylation reactor is relatively low compared to conventional processes. The stabilizers of the present invention are far superior to the stabilizers disclosed in EP 161874.
Az előbbiekben vázolt eljárás egy előnyös megvalósításában a ródium-katalizátor és a katalizátor-stabilizátor a karbonsavval együtt távozik a karbonilező reaktorból. A karbonsavat, ródium-katalizátort és katalizátor-stabilizátort ezután egy olyan zónába vezetjük be, ahol a karbonilező reaktorhoz képest szén-monoxid-hiány van, és ahol például megtörténik a karbonsavnak a többi komponenstől való elválasztása. Utána a ródiumkatalizátort és a katalizátor-stabilizátort visszajuttatjuk a karbonilező reaktorba. Ebben az előnyös megvalósítási módban az elválasztási és visszatáplálási folyamatra az a jellemző, hogy a ródium-katalizátor és a katalizátor stabilizátor mindig együtt van, amikor szén-monoxid hiány van.In a preferred embodiment of the process outlined above, the rhodium catalyst and the catalyst stabilizer together with the carboxylic acid are removed from the carbonylation reactor. The carboxylic acid, the rhodium catalyst and the catalyst stabilizer are then introduced into a zone where there is a carbon monoxide deficiency relative to the carbonylation reactor and where, for example, the carboxylic acid is separated from the other components. The rhodium catalyst and the catalyst stabilizer are then returned to the carbonylation reactor. In this preferred embodiment, the separation and refining process is characterized in that the rhodium catalyst and the catalyst stabilizer are always present when there is a carbon monoxide deficiency.
A technológia különösen alkalmas akkor, amikor a karbonilező reaktor víztartalma a hagyományosan használtnál alacsonyabb, azaz 0,1-12 tömeg%, előnyösen 0,5-8 tömeg% tartományba esik.The technology is particularly suitable when the water content of the carbonylation reactor is lower than conventionally used, i.e. in the range of 0.1 to 12% by weight, preferably 0.5 to 8% by weight.
Tekintetbe véve, hogy az alkohol n szénatomos, bár ez lényegében bármely 1-20 szénatomot és legalább egy hidroxicsoportot tartalmazó alkohol lehet, az előnyös nyersanyagok 1-8 szénatomos monofunkciós alifás alkoholok. Legelőnyösebb nyersanyagok a metanol, etanol és propánok melyek közül elsődleges jelentőségű a metanol, mivel a metanol ecetsavvá való átalakítási eljárása iparilag kipróbált technológia.Given that the alcohol has n carbon atoms, although it can be essentially any alcohol containing 1 to 20 carbon atoms and at least one hydroxy group, the preferred raw materials are C 1 -C 8 monofunctional aliphatic alcohols. The most preferred raw materials are methanol, ethanol and propanes, of which methanol is of primary importance as the process for converting methanol to acetic acid is an industrially proven technology.
Az eljárás összesített sztöchiometriája azThe overall stoichiometry of the procedure is
RZOH + CO-> R2COOH folyamattal írható le, ahol R2 jelentése az előbbi bekezdésben felsorolt ismeréveknek megfelelő szerves csoport. Ebből a folyamatvázlatból egy adott alkoholból nyerhető karbonsav-termék könnyen meghatározható, így például a metanol (R2 - metilcsoport) és az etanol (R2 - etilcsoport) esetében a karbonsav-termékek ecetsav, illetve propionsav.RZOH + CO-> R 2 can be described by the COOH process, wherein R 2 is an organic group corresponding to the known names listed in the previous paragraph. From this scheme, the carboxylic acid product obtained from a particular alcohol can be readily determined, for example, in the case of methanol (R 2 -methyl) and ethanol (R 2 -ethyl), the carboxylic acid products are acetic acid or propionic acid.
Bár a jelen találmány szerinti eljárások batch-módszerrel is üzemeltethetők, legtöbb esetben a folyamatos üzemeltetés az előnyös. Folyamatos üzemeltetés során az alkoholt és/vagy az alkohol valamilyen észterét és a termék karbonsavat tápláljuk be egy karbonilező reaktorba a szén-monoxiddal, a reaktorban a meghatározott koncentráció fenntartásához elegendő vízzel, ródiumkatalizátorral, jodid-származékkal és katalizátor-stabilizátorral együtt. Megjegyzendő, hogy az utóbbi négy komponenst nem utántápláljuk az eljárás során, hanem folyamatosan visszatápláljuk a reaktorba a termékáramból, és csak az esetlegesen fellépő anyagveszteség utántáplálása szükséges. A komponenseknek a karbonilező reaktorba való folyamatos betáplálásának megfelelően folyamatosan elveszünk a termék karbonsavból, vízből, ródium katalizátorból, jodid-származékból és katalizátor stabilizátorból álló termékáramot. Ennek a nettó hatása az, hogy a karbonilező reaktor állandósult állapotot ér el, és állandó mennyiségű vízből, katalizátor stabilizátorból, jodid-származékból, a karbonsav és az alkohol észteréből, ródium katalizátorból és karbonsavból álló állandósult összetételű folyékony reakcióközeg marad fenn. A gyakorlatban a karbonilező reaktor a karbonsav és az alkohol közötti gyors észterezési reakciónak köszönhetően csak kevés szabad alkoholt tartalmaz.Although the methods of the present invention can be operated by batching, continuous operation is preferred in most cases. During continuous operation, the alcohol and / or an alcohol ester and the product carboxylic acid are fed into a carbonylation reactor with carbon monoxide, water sufficient to maintain the concentration in the reactor, a rhodium catalyst, an iodide derivative, and a catalyst stabilizer. Note that the last four components are not fed to the process, but are continuously fed back into the reactor from the product stream, and only the possible loss of material is required. As the components are continuously fed into the carbonylation reactor, the product stream of carboxylic acid, water, rhodium catalyst, iodide derivative and catalyst stabilizer is continuously lost. The net effect of this is that the carbonylation reactor reaches a steady state and maintains a stable liquid reaction medium consisting of a constant amount of water, catalyst stabilizer, iodide derivative, carboxylic and alcohol esters, rhodium catalyst and carboxylic acid. In practice, due to the rapid esterification reaction between the carboxylic acid and the alcohol, the carbonylation reactor contains little free alcohol.
A találmány szerinti eljárás szempontjából előnyös, ha a folyékony reakcióközeg állandósult állapotban a következő határokon belüli mennyiségeket tartalmazza az egyes összetevőkből:It is advantageous for the process of the invention that the liquid reaction medium contains, in a steady state, the following amounts of each of the components:
Specifikusan a metanol ecetsavvá való karbonilezésére előnyös összetételi tartomány 0,5-8 tömeg% víz,Specifically, the preferred composition range for carbonylation of methanol to acetic acid is 0.5-8% by weight of water,
2-8 tömeg% metil-acetát, 10-16 tömeg% metil-jodid, 10-20 tömeg% katalizátor stabilizátor és 3001200 ppm ródium katalizátor a kiegészítő mennyiségű ecetsavval és nyomnyi mennyiségű szennyezésekkel együtt.2-8 wt% methyl acetate, 10-16 wt% methyl iodide, 10-20 wt% catalyst stabilizer, and 300-1200 ppm rhodium catalyst with additional acetic acid and trace amounts of impurities.
A karbonilező reaktorban a hőmérséklet előnyösen 100-200 °C tartományban és a szén-monoxid nyomást 10-200 bar tartományban tartjuk. Az előnyös hőmérséklet a 140 ’C és 200 ’C közötti tartomány, és az előnyös nyomás a 10 és 100 bar közötti tartomány. Ilyen körülmények között a karbonilezési reakció gyorsan végbemegy.The temperature in the carbonylation reactor is preferably maintained at 100-200 ° C and the carbon monoxide pressure maintained at 10-200 bar. The preferred temperature is in the range of 140 'C to 200' C and the preferred pressure is in the range of 10 to 100 bar. Under these conditions, the carbonylation reaction proceeds rapidly.
A katalizátor stabilizátorok előbb felsorolt három csoportját tekintve előnyös, ha az R csoportok legalább egyike azonos az alkoholban, a jodid-származékban és karbonsavban lévő R2 szerves csoporttal. Az R1 csoportok jelentése másrészt előnyösen hidrogénatom vagy 1-6 szénatomos alkilcsoport, az előbb megadott kikötéssel. Az (1) és (2) általános képletű csoportok mindegyikébe tartozó előnyös katalizátor stabilizátorokra példaként azok említhetők, amelyekben az R1 csoportok jelentése hidrogénatom, metil-, etil-, propil-, izopropil-, butil-, szek-butil- és terc-butilcsoport.With respect to the above three groups of catalyst stabilizers, it is preferred that at least one of the R groups is identical to the organic group R 2 in alcohol, iodide derivative and carboxylic acid. On the other hand, R 1 is preferably hydrogen or C 1-6 alkyl, with the proviso above. Preferred catalyst for each of the groups of formula (1) and (2) stabilizer may be mentioned as examples thereof, are those wherein the groups R 1 is hydrogen, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl and tert butyl.
A katalizátor stabilizátorok egy különösen előnyös csoportját jelentik a (4) általános képletű kation jodid sói, amelyek képletében:A particularly preferred group of catalyst stabilizers are the iodide salts of the cation (4), wherein:
(i) R1 és R2 jelentése metilcsoport, (ii) R5 jelentése hidrogénatom, (iii) R3 jelentése 1-6 szénatomos alkilcsoport vagy hidrogénatom, és (iv) R4 jelentése 1-6 szénatomos alkilcsoport.(i) R 1 and R 2 are methyl, (ii) R 5 is hydrogen, (iii) R 3 is C 1 -C 6 alkyl or hydrogen, and (iv) R 4 is C 1 -C 6 alkyl.
HU 208 298 ΒHU 208 298 Β
Ennek a csoportnak a legelőnyösebb képviselői azok, amelyek képletében:The most preferred representatives of this group are those in which:
(1) R3 jelentése etilcsoport,(1) R 3 is ethyl,
R1, R2 és R4 jelentése metilcsoport, ésR 1, R 2 and R 4 is methyl, and
R5 jelentése hidrogénatom; vagy (2) R3 és R5 jelentése hidrogénatom, ésR 5 is hydrogen; or (2) R 3 and R 5 are hydrogen, and
R1, R2 és R4 jelentése metilcsoport.R 1, R 2 and R 4 is methyl.
A katalizátor stabilizátorok egy másik különösen előnyös csoportját alkotják az (5) általános képletű kation jodid sói, amelyek képletében:Another particularly preferred group of catalyst stabilizers are the iodide salts of the cation (5):
R6 jelentése vagy hidrogénatom vagy metilcsoport,R 6 is either hydrogen or methyl,
R7 jelentése 1-4 szénatomos alkilcsoport, és R1 jelentése metilcsoport.R 7 is C 1 -C 4 alkyl and R 1 is methyl.
Előnyös példaként azok a vegyületek említhetők, amelyekben:Preferred examples are compounds in which:
(1) R6 jelentése hidrogénatom, és(1) R 6 is hydrogen, and
R7 jelentése etilcsoport; vagy (2) R6 jelentése hidrogénatom, ésR 7 is ethyl; or (2) R 6 is hydrogen, and
R7 jelentése terc-butilcsoport;R 7 is tert-butyl;
(3) R6 és R7 jelentése metilcsoport.(3) R 6 and R 7 is methyl.
A katalizátor stabilizátorok a megfelelő (I) vagy (II) általános képletű aminok - R, illetve R1 a fenti jelentésűek - vagy 2- vagy 4-hidroxi-piridin valamilyen Rí általános képletű szerves jodiddal történő kvatemerezésével állíthatók elő. A szerves jodidban lévő R csoport lehet a megfelelő aminban lévő R csoporttal azonos vagy attól eltérő. Természetesen az előbb meghatározott előnyös katalizátor stabilizátoroknak megfelelő aminokat előnyös kvatemerezni. Abban az esetben, ha az R csoportok az R2 csoporttal azonos csoportok, lehetőség van arra, hogy a katalizátor stabilizátort in situ állítsuk elő a megfelelő amin betáplálásával, amikor a folyamatot indítjuk, vagy a betáplálási vagy visszatáplálási áramok utótáplálása indul. Tapasztalataink szerint az eljárás üzemelési körülményei között az ilyen aminok kvaternerezése gyorsan végbemegy. Az egyszeri kvaternerezés után a katalizátor stabilizátor szokásos módon recirkulálható.Catalyst stabilizers can be prepared by quaternizing the corresponding amines of formula I or II, R and R 1 as defined above, or 2- or 4-hydroxypyridine with an organic iodide of formula R 1. The R group in the organic iodide may be the same or different from the R group in the corresponding amine. Of course, it is preferable to quaternize the amines corresponding to the preferred catalyst stabilizers as defined above. In the case where the R groups are the same as the R 2 groups, it is possible to prepare the catalyst stabilizer in situ by feeding the appropriate amine when the process is started or after the feed or feed streams are fed back. In our experience, the quaternization of such amines is rapid under the operating conditions of the process. After a single quaternization, the catalyst stabilizer can be recycled in the usual manner.
A találmányt a következő példákkal szemléltetjük:The invention is illustrated by the following examples:
Kísérleti eljárás:Experimental procedure:
A) A katalizátor stabilizátor előállítása.A) Preparation of the catalyst stabilizer.
Az illető amin 25 mmól-ját feloldjuk ecetsavban 25 mmól metil-jodiddal együtt. Az elegyet nitrogéngáz alatt 12 óra hosszat melegítjük 180 °C-on egy nyomásálló edényben.25 mmol of said amine are dissolved in acetic acid together with 25 mmol of methyl iodide. The mixture was heated at 180 ° C in a pressure vessel for 12 hours under nitrogen.
B) Vizsgálati eljárás.B. Test procedure.
Ródium katalizátorok kvatemer ammónium-jodid sóinak oldhatósága.Solubility of quaternary ammonium iodide salts of rhodium catalysts.
A lehűtött reakcióelegyhez további metil-jodidot és vizes ecetsavval készített ródium-törzsoldatot adunk, így a következő összetételű oldathoz jutunk: ródium 550 ppm víz 2 tömeg% metil-jodid 2 tömeg% ecetsav egyensúlyi mennyiségű.To the cooled reaction mixture was added additional methyl iodide and a rhodium stock solution in aqueous acetic acid to give a solution of rhodium 550 ppm water 2% by weight methyl iodide 2% by weight acetic acid.
A fenti vizsgálati oldatot 25 °C-ban 1 óra hosszat keverjük, és a kapott oldatot víztartalomra, jodidionra és oldható ródiumra analizáljuk. Az eredményeket a következő táblázatban foglaljuk össze:The above test solution was stirred at 25 ° C for 1 hour and the resulting solution was analyzed for water content, iodide ion and soluble rhodium. The results are summarized in the following table:
Az eredmények azt mutatják, hogy az előbb leírt anyagokhoz (például N-metil-imidazolhoz, 3-pikolinhoz vagy imidazolhoz) képest kevesebb ródium(III)kiválás fordul elő kvatemerezett (R - metilcsoport) 4metil-imidazol, 2-etil-4-metil-imidazol [(1) csoport; R1 - metilcsoport és etilcsoport], 3,4-lutidin [(2) csoport; R1 - metilcsoport], 4-terc-butil-piridin, 2-hidroxi-piridin és 4-hidroxi-piridin esetében.The results show that quaternized (R-methyl) 4-methylimidazole, 2-ethyl-4-methyl has less rhodium (III) precipitation than the previously described materials (e.g. N-methylimidazole, 3-picoline or imidazole). -imidazole [(1); R 1 is methyl and ethyl], 3,4-lutidine [(2); R 1 - methyl] 4-tert-butylpyridine for 2-hydroxypyridine and 4-hydroxypyridine.
C) Kvatemer ammónium-jodid stabilizátorok öszszehasonlítása lítium-jodiddal.C) Comparison of quaternary ammonium iodide stabilizers with lithium iodide.
A következő kísérletek azt szemléltetik, hogy a jelen találmány szerinti kvatemer ammónium-jodid stabilizátorok nemcsak jobban oldódnak, mint a korábban leírtak (például imidazol), de azt is, hogy az alkálifém-jodidokhoz képest tökéletesebben képesek meggátolni a ródium magasabb hőmérsékletén történő kiválását.The following experiments demonstrate that the quaternary ammonium iodide stabilizers of the present invention are not only more soluble than those previously described (e.g., imidazole), but also are more capable of inhibiting the precipitation of higher rhodium than alkali metal iodides.
(i) Katalizátor törzsoldat előállítása.(i) Preparation of a catalyst stock solution.
Egy Fischer Porter edénybe 1,57 g ródium-trijodidot, 7,4 g vizet, 0,92 g hidrogén-jodidot és 34,0 g ecetsavat töltünk. Leszívatjuk, és 8 bar nyomásig szénmonoxiddal töltjük, majd lezárjuk, és 4 óra hosszat 130 ’C-on melegítjük. Ezalatt az Rhl3 feloldódik, és átlátszó narancsszínű oldatot kapunk.A Fischer Porter vessel was charged with 1.57 g of rhodium triiodide, 7.4 g of water, 0.92 g of hydrogen iodide and 34.0 g of acetic acid. It is aspirated and filled with carbon monoxide to a pressure of 8 bar, then sealed and heated at 130 ° C for 4 hours. Meanwhile, Rhl 3 dissolves to give a clear orange solution.
(ii) Vizsgálati eljárás. Ródium katalizátor stabilizálása jodidokkal.(ii) Test Procedure. Stabilization of rhodium catalyst with iodides.
Az 1. példában 2,0 g katalizátor törzsoldatot és 0,50 g metil-jodidot adunk 25 mmól lítium-jodidIn Example 1, 2.0 g of catalyst stock solution and 0.50 g of methyl iodide were added with 25 mmol of lithium iodide.
19,15 g ecetsavval készített oldatához, és 5 percig keverjük. Mintavétel után az elegyet egy Fischer Porter edénybe töltjük, 1 bar nyomású nitrogéngáz alatt, és 22 óra hosszat 180 ’C-on melegítjük. Lehűtés után is419.15 g of acetic acid and stir for 5 minutes. After sampling, the mixture was poured into a Fischer Porter vessel under nitrogen at 1 bar and heated at 180 ° C for 22 hours. Even after cooling4
HU mét mintát veszünk, mindkét mintát centrifugáljuk, és ezt követően rádiumra, vízre és jodidionra analizáljuk.HU samples were taken, both samples were centrifuged and subsequently analyzed for radium, water and iodide ion.
A 2-4. példák esetében az aminokat az oldhatósági kísérleteknél leírtak szerint kvatemerezzük, majd az 1. példánál leírtak szerint katalizátor törzsoldatot és metil-jodidot adunk hozzá.2-4. In Examples 1 to 4, the amines are quaternized as described in the solubility experiments, and then catalyst stock and methyl iodide are added as described in Example 1.
Az eredményeket a következő táblázat mutatja:The results are shown in the following table:
Kezdeti és végső vízkoncentráció átlaga 2> Végső jodid-koncentráció.The mean initial and final water concentrations are 2 > Final iodide concentrations.
A kiválasztott kvatemer ammónium-jodidokkal elért csökkentett katalizátorkiválás azt mutatja, hogy ezek sokkal hatásosabb stabilizátorok a ródium katalizátorok részére a vizsgálati körülmények között.The reduced catalyst removal achieved with the selected quaternary ammonium iodides shows that they are more potent stabilizers for rhodium catalysts under the test conditions.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU388990A HU208298B (en) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | Process for producing saturated carboxylic acids |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU388990A HU208298B (en) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | Process for producing saturated carboxylic acids |
DD90341824A DD295336A5 (en) | 1990-05-07 | 1990-06-19 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF CARBON ACIDS |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU903889D0 HU903889D0 (en) | 1990-11-28 |
HUT58679A HUT58679A (en) | 1992-03-30 |
HU208298B true HU208298B (en) | 1993-09-28 |
Family
ID=25748355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU388990A HU208298B (en) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | Process for producing saturated carboxylic acids |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HU208298B (en) |
-
1990
- 1990-06-18 HU HU388990A patent/HU208298B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUT58679A (en) | 1992-03-30 |
HU903889D0 (en) | 1990-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0163040B1 (en) | Process for preparing carboxylic acids | |
US5442107A (en) | Preparing carboxylic acids | |
TW483885B (en) | Anhydrous carbonylation process for the production of acetic acid | |
US5298586A (en) | Process for the production of carboxylic acid anhydrides | |
JPS6344135B2 (en) | ||
JPH02264740A (en) | Preparation of carboxylic acid | |
KR100222117B1 (en) | Continuous process for the preparation of acetic anhydride or mixtures of acetic anhydride and acetic acid | |
KR100718422B1 (en) | Rhodium/inorganic iodide catalyst system for methanol carbonylation process with improved impurity profile | |
JPH05194300A (en) | Catalytic carbonylation | |
JP3315717B2 (en) | Method and apparatus for recovering acetic acid from a composition comprising acetic acid and water | |
HU208298B (en) | Process for producing saturated carboxylic acids | |
JPS591275B2 (en) | Dai 4 Amino Alkylene Phosphon Sanno Seihou | |
JPS6323978B2 (en) | ||
JPH0343257B2 (en) | ||
TW384282B (en) | Manufacture of adipic acid | |
JPS6346735B2 (en) | ||
AU623002C (en) | Process for preparing carboxylic acids | |
JP6671177B2 (en) | process | |
EP0063105B1 (en) | Process for producing ethyl acetate by homologation of methyl acetate | |
JPH11319565A (en) | Method for recovering rhodium catalyst | |
EP0132391A2 (en) | Process for the production of acetic anhydride | |
CN1031260C (en) | Process for preparing carboxylic acids | |
US6395928B1 (en) | Rhodium-catalyzed carbonylation using non-acetate lithium, sodium and potassium inorganic salts as promoters to produce carboxylic acids | |
PL163582B1 (en) | Method of obtaining carboxylic acids | |
DE3032853A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING WATER-FREE ALKYL IODIDE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |