JP2000095717A - 2段階ヒドロホルミル化によるオレフィン混合物からの高級オキソアルコ―ルの製法 - Google Patents

2段階ヒドロホルミル化によるオレフィン混合物からの高級オキソアルコ―ルの製法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2段階ヒドロホルミル化により5〜24個の
炭素原子を有する異性体オレフィン混合物から高級オキ
ソアルコールを製造する方法 【解決手段】 第1のヒドロホルミル化工程の反応混合
物を選択的に水素化し、その水素化混合物を蒸留で粗製
アルコールと主にオレフィンからなる低沸点物質とに分
離し、この低沸点物質を第2のヒドロホルミル化工程に
導入し、第2のヒドロホルミル化工程の反応混合物を再
び選択的に水素化し、この水素化混合物を蒸留で粗製ア
ルコールと低沸点物質とに分離し、粗製アルコールを蒸
留により後処理して純粋なアルコールにし、かつ低沸点
物質の少なくとも一部を飽和炭化水素の排出のために除
去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オレフィン混合物
の二段階ヒドロホルミル化による高級オキソアルコール
の製法に関し、これはヒドロホルミル化混合物の選択的
水素化を含む。
【0002】
【従来の技術】高級アルコール、殊に6〜25個のC−
原子を有する高級アルコールは公知のように、C−原子
の少ないオレフィンの触媒ヒドロホルミル化(又はオキ
ソ反応)及び引き続くアルデヒド−及びアルコール含有
反応混合物の接触水素化により製造することができる。
これらは主に、軟化剤又は界面活性剤を製造するための
原料として使用される。
【0003】ヒドロホルミル化のための触媒系の種類及
び最適な反応条件は、使用オレフィンの反応性に依存し
ている。その構造へのオレフィンの反応性の依存性は例
えば、J.Falbeにより New Syntheses with Carbon Mono
xide, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New Yor
k, 1980, p95ffに記載されている。殊に異性体のオクテ
ンの様々な反応性も公知である(B.L.Haymore, A. van
Hasselt, R.Beck, Annals of the New York Acad.Sci.,
415(1983), p159-175)。
【0004】オキソ合成のための原料として使用される
工業用オレフィン混合物は様々な分枝度、様々な分子中
での二重結合の位置及び場合により様々なC−数を有す
る様々な構造のオレフィン異性体を含有する。このこと
は特に、C2〜C5−オレフィン等をダイマー化、トリマ
ー化又は更にオリゴマー化して容易に入手することがで
きる高級オレフィンもしくは前記のオレフィンのコオリ
ゴマー化により生じているオレフィン混合物に当てはま
る。ロジウム触媒又は有利にはコバルト触媒によるヒド
ロホルミル化により反応させて相応するアルデヒド−及
びアルコール混合物にすることができる典型的な異性体
オレフィン混合物の例として、トリプロペン及びテトラ
プロペン並びにジ−、トリ−及びテトラブテンを挙げる
ことができる。
【0005】ヒドロホルミル化反応の速度はC−数が増
すに連れて、並びに分枝度と共に低下する。線状オレフ
ィンの反応速度は分枝異性体に比べて5〜10倍高い。
オレフィン分枝中での二重結合の位置も反応性に影響を
及ぼす。末端二重結合を有するオレフィンは分子内に二
重結合を有する異性体に比べて著しく迅速に反応する。
オレフィン異性体の様々な反応性の故に、オレフィンの
可能な限り十分な変換率を達成しようとする場合には、
比較的長い反応時間を必要とする。しかしこれにより、
生成物収率は、不所望な副反応及び後続反応の故に低下
する。同じことが、高い反応温度により反応時間を短縮
しようとする場合にも起こる。特に、異性体の様々な反
応性の故に、オレフィン混合物のヒドロホルミル化の際
に高い変換率と同時に高い選択率を達成することは困難
である。このことは殊に一段階ヒドロホルミル化に当て
はまる。
【0006】ドイツ特許(DE−A)第3232557
A1号明細書ではアルコールを3〜20個の炭素原子を
有するモノオレフィンの二段階ヒドロホルミル化により
製造する。第1の反応工程でコバルト触媒を使用して、
50〜90%の変換率でオレフィンを反応させてアルデ
ヒドにするが、その際、アルコールの形成は抑えられ
る。その後、コバルト触媒を反応混合物から分離除去
し、これを第2の工程でコバルトオルガノホスフィン−
錯体を触媒として使用して新たにヒドロホルミル化す
る。同時に、第1工程で生じたアルデヒドを水素化して
アルコールにする。この方法の欠点は、特に第2ヒドロ
ホルミル化工程で大部分のオレフィンがヒドロホルミル
化される代わりに水素化されることである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高い
変換率と高い選択率とを結びつけ、加えて高い空時収率
により特徴付けられる相応するオレフィン混合物からの
高級オキソアルコールの製法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は相応し
て、コバルト触媒又はロジウム触媒の存在下に高めた温
度及び高めた圧力で二段階ヒドロホルミル化により5〜
24個の炭素原子を有する異性体オレフィン混合物から
高級オキソアルコールを製造する方法であり、その際、
第1のヒドロホルミル化工程の反応混合物を選択的に水
素化し、その水素化混合物を蒸留により粗製アルコール
と主にオレフィンからなる低沸点物質とに分離し、この
低沸点物質を第2のヒドロホルミル化工程に導入し、第
2のヒドロホルミル化工程の反応混合物を再び選択的に
水素化し、その水素化混合物を蒸留で再び粗製アルコー
ルと低沸点物質とに分離し、かつ飽和炭化水素の除去の
ために少なくとも一部の低沸点物質を取り出す。
【0009】両方のヒドロホルミル化工程からの放圧さ
れた反応混合物から、選択的水素化の前にヒドロホルミ
ル化触媒を除去するのが有利である。
【0010】本発明の方法は断続的に又は連続的に実施
することができる。連続的に実施するために様々な方法
変法が可能である。図1には方法を連続的に実施するこ
とができる装置のブロック型略図が例示されている。第
1のヒドロホルミル化反応器1中にオレフィン混合物
2、合成ガス(一酸化炭素及び水素)3並びに触媒4を
導入する。ヒドロホルミル化混合物5を放圧し、放圧ガ
ス6(未使用の合成ガス)を取り出し、かつ放圧したヒ
ドロホルミル化混合物5から第1の触媒分離7中で触媒
4を除去し、これを、場合により新たな触媒を補充した
後に第1のヒドロホルミル化反応器1に戻し導入する。
触媒を除去されたヒドロホルミル化混合物8を選択的水
素化9に導き、ここでアルデヒド及び混合物中に含有さ
れる副産物、例えばアルデヒドのアセタール及びアルコ
ールのエステル、殊にそのギ酸エステルを水素化してア
ルコールにする。水素化混合物10から蒸留11で、主
に未反応の異性体オレフィンからなる低沸点物質12を
分離し、かつ第2のヒドロホルミル化反応器13中に導
入するが、ここには合成ガス14及び触媒15も導入さ
れる。一部の低沸点物質12を残留低沸点物質16とし
て排出する。第2のヒドロホルミル化反応器13からの
ヒドロホルミル化混合物17を再び放圧し、かつ放圧ガ
ス18を取り出す。放圧されたヒドロホルミル化混合物
17から第2の触媒分離19で触媒15を除去し、これ
を再び、場合により補充の後に第2のヒドロホルミル化
反応器13に戻し導入し、かつ触媒除去されたヒドロホ
ルミル化混合物20として選択的水素化9に戻し導入す
る。そこで、第1のヒドロホルミル化反応器1に由来す
る触媒除去されたヒドロホルミル化混合物8と一緒に、
選択的に水素化する。蒸留11から取り出された粗製ア
ルコール21を図示されていないもう1つの蒸留で純粋
なアルコールに後処理する。
【0011】本発明による方法を実施するためのもう1
つの第2連続運転変法のブロック型略図が図2に示され
ている。第1のヒドロホルミル化反応器1中にオレフィ
ン混合物2、合成ガス3並びに触媒4を導入する。ヒド
ロホルミル化混合物5を放圧し、放圧ガス6を取り出
し、かつ放圧されたヒドロホルミル化混合物から第1の
触媒分離7中で触媒4を取り出し、これを場合により新
たな触媒の補充の後に第1のヒドロホルミル化反応器1
中に戻し導入する。触媒を除去されたヒドロホルミル化
混合物8を第1の選択水素化9に導き、ここでアルデヒ
ド並びに副産物として含有されるアセタール及びエステ
ル、殊にアルコールのギ酸エステルを水素化してアルコ
ールにする。第1の水素化混合物10から第1の蒸留1
1で、主に未反応の異性体オレフィンからなる低沸点物
質12を分離し、かつ合成ガス14及び触媒15も導入
される第2のヒドロホルミル化反応器13中に導入す
る。第2のヒドロホルミル化反応器13からのヒドロホ
ルミル化混合物17を再び放圧し、かつ放圧ガス18を
取り出す。放圧されたヒドロホルミル化混合物17から
第2の触媒分離19で触媒15を除去し、これを再び場
合により新たな触媒を補充した後に第2のヒドロホルミ
ル化反応器13に戻し導入し、かつ触媒除去されたヒド
ロホルミル化混合物20として第2の比較的小さい選択
的水素化22に導入する。第2の水素化混合物23を第
2の比較的小さい蒸留24中で、取り出されるパラフィ
ンリッチな低沸点物質16と、粗製アルコール25とに
分離し、粗製アルコールを第1の蒸留11に導入し、そ
こで第1の水素化混合物10と一緒に蒸留する。粗製ア
ルコール21を再び、図示されていないもう1つの蒸留
で純粋なアルコールに後処理する。
【0012】両方の方法の本質的な違いは、図1では、
触媒除去されたヒドロホルミル化混合物8及び20の両
方の水素化を選択的水素化9のみで行い、かつ水素化混
合物10の分離を蒸留11でのみ行うのに対して、図2
では、第2のヒドロホルミル化混合物20を第2の選択
的水素化22で水素化し、かつその水素化混合物を第2
の蒸留24で分離することにある。図2の変法は投資が
より高くかかる。それというのも、付加的にしかも比較
的小さな装置が必要であるためである。その代わりに、
オレフィンを十分に利用することはできる。なぜなら、
図2での低沸点物質16は、量において図1による低沸
点物質16よりも少なく、かつ加えて、十分にオレフィ
ン不含である一方で、図1の低沸点物質16はオレフィ
ンを更に多量に含有する。
【0013】ヒドロホルミル化 ヒドロホルミル化の原料は、5〜24個の炭素原子及び
末端位又は中間位C−C−二重結合を有するモノオレフ
ィンの混合物、例えば1−ペンテン又は2−ペンテン、
2−メチル−1−ブテン、1−、2−又は3−ヘキセ
ン、プロペンのダイマー化で生じる異性体C6−オレフ
ィン混合物(ジプロペン)、1−ヘプテン、2−又は3
−メチル−1−ヘキセン、1−オクテン、ブテンのダイ
マー化の際に生じる異性体C8−オレフィン混合物(ジ
ブテン)、1−ヘプテン、1−ノネン、2−又は3−メ
チル−1−オクテン、1−プロペンのトリマー化の際に
生じる異性体C9−オレフィン混合物(トリプロペ
ン)、1−、2−又は3−デセン、2−エチル−1−オ
クテン、1−ドデセン、プロペンのテトラマー化又はブ
テンのトリマー化の際に生じる異性体C12−オレフィン
混合物(テトラプロペン又はトリブテン)、1−テトラ
デセン、1−又は2−ヘキサデセン、ブテンのテトラマ
ー化の際に生じるC16−オレフィン混合物(テトラブテ
ン)並びに場合により同じ又は近いC−数を有するフラ
クションに蒸留分離した後の、異なるC−数(有利に2
〜4)を有するオレフィンをコオリゴマー化することに
より製造されたオレフィン混合物である。有利な原料は
8−、C9−、C12−又はC16−オレフィン混合物であ
る。
【0014】本発明は両方の工程のヒドロホルミル化の
種類又は条件にあるのではない。むしろオレフィンを自
体公知の方法でヒドロホルミル化する。従って、ロジウ
ム−又は有利には両方の工程でコバルト触媒を用いて、
並びに錯体−安定化添加物、例えば有機ホスフィン又は
ホスフィットを用いて、又は用いずに処理する。温度及
び圧力は、触媒及びオレフィン混合物に応じて広い範囲
で変動させることができる。第1工程で有利に反応性オ
レフィンが反応するので、第2のヒドロホルミル化では
有利に温度、触媒量等に関してより強力な反応条件を整
える。所定のオレフィン混合物では、両方のヒドロホル
ミル化工程のための最適な条件を実験により定めること
は難しくはない。オレフィンのヒドロホルミル化の記載
は例えば、J.Falbeによる New Syntheses with Carbon
Monooxide, Springer-Verlag, Heidelberg-New York, 1
980., p99ffに、並びにKirk-OthmerによるEncyclopedia
of Chemical Technology, Band 17. 4.Auflage, John
Wiley & Sons, p902-919(1996)にある。
【0015】一般に、ヒドロホルミル化を第1の工程
で、導入されたオレフィン混合物の50〜90%、有利
に60〜85%が反応するように進行させる。勿論、ヒ
ドロホルミル化反応器及び他の装置が相応に備えられて
いなければならない。
【0016】ヒドロホルミル化の反応条件を目的に応じ
て変えることにより、第1のヒドロホルミル化工程での
オレフィンの変換率を所望の値に制限する。より低い反
応温度及び/又は触媒濃度並びにより短い滞留時間を選
択することにより、反応器中でのオレフィン変換率を低
下させることができる。第1の反応器中でのオレフィン
の変換率を、新しいオレフィン混合物2の量及び組成並
びにヒドロホルミル化混合物5の量及び組成をもとに測
定する。全変換率を、新しいオレフィン混合物2の量及
び組成並びに排出された低沸点物質(量図面の16)の
量及び組成をもとに測定する。様々な物質流中のオレフ
ィン含有率を測定するために、ガスクロマトグラフィー
分析を使用することができる。
【0017】触媒分離 ヒドロホルミル化の反応混合物から前記のように有利に
先ず、再び自体公知の方法で触媒を除去する。コバルト
触媒を使用する場合には、放圧、水性触媒相の分離、ヒ
ドロホルミル化混合物中に残留しているコバルトカルボ
ニル化合物の空気又は酸素を用いての酸化及び生じたコ
バルト化合物の水又は水性酸を用いての洗浄によりこれ
を行うことができる。コバルト除去法は良く知られてお
り、例えば、J.Falbe, 前記文献, 164. 165(BASF-Proce
ss), Kirk-Othmer,前記文献, 並びにヨーロッパ特許
(EP)第0850905A1号明細書参照。ロジウム
化合物をヒドロホルミル化触媒として使用する場合に
は、薄層蒸発により蒸留残留物としてヒドロホルミル化
混合物から除去することができる。
【0018】有利なコバルト触媒を使用する場合には、
第1のヒドロホルミル化工程の触媒除去された反応混合
物は変換率に応じて通常、アルデヒドよりも低い沸点を
有する低沸点物質、主にオレフィン並びに相応する飽和
炭化水素並びに水及び場合によりメタノール8〜45重
量%、大抵15〜35重量%;更にアルデヒド30〜8
0重量%、アルコール5〜30重量%、このアルコール
のギ酸エステル10重量%まで及びアルコールよりも高
い沸点を有する高沸点物質0.5〜5重量%を含有す
る。
【0019】第2のヒドロホルミル化工程の反応混合物
中には、一般に、少量のオレフィン及び大量の飽和炭化
水素並びに水及び場合によりメタノールを含む低沸点物
質10〜40重量%、大抵15〜30重量%;更にアル
デヒド30〜70重量%、アルコール5〜40重量%、
このアルコールのギ酸エステル10重量%まで及びアル
コールよりも高い沸点を有する高沸点物質3〜12重量
%が含まれている。
【0020】ロジウム触媒を使用すると、反応混合物は
明らかに少量のパラフィン及びギ酸エステルを含有す
る。
【0021】選択的水素化 有利に触媒除去された両方のヒドロホルミル化工程から
の反応混合物の選択的水素化は本発明方法のもう1つの
本質的な特徴である。その際、アルデヒド及び一定の随
伴物質(その中にはアルデヒドのアセタール並びにアル
コールのエステル及びこれらのうち殊にギ酸エステル)
を水素化して、所望のアルコールにする。この場合、未
反応のオレフィンは水素化されず、又は実質的に水素化
されずに、使用オレフィン混合物に関して高い収率が達
成される。5%未満の使用オレフィンが、飽和炭化水素
の水素化により失われる。
【0022】ヒドロホルミル化混合物の選択的水素化
は、同時係属ドイツ特許出願19842370.5号明
細書の目的である。ヒドロホルミル化の反応混合物をそ
の後、水素を用いて、高めた温度及び高めた圧力で、活
性成分として銅、ニッケル及びクロムを含有する担体触
媒を用いて水素化する。
【0023】これらの種類の有利な触媒は活性成分とし
て、それぞれ担体触媒に対して銅及びニッケルをそれぞ
れ0.3〜15重量%の濃度で、クロムを0.05〜
3.5重量%の濃度で、並びにアルカリ金属成分を0.
01〜1.6重量%、有利に0.02〜1.2重量%の
濃度で含有する担体触媒である。他の有利な担体触媒は
銅、ニッケル及びクロムを前記の量で含有し、かつアル
カリ金属成分を含有しない。好適な担体材料は殊に、二
酸化ケイ素及び酸化アルミニウムである。量の記載は、
次に記載のように製造されてまだ還元されていない触媒
に関する。
【0024】水素化の際に、両方のヒドロホルミル化工
程の反応混合物中のアルデヒドをそれぞれ98%を上回
る変換率で、99%を上回る選択率で1回のみの水素化
工程で水素化して相応するアルコールにする。エステル
及びアセタールも同様に所望のアルコールに変換する。
混合物中に含有される出発オレフィンは意外にも十分に
変わらないままであるが、ちょうど、有利な担体触媒は
匹敵する条件下に、2−エチルヘキセ−2−エナール中
のオレフィン系二重結合を実質的に定量で水素化する
(ヨーロッパ特許(EP)第0326674A2号明細
書)。水素化は30バール未満の低圧範囲で高い空時収
率で実施することができる。
【0025】前記の触媒成分は担体材料の空孔中に均一
に分配されていてよいか、又はその辺縁領域で富化され
ていてよい。第一の場合には、成分を触媒前駆体として
の金属塩の形で含有し、かつその容量が有利に担体材料
の空孔容量の0.8倍に相応する水溶液を付着させる。
触媒前駆体としての銅−、ニッケル−及びクロム塩とし
て、加熱すると酸化物に変わるもの、例えば硝酸塩及び
酢酸塩を使用するのが有利である。触媒がアルカリ金属
成分を含有すべき場合には、これらをアルカリ金属クロ
ム酸塩又は−二クロム酸塩の形の、殊にクロム酸ナトリ
ウム又は二クロム酸ナトリウムとしてのクロムと一緒に
導入することができる。溶液中の金属塩の濃度は、調製
触媒中のそれぞれの成分の所望の濃度に依存している。
金属塩溶液を次いで、タブレット製造器ドラム中に存在
する予備加熱されていない担体材料上に噴霧し、空孔中
に侵入させる。その後、触媒を乾燥させる。
【0026】多孔性又は多かれ少なかれ空孔のある担体
材料の辺縁部で富化された成分を有する触媒を所望の場
合には、金属塩溶液を予備加熱した担体材料上に噴霧
し、かつ噴霧の間に担体材料を更に加熱して、水を蒸発
させ、かつ触媒成分が主に担体材料表面に固定されるよ
うにする。
【0027】触媒成分の施与の後に、前記のタイプの両
方の触媒をか焼する、即ち使用触媒前駆体に応じて、2
00〜400℃の温度に加熱すると、触媒前駆体が酸化
された状態に変わる。その後、触媒を水素を用いて還元
する。還元を触媒の製造直後に、又は有利には水素化反
応器中で初めて行う。
【0028】触媒を有利には、低いフロー抵抗を示す形
で、例えば顆粒、ペレット又は成形体、例えばタブレッ
ト、シリンダー又はリングの形で使用する。反応器中で
還元しなかった場合には、これらを有利にはその使用前
に水素流中で、例えば前記の水素化温度で活性化する。
【0029】水素化を連続的に、又は断続的に、かつ気
相でも液相でも実施することができる。液相中での水素
化が有利である。それというのも気相法は多量のガス容
量の循環を必要とするのでより高いエネルギーコストを
必要とするためである。加えて、アルデヒドの蒸発はC
−数に伴いますますエネルギーを必要とし、かつ反応ガ
ス中での原料負荷は低下して、8を上回るC−数を有す
るアルデヒドでの気相法は全ての方法を殆ど経済的に実
施不可能にする。
【0030】液相水素化では、様々な方法バリエーショ
ンを選択することができる。これは断熱で又は実際に恒
温で、即ち<10℃の温度上昇で、1又は2段階で実施
することができる。後者の場合には、両方の反応器、有
利に管状反応器を断熱で又は実質的に恒温で或いは一方
を断熱で、及び他方を実質的に恒温で運転することがで
きる。更に、ヒドロホルミル化混合物を1方向の通過
で、又は生成物戻し導入を伴って水素化することができ
る。反応器は滴下床(細流)又は有利に高い液体負荷
(パルス流)を有する順流反応器として運転することが
できる。高い空時収率の点では、反応器は有利には、空
の反応器の断面1m2当たり及び1時間当たり5〜10
0m3、殊に15〜50m3の高い液体負荷を用いて運転
する。反応器を断熱で、かつ1方向の通過で運転する場
合には、比触媒負荷値(SpecifischeKatalysatorbelast
ung; LHSV)は0.1〜10h−1、有利に0.5〜5h
−1である。
【0031】液相水素化を通常、5〜30バール、殊に
15〜25バールの全圧で実施する。気相の水素化は低
圧でも相応するより高いガス容量で実施することができ
る。反応温度は水素化の際に、液相又は気相で通常12
0℃〜220℃、殊に140℃〜180℃である。
【0032】蒸留による水素化混合物の分離 水素化の後に、反応混合物を自体公知の方法で蒸留によ
り後処理する。頭部生成物として、主にオレフィン及び
その他に飽和炭化水素を含有する低沸点物質を分離す
る。図1では両方のヒドロホルミル化工程からの低沸点
物質は、第2のヒドロホルミル化工程のための原料であ
る。この方法変法では勿論、この低沸点物質の一部を排
出し、それによりヒドロホルミル化工程でのオレフィン
の水素化により生じる不活性な飽和炭化水素の濃度を高
くても60%の認容可能な高さに保持する。図2に記載
の方法変法では、第1の蒸留からの全ての低沸点物質を
第2のヒドロホルミル化工程に導入し、かつ飽和炭化水
素を、第2の蒸留の比較的小さな低沸点物質フラクショ
ンとして排出する。
【0033】水素化混合物の蒸留は通常、低めた圧力
で、例えば400〜900ミリバールの絶対圧力で実施
する。蒸留の際に塔底生成物として生ずる粗製アルコー
ルは通常、蒸留により後処理して純粋なアルコールにす
ることができる。
【0034】
【実施例】次の例で本発明を更に詳述するが、この例は
請求項による本発明の適用領域を限定するものではな
い。
【0035】例1(比較例) ジ−n−ブテンの1段階ヒドロホルミル化によるノナノ
ール 撹拌機及び電気ヒーターを備えた5l−高圧オートクレ
ーブ中でジ−n−ブテン(第1表、第2欄中に組成)2
000gをコバルト触媒の存在下185℃で、かつ28
0バールに一定に保持した合成ガス圧でヒドロホルミル
化した。合成ガスはCO50容量%及びH250容量%
を含有した。
【0036】触媒として使用されるコバルトヒドリドカ
ルボニル、例えばHCo(CO)4を製造するために、触
媒前駆体としてCo1重量%を有する酢酸コバルト水溶
液を使用した。酢酸コバルト溶液を撹拌下に170℃及
び280バールで7時間合成ガスで処理した。室温に冷
却し、かつ放圧した後に、生じたコバルトカルボニルを
ジ−n−ブテンを用いての抽出により有機相に移した。
水性相の分離の後に、コバルトカルボニルを付加され、
0.021重量%(金属として算出)のCo含有率を有
するジ−n−ブテンを前記の反応条件下に3時間ヒドロ
ホルミル化した。
【0037】室温に冷却した後に、反応混合物を放圧し
てオートクレーブから出し、かつ5%酢酸及び空気を用
いての処理により80℃でコバルト触媒を除去した。コ
バルト除去されたヒドロホルミル化混合物2487gが
得られ、これをガスクロマトグラフィーにより分析し
た。結果を第2表の第2欄に記載した。これによると、
92.3%のジ−n−ブテン−変換率が87.9%の有
価生成物−選択率で達成され、これは使用されたジ−n
−ブテンに対して81.1%の有価生成物収率に相応し
た。有価生成物とはC9−アルデヒド、C9−アルコール
及び(イソ)ノニルホルメートのことである。
【0038】例2 2工程ヒドロホルミル化によるノナノール 第1工程 撹拌機及び電気ヒーターを備えた5l−高圧オートクレ
ーブ中で、ジ−n−ブテン(第1表の第2欄中に組成)
2000gをコバルト触媒の存在下に170℃及び28
0バールの一定に保持された合成ガス圧でヒドロホルミ
ル化した。合成ガスはここでもCO50容量%及びH2
50容量%を含有した。
【0039】コバルト触媒を例1と同様に製造し、かつ
ジ−n−ブテン中に移した。触媒の濃度はジ−n−ブテ
ンに対してCo0.019重量%であった。コバルトカ
ルボニルを負荷されたジ−n−ブテンを前記の反応条件
下で2時間ヒドロホルミル化させた。ヒドロホルミル化
混合物から例1と同様にコバルト触媒を除去した。
【0040】このヒドロホルミル化バッチを同じ条件下
に3回繰り返した。ヒドロホルミル化混合物をコバルト
触媒の除去の後に合わせた。反応混合物9412gが得
られたが、これはGC分析によると第2表の第3欄に記
載の組成を有した。それによると、67.6%のジ−n
−ブテン変換率が94.5%の有価生成物−変換率で達
成され、これは使用ジ−n−ブテンに対して63.9%
の有価生成物収率に相応した。有価生成物とはこの場合
にもC9−アルデヒド、C9−アルコール及び(イソ)ノニ
ルホルメートのことである。
【0041】例3 2段階ヒドロホルミル化によるノナノール 第2工程 例2からの反応混合物7500gをオレフィンを保持し
つつ選択的に水素化して、有価生成物C9−アルコール
にした。20l−オートクレーブ中で、175℃及びH
2−圧力20バールで液相中、担体材料としての酸化ア
ルミニウム上にCu12.1重量%、Ni3.0重量%
及びCr2.5重量%を有する担体触媒の存在下に水素
化を断続的に実施した。引き続き、水素化混合物から未
反応のオレフィンを低沸点物質として、有価生成物及び
高沸点物質から留去した。
【0042】低沸点物質フラクションはGC分析による
と、炭化水素98.5重量%(このうち87.9重量%
はC8−オレフィン)の他に、(イソ)ノニルホルメー
トの水素化により生じた約1.5重量%のメタノールを
含んでいた。C8−異性体混合物中の異性体の異性体分
布は第1表の第3欄に記載した。ジメチルヘキセン23
重量%を有する新しいジ−n−ブテンに対して、ジメチ
ルヘキセン44重量%を有するこのC8−異性体混合物
はかなり大量のこの反応不活性なC8−異性体を含有し
た。
【0043】このジメチルヘキセン富化され、かつC8
−パラフィン10.6重量%を含有するC8−オレフィ
ン異性体混合物2000gを5l−オートクレーブ中、
185℃及び280バールの合成ガス圧で、コバルト触
媒の存在下に例1に記載の方法でヒドロホルミル化し
た。この場合にもCO50容量%及びH250容量%を
有する合成ガスを使用した。C8−オレフィン混合物に
対して0.031重量%のコバルト含有率では、この混
合物を一定に保持された合成ガス圧で3時間ヒドロホル
ミル化した。
【0044】例1中の記載と同様にヒドロホルミル化混
合物を放圧し、かつコバルト触媒を除去した。コバルト
除去されたヒドロホルミル化混合物2438gが得ら
れ、そのGC分析による組成を第2表の第4欄に記載し
た。それによると、91.3%のC8−オレフィン変換
率が83.0%の有価生成物選択率で達成されたが、こ
れは使用ジ−n−ブテンに対して75.8%の有価生成
物収率に相応した。有価生成物とはC9−アルデヒド、
9−アルコール及び(イソ)ノニルホルメートのことで
ある。
【0045】本発明方法の第1ヒドロホルミル化工程と
しての例2及び第2ヒドロホルミル化工程としての例3
を合わせると、両方の工程の後に、97.1%の全オレ
フィン変換率が91.5%の有価生成物選択率で達成さ
れたが、これは本発明のオレフィン混合物に対して8
8.8%の全有価生成物収率に相応した。
【0046】例1による1段階ヒドロホルミル化に対し
て、有価生成物収率の上昇は約8%であった。
【0047】
【表1】
【0048】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による1変法を連続的に実施するための
装置のブロック型略図。
【図2】本発明による1変法を連続的に実施するための
装置のブロック型略図。
【符号の説明】 1 ヒドロホルミル化反応器、 7 触媒分離器、 9
水素化、 11 蒸留、 12 低沸点物質、 13
第2ヒドロホルミル化反応器、 21 粗製アルコー
ル、 22 第2選択的水素化、 24 第2蒸留、
25 粗製アルコール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07C 31/02 C07C 31/125 31/125 45/50 45/50 47/02 47/02 C07B 61/00 300 // C07B 61/00 300 B01J 23/74 311X (72)発明者 ベルンハルト ショルツ ドイツ連邦共和国 マール ブリュッゲン ポート 55 (72)発明者 ヴァルター テーチュ ドイツ連邦共和国 マール ハイヤーホフ シュトラーセ 148 (72)発明者 ヴィルフリート ビュシュケン ドイツ連邦共和国 ハルターン ローゼン カムプ 10 (72)発明者 フランツ ニーアリッヒ ドイツ連邦共和国 マール ヴィカリーシ ュトラーセ 16

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高めた温度及び高めた圧力で、コバルト
    触媒又はロジウム触媒の存在下に2段階ヒドロホルミル
    化により5〜24個の炭素原子を有する異性体オレフィ
    ン混合物から高級オキソアルコールを製造する方法にお
    いて、第1のヒドロホルミル化工程の反応混合物を選択
    的に水素化し、その水素化混合物を蒸留で粗製アルコー
    ルと主にオレフィンからなる低沸点物質とに分離し、こ
    の低沸点物質を第2のヒドロホルミル化工程に導入し、
    第2のヒドロホルミル化工程の反応混合物を再び選択的
    に水素化し、この水素化混合物を蒸留で粗製アルコール
    と低沸点物質とに分離し、粗製アルコールを蒸留により
    後処理して純粋なアルコールにし、かつ低沸点物質の少
    なくとも一部を飽和炭化水素の排出のために除去するこ
    とを特徴とする、2段階ヒドロホルミル化により5〜2
    4個の炭素原子を有する異性体オレフィン混合物から高
    級オキソアルコールを製造する方法。
  2. 【請求項2】 両方のヒドロホルミル化工程からの放圧
    された反応混合物から、選択的水素化の前にヒドロホル
    ミル化触媒を除去する、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 C8−オレフィン混合物、C9−オレフィ
    ン混合物、C12−オレフィン混合物又はC16−オレフィ
    ン混合物をヒドロホルミル化のための原料として使用す
    る、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 両方のヒドロホルミル化工程でコバルト
    触媒を用いて処理する、請求項1から3までのいずれか
    1項に記載の方法。
  5. 【請求項5】 場合により触媒除去された両方のヒドロ
    ホルミル化工程の反応混合物の選択的水素化を選択的水
    素化1回のみで行い、かつ水素化混合物の分離を蒸留1
    回のみで行う、請求項1から4までのいずれか1項に記
    載の方法。
  6. 【請求項6】 パラフィンの除去のために一部の低沸点
    物質を蒸留から取り出す、請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 第2のヒドロホルミル化工程の場合によ
    り触媒除去された反応混合物を第2の選択的水素化で水
    素化し、かつ水素化混合物を第2の蒸留で分離する、請
    求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 パラフィンの除去のために低沸点物質を
    第2の蒸留から取り出す、請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 ヒドロホルミル化の反応混合物を高めた
    温度及び高めた圧力で、活性成分として銅、ニッケル及
    びクロムを含有する担体触媒を用いて選択的に水素化す
    る、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
  10. 【請求項10】 活性成分としてそれぞれ担体触媒に対
    して、銅及びニッケルをそれぞれ0.3〜15重量%の
    濃度で、クロムを0.05〜3.5重量%の濃度で、か
    つアルカリ金属成分を0.01〜1.6重量%の濃度で
    含有する担体触媒を使用する、請求項9に記載の方法。
  11. 【請求項11】 アルカリ金属成分の濃度が0.2〜
    1.2重量%である、請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 担体触媒がアルカリ金属成分を含有し
    ない、請求項10に記載の方法。
  13. 【請求項13】 触媒の担体材料が二酸化ケイ素又は酸
    化アルミニウムである、請求項9から12までのいずれ
    か1項に記載の方法。
  14. 【請求項14】 水素化を連続的に又は断続的に液相で
    実施する、請求項1から13までのいずれか1項に記載
    の方法。
  15. 【請求項15】 水素化を液相で、5〜30バールの全
    圧下に実施する、請求項1から14までのいずれか1項
    に記載の方法。
  16. 【請求項16】 全圧が15〜25バールである、請求
    項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 水素化を120℃〜220℃で実施す
    る、請求項1から16までのいずれか1項に記載の方
    法。
  18. 【請求項18】 温度が140℃〜180℃である、請
    求項17に記載の方法。
  19. 【請求項19】 水素化を液相で、かつ空の反応器の断
    面積1m2当たり及び1時間当たり5〜100m3の液体
    負荷で実施する、請求項1から18までのいずれか1項
    に記載の方法。
  20. 【請求項20】 液体負荷が空の反応器の断面積1m2
    当たり及び1時間当たり15〜50m3である、請求項
    19に記載の方法。
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