NO162812B - Totrinnsprosess for fremstilling av isobutylen fra propylen og syntesegass. - Google Patents

Totrinnsprosess for fremstilling av isobutylen fra propylen og syntesegass. Download PDF

Info

Publication number
NO162812B
NO162812B NO871007A NO871007A NO162812B NO 162812 B NO162812 B NO 162812B NO 871007 A NO871007 A NO 871007A NO 871007 A NO871007 A NO 871007A NO 162812 B NO162812 B NO 162812B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
isobutylene
propylene
catalyst
alcohols
bar
Prior art date
Application number
NO871007A
Other languages
English (en)
Other versions
NO871007L (no
NO871007D0 (no
NO162812C (no
Inventor
Leila Alvila
Tapani Pakkanen
Outi Krause
Matteus Joutsimo
Original Assignee
Neste Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neste Oy filed Critical Neste Oy
Publication of NO871007D0 publication Critical patent/NO871007D0/no
Publication of NO871007L publication Critical patent/NO871007L/no
Publication of NO162812B publication Critical patent/NO162812B/no
Publication of NO162812C publication Critical patent/NO162812C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/16Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by oxo-reaction combined with reduction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • C07C1/24Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms by elimination of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/153Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the catalyst used
    • C07C29/156Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the catalyst used containing iron group metals, platinum group metals or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • C07C2521/04Alumina

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører én totrinnsprosess for fremstilling av isobutylen fra propylen og syntesegass.
C4~olefiner er utgangsmaterialer for tallrike petrokjemiske industrier. Størstedelen av den samlede mengden isobutylen og n-butylener forbrukes ved fremstilling av bensinkomponenter i såkalt katalyttisk polymerisering eller alkylering.
I større grad anvendes imidlertid bådeisobutylen og n-butylener som utgangsmaterialer for forskjellige kjemiske forbindelser. Tradisjonelt fremstilles butylengummier og polyisobutylen fra isobutylen. Behovet for forbindelsen har øket i betydelig grad i senere år sammen med behovet for metylisobutyleneter (MTBE). Utgangsmaterialene ved fremstillingen av MTBE, som er et etterspurt middel for økning av oktantallet i bensin, er isobutylen og metanol. Behovet for isobutylalkohol (TBA) har også øket av den samme grunnen som for MTBE. TBA oppnås fra isobutylen ved hydratisering. Isobutylen anvendes videre f.eks. ved fremstillingen av tertiære butylfenoler og butylkresoler av metylmetakrylat.
Kommersielt fremstilles C^j-olefiner hovedsakelig ved to forskjellige standard fremgangsmåter: flytende katalyttisk spaltning (FCC) og dampspaltning. I den førstnevnte prosessen fremstilles bensinkomponenter ved spaltning av tyngere råoljefraksjoner. I denne forbindelse dannes bl.a. flytende råoljegass-fraksjoner som biprodukter. Etylen er produktet i sistnevnte prosess, I tillegg til fremstillingen som spaltningsprodukter er det mulig å fremstille butylener ved dehydrogenering av tilsvarende paraffiner. Dehydrogenerings-prosesser er dyre, og en av de viktige begrensende faktorene er tilgjengeligheten av utgangsmaterialene, fremfor alt av isobutylen.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en ny, fordelaktig fremgangsmåte for fremstilling av isobutylen, hvori C3-olefiner, spesielt propylener, kan anvendes som utgangsmaterialer.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for fremstilling av isobutylen er kjennetegnet ved at i det første trinnet bringes propylen i kontakt med syntesegass ved forhøyet temperatur i nærvær av et katalysatorsystem inneholdende en blanding av monometallaggregat-forbindelsene M4(C0)12 og M'4(CO)12 og/eller bimetallforbindelsene M2M'2(CO)12, hvor M og M' er metaller fra koboltgruppen, hvoretter alkoholblandingen som derved oppnås dehydratiseres i det andre trinnet for å fremstille en produktfraksjon inneholdende isobutylen i stor mengde.
Den nyen fremgangsmåten for fremstilling av C^olefiner benytter følgelig C3~olefiner som utgangsmateriale. Fremgangsmåten består av to trinn: i det første trinnet hydro-formyleres propylen til en blanding av n-butanol og isobutanol, og i det andre trinnet hydratiseres de oppnådde alkoholene til olefiner.
Ved konvensjonelle hydroformyleringsprosesser anvendes homogene kobolt- eller rhodiumforbindelser som katalysator. Et av de viktigste formålene ved utvikling av disse pro-sessene var å oppnåhøyestmulig selektivitet av forbindelser med rett kjede. Det bør understrekes at de viktigste produktene var n-butanol og 2-etylheksanol, mens ved foreliggende oppfinnelse ønskes isobutanol. Den beste, og mest aktive katalysatoren for fremstilling av n-butanol har vist seg å være ligand-modifisert rhodiumkarbonyl. Med denne katalysatoren dannes tilnærmet utelukkende aldehyder (selektiviteten et typisk 96$) og forholdet mellom forgrende og rettkjedede komponenter er 10-14:1 ("Catalysts ln C^ Chemistry", red. W. Keim, 1983). Dersom det er ønsket å oppnå olefiner fra de dannede aldehydene er det nødvendig først å hydrogenere aldehydene for fremstilling av de ekvivalente alkoholene. Modifiserte koboltkatalysatorer gir alkoholer (selektrivitet 80$). Deres hydrogeneringskapasitet er så god at alkaner dannes med ca. 15$ selektivitet.
I den isobutylen-produserende prosessen ifølge oppfinnelsen anvendes de nyeste katalysatorne, hvormed det er mulig å oppnå alkoholer direkte ved hydroformylering, selektiviteten for alkoholdannelsen er 95$. Slike katalysatorer er beskrevet i den finske patentsøknaden nr. 84 4634 og i U.S. patent nr. 4,144,191. Andelen av rettkjedede og forgrenede produkter er også forskjellig fra det som oppnås med kommersielle produkter, og varierer i området 1,1-1,3:1, dvs. andelen av iso-former er betydelig høyere. Siden det ved utvikling av kommersielle hydroformyleringsprosesser var viktig å oppnå maksimal selektivitet av rettkjedede fraksjoner og resultatet av hydroformyleringen hovedsakelig besto av aldehyder, som måtte hydrogeneres for å oppnå en alkohol, hadde hittil ikke vært mulig å fremstilles selektivt i to trinn en produktfraksjon med høyt isobutyleninnhold ved anvendelse av kommersielle katalysatorer.
Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tjener aggregat-forbindelser dannet av rhodium og kobolt som katalysator, hvori liganden typisk består avkarbonylgrupper. Aggregatfor-bindelsene kan enten være monometalliske, såsom 004(00)12 og Rh4(C0)i2» eller bimetalliske , såsom Rh2Co2(CO)i2. Fremstillingen av katalysatorne er beskrevet i patentene angitt ovenfor. Prosessbetingelsene er typisk: totaltrykk 20-55 bar, hydrogen/karbonmonoksyd-forhold 1:1 og temperatur 50-200°C.
Ved hydroformylering ved anvendelse av den ovenfor nevnte katalysatoren oppnås alkoholblandinger som inneholder ca. 50$ n-butanol og ca. 50$ isobutanol.
Dekomponering av alkoholer til olefiner ved dehydratisering er en prosess som er kjent innen teknikken. Prosessen kata-lyseres av syrer. Typiske katalysatorer er: aktivert aluminiumoksyd, fosforsyre på en bærer, sinkoksyd på alu-miniumoksydbærer, og leire, aluminiumsilikat, zeolitter eller j ern-bytterharpikser.
Prosessbetingelsene som anvendes avhenger av katalysatorne og utgangsmaterialene. Tertiære alkoholer dehydratiseres f.eks. langt lettere enn primære og sekundære alkoholer. Betingelsene har også innvirkning på selektiviteten. I tillegg til olefiner dannes også etere fra alkoholer, spesielt ved de laveste temperaturene, spesielt fra de som har en rett kjede. Det er mulig at n-butanol alene omvandles til butylener. I dette tilfellet utgjør en 5A molekylarsikt katalysatoren. Isobutanol vil da unnlate å reagere og kan benyttes f.eks. som et oppløsningsmiddel eller som en bensinkomponent.
Når dehyratiseringen utføres med aluminiumoksydkatalysator må temepraturen typisk holdes over 300° C for at dannelsen av etere skal være lavest mulig.
Oppfinnelsne beskrives videre ved hjelp av de følgende eksemplene.
Eksempel 1
Katalysatoren for anvedelse ved hydrof ormyler ingsreaksj onen ble fremstilt ved å blande 30 mg av monometall-forbindelsen Co/^( C0) i2' 57 mS av monometall-forbindelsen Rh^CO)-^ °g 125 mg aminionevekslerharpiks "Dowex MWA-P", og 10 ml toluen, blandet i en nitrogenatmosfære i 18 timer. De toluen-holdige ubundne aggregatene ble fjernet.og katalysatoren ble tørket i vakuum.
Hydroformylering av propylen fant sted ved utgangstrykk 50 bar. Partialtrykkene var: pg = 20 bar, p^o = 25 bar og pc = 5 bar. Temperaturen var 100°C, katalysatormengden 100 mlog reaksjonstiden 17 timer.
Reaksjonsproduktet inneholdt butanoler, 98, 9%, og aldehyder, 1,1$. Blant alkoholene var forholdet mellom rettkjedede og forgrenede alkoholder 1,3.
Dehydratisering av alkoholene ble utført i en fast sjikt-reaktor med kontinuerlig virkning. Katalysatoren var aluminiumoksyd ("Harshaw Al-3996 R"). Prosessbetingelsene var: trykk = 1 bar, temperatur = 300°C og LHSV =1,5 timer.
Under disse betingelsene var alkoholomvandlingen 100$ og sammensetningen av det oppnådde produktet var: 1-butylen 33$, 2-butylener 19$, isobutylen 48$ og etere 0,3$.
Eksempel 2
Ved hydroformyleringsreaksjonen ble det anvendt en katalysator som besto av bimetallaggregatet Co2Rh2(CO)i2°6 aminionevekslerharpiksen "MWA-1", med koboltinnhold 7,9$ og rhodiuminnholod 13,9$.
Hydroformyleringen av propylen ble utført ved utgangstrykk 55 bar. Partialtrykkene var: hydrogen 25 bar, karbonmonoksyd 25 bar og propylen 5 bar. Temperaturen var 100°C, katalysatormengden 50 mg og reaksjonstiden 17 timer.
Reaksjonsproduktet inneholdt butanoler 96$, aldehyder 3$ og forskjellige komponenter 1$. Blant alkoholene var forholdet rettkj edet./forgrenet 1,15.
Dehydratiseringen av alkoholene ble utført som i eksempel 1. Produktet inneholdt 48$ isobutylen.
Eksempel 3
Ved hydrof ormyleringsreaksjonen ble det anvendt en katalysator som ble fremstilt ved å blande 1,0 g aluminiumoksyd (aluminiumoksyd kvalitet D, tørket ved 800°C) og en blanding av aggregatforbindelse Inneholdende 0,035 g Co^CO)-^ (Strem Chemicals) og 0,071 g Rh^CO)^ (Martinego, S. et al., Inorganic Synthesis, bind 20, 1980, side 209) og 0,020 dm<3 >heksan, i nitrogenatmosfære i 16 timer. Det heksan-holdige ubundne aggregatet ble fjernet. Katalysatoren ble renset med heksan og tørket i vakuum.
Propylenhydroformylering ble utført under et trykk på 54 bar. Partialtrykkene var: hydrogen 25 bar, karbonmonoksyd 25 bar og propylen 4 bar. Katalysatormengden var 350 mg, temperaturen 100°C og reaksjonstiden 17 timer.
Det flytende produktet inneholdt alkoholer, 88$, og aldehyder, 7$. blant butanolene var forholdet rettkjedet/- forgrenet 1,1.
Alkoholdehydratisering ble utført som i eksempel 1. Produktet inneholdt 48$ isobutylen.

Claims (2)

1. Totrinnsprosess for fremstilling av isobutylen fra propylen og syntesegass, karakterisert ved at propylen i det første trinnet bringes i kontakt med syntesegass ved forhøyet temperatur i nærvær av et katalysatorsystem inneholdende en blanding av monometall-forbindelser M^ iCO)^ og M'4(<C>0)12 og/eller bimetall-forbindelse M2M'2(C0)12. hvor M og M' er metaller fra koboltgruppen, hvoretter alkoholblandingen som derved oppnås dehydratiseres i det andre trinnet for fremstilling av en produktfraksjon inneholdende store mengder isobutylen.
2. Prosess ifølge krav 1 for fremstilling av isobutylen, karakterisert ved at M er Co og M' er Rh.
NO871007A 1986-03-18 1987-03-11 Totrinnsprosess for fremstilling av isobutylen fra propylen og syntesegass. NO162812C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI861133A FI73959C (fi) 1986-03-18 1986-03-18 Tvaostegsprocess foer framstaellning av isobuten ur propen och syntesgas.

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO871007D0 NO871007D0 (no) 1987-03-11
NO871007L NO871007L (no) 1987-09-21
NO162812B true NO162812B (no) 1989-11-13
NO162812C NO162812C (no) 1990-02-21

Family

ID=8522315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO871007A NO162812C (no) 1986-03-18 1987-03-11 Totrinnsprosess for fremstilling av isobutylen fra propylen og syntesegass.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4777320A (no)
EP (1) EP0238331B1 (no)
AT (1) ATE48590T1 (no)
CA (1) CA1276185C (no)
DE (1) DE3761137D1 (no)
ES (1) ES2012392B3 (no)
FI (1) FI73959C (no)
NO (1) NO162812C (no)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060173223A1 (en) * 2004-03-24 2006-08-03 De Weerd Jochem V Method of increasing the carbon chain length of olefinic compounds
US7858787B2 (en) * 2006-09-22 2010-12-28 Shell Oil Company Process for producing olefins
WO2013144735A1 (en) 2012-03-26 2013-10-03 Sasol Technology (Proprietary) Limited Conversion of a mixture of c2 - and c3 -olefins to butanol
US11976017B2 (en) 2019-12-19 2024-05-07 Dow Technology Investments Llc Processes for preparing isoprene and mono-olefins comprising at least six carbon atoms

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE767447C (de) * 1943-03-23 1952-08-14 Basf Ag Verfahren zur Herstellung hochwertiger Treibstoffe aus Propan
US2660433A (en) * 1947-09-30 1953-11-24 American Mach & Foundry Centering apparatus for bowling pin holders
US2818440A (en) * 1955-11-04 1957-12-31 Shell Dev Addition of methylol groups to saturated hydrocarbons by reaction with formaldehyde and organic peroxides
US3342879A (en) * 1963-07-03 1967-09-19 Exxon Research Engineering Co Dehydration process using molybdenum sulfide
US3780127A (en) * 1972-10-02 1973-12-18 Union Carbide Corp Catalytic process for dehydration of alcohols
US4144191A (en) * 1977-06-06 1979-03-13 The Dow Chemical Company Amine-resin supported rhodium-cobalt carbonyl bimetallic clusters as novel hydroformylation catalysts
EP0014225A1 (en) * 1979-02-13 1980-08-20 The Dow Chemical Company Amine-resin supported rhodium-cobalt bimetallic clusters as hydroformylation catalysts, their preparation and oxo process utilising such a catalyst
US4234752A (en) * 1979-09-28 1980-11-18 Phillips Petroleum Company Dehydration of alcohols
US4602119A (en) * 1984-04-27 1986-07-22 Phillips Petroleum Company Dehydration of alcohols employing a carboxylic acid treated catalyst
FI71927C (fi) * 1984-11-26 1987-03-09 Neste Oy Katalysator foer framstaellning av alkoholer ur olefiner och syntesgas.
GB8430223D0 (en) * 1984-11-30 1985-01-09 Exxon Research Engineering Co Hydroformylation of olefins
GB8430226D0 (en) * 1984-11-30 1985-01-09 Exxon Research Engineering Co Hydroformylation of olefins

Also Published As

Publication number Publication date
NO871007L (no) 1987-09-21
ES2012392B3 (es) 1990-03-16
NO871007D0 (no) 1987-03-11
NO162812C (no) 1990-02-21
EP0238331B1 (en) 1989-12-13
US4777320A (en) 1988-10-11
FI861133A0 (fi) 1986-03-18
ATE48590T1 (de) 1989-12-15
FI73959B (fi) 1987-08-31
EP0238331A1 (en) 1987-09-23
CA1276185C (en) 1990-11-13
DE3761137D1 (de) 1990-01-18
FI73959C (fi) 1987-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8143468B2 (en) Process for preparing 3-methylbut-1-ene
US5008465A (en) Proton-catalyzed reactions catalyzed by hydrogen ion-exchanged layered clays
US2595096A (en) Synthesis of alcohol from olefins, carbon monoxide, and hydrogen
US4749808A (en) Proton-catalysed reactions in which water is not a stoichiometric reactant catalysed by metal cation exchanged layered clays
US8404902B2 (en) Method for separating 1-butene from C4-containing hydrocarbon streams by hydroformylation
AU658273B2 (en) Decyl alcohol mixtures, phthalic esters obtainable therefrom and their use as plasticizers
CA1217501A (en) Use of stabilised pillared interlayered clays as catalysts in reactions capable of catalysis by protons
AU725208B2 (en) Process for preparing butene oligomers from Fishcher- Tropsch olefins
EP0052999B1 (en) Preparation of plasticizer alcohols from propylene-butene mixtures
GB2116546A (en) Production of t-butyl alkyl ethers
HU176608B (en) Process for preparing alkyl,mainly lower alkyl-tert.butyl ethers from the corresponding primary alkohol and isobutylene in the presence of butadiene
US4486607A (en) Process for the production of phenyl substituted propanal
EP3388410B1 (en) Method for producing high-octane components from olefins from catalytic cracking
NO162812B (no) Totrinnsprosess for fremstilling av isobutylen fra propylen og syntesegass.
KR960002599B1 (ko) 디올레핀의 선택적 히드로포르밀화 방법
CA2092040A1 (en) Decyl alcohol mixtures, phthalic esters obtainable therefrom and their use as plasticizers
EP0080449B1 (en) Synthesis of isoprene from linear butenes
GB2079751A (en) Process for the production of alkyl-phenyl propanals and some products thereof
US5689010A (en) Preparation of higher aldehydes
CA1321607C (en) Process for the preparation of tert.-olefins
JPS6358813B2 (no)
EP0045571A1 (en) Process for the production of phenyl substituted aldehydes and of phenyl substituted alcohols
JPH0344340A (ja) 可塑剤用アルコール
CA1280447C (en) Tertiary olefin process
JPH01149742A (ja) 線状オレフインの直接水加法