RU2626958C2 - Method for selective hydrogenation of unsaturated aldehydes - Google Patents

Method for selective hydrogenation of unsaturated aldehydes Download PDF

Info

Publication number
RU2626958C2
RU2626958C2 RU2015156845A RU2015156845A RU2626958C2 RU 2626958 C2 RU2626958 C2 RU 2626958C2 RU 2015156845 A RU2015156845 A RU 2015156845A RU 2015156845 A RU2015156845 A RU 2015156845A RU 2626958 C2 RU2626958 C2 RU 2626958C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogenation
carried out
palladium
catalyst
unsaturated aldehydes
Prior art date
Application number
RU2015156845A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015156845A (en
Inventor
Артем Григорьевич Абрамов
Татьяна Васильевна Туркова
Original Assignee
Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг"
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 Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг" filed Critical Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг"
Priority to RU2015156845A priority Critical patent/RU2626958C2/en
Publication of RU2015156845A publication Critical patent/RU2015156845A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2626958C2 publication Critical patent/RU2626958C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/61Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
    • C07C45/62Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by hydrogenation of carbon-to-carbon double or triple bonds

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method for producing saturated aldehydes by contacting a liquid organic feed containing unsaturated aldehydes with hydrogen or hydrogen-containing gas in presence of crustal catalyst comprising palladium particles of not more than 6 nm in size, applied in form of a layer not thicker than 150 microns on exterior surface of porous alumina carrier granules. Herewith the carrier has not less than 60% of pores with a diameter of 5 to 50 nm, and the hydrogenation is carried out at a liquid feed rate of 1-4 h-1.
EFFECT: producing target products with high selectivity at high process efficiency and feedstock conversion.
25 cl, 8 dwg, 6 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к способу селективного гидрирования ненасыщенных альдегидов до насыщенных альдегидов в присутствии катализатора, представляющего собой частицы палладия, нанесенные на внешнюю поверхность гранул пористого алюмооксидного носителя.The invention relates to a method for the selective hydrogenation of unsaturated aldehydes to saturated aldehydes in the presence of a catalyst consisting of palladium particles deposited on the outer surface of granules of a porous alumina carrier.

Из области техники известен способ получения насыщенных альдегидов гидрированием соответствующих ненасыщенных альдегидов в присутствии гетерогенного катализатора при температуре 70-140°С, при атмосферном давлении (GB 1065628, опубл. 19.04.1967). Используемый катализатор представляет собой 0,05-0,5% мас. платины или палладия на носителе (пемза) с добавлением меди, никеля или кобальта.A method is known from the technical field for producing saturated aldehydes by hydrogenation of the corresponding unsaturated aldehydes in the presence of a heterogeneous catalyst at a temperature of 70-140 ° C, at atmospheric pressure (GB 1065628, publ. 04/19/1967). Used catalyst is a 0.05-0.5% wt. Platinum or palladium on a carrier (pumice) with the addition of copper, nickel or cobalt.

Недостатками данного способа являются низкая объемная скорость подачи сырья (в конкретных примерах осуществления изобретения - 125 см3/л⋅ч (0,125 ч-1)), низкий выход целевого продукта (содержание насыщенного альдегида в продукте составляет 92-96%) при этом наибольшая эффективность процесса достигается при использовании катализатора с высоким содержанием активного компонента. Согласно примерам осуществления, представленным в GB 1065628, содержание палладия в катализаторе составляет приблизительно 0,5% мас.The disadvantages of this method are the low volumetric feed rate (in specific examples of the invention - 125 cm 3 / l⋅h (0.125 h -1 )), low yield of the target product (the content of saturated aldehyde in the product is 92-96%), while the greatest process efficiency is achieved using a catalyst with a high content of active component. According to the embodiments presented in GB 1065628, the palladium content in the catalyst is approximately 0.5% wt.

Известен способ получения 2-этилгексаналя гидрированием 2-этилгексеналя при температуре 60-150°С, давлении 100-300 атм и скорости подачи сырья 0,4-0,6 кг 2-этилгексеналя/л катализатора ⋅ ч (0,47-0,71 ч-1) в реакторе со стационарным слоем катализатора (GB 1310143, опубл. 14.03.1973). В качестве катализатора используют 0,01-1% мас. платины, палладия или рутения на носителе Al2O3 или SiO2 с удельной поверхностью 40-150 м2/г. Способ позволяет увеличить выход 2-этилгексаналя до 96%.A known method of producing 2-ethylhexanal by hydrogenation of 2-ethylhexenal at a temperature of 60-150 ° C, a pressure of 100-300 atm and a feed rate of 0.4-0.6 kg of 2-ethylhexenal / l catalyst катализатора h (0.47-0, 71 h -1 ) in a reactor with a stationary catalyst bed (GB 1310143, publ. 14.03.1973). As a catalyst, 0.01-1% wt. platinum, palladium or ruthenium on an Al 2 O 3 or SiO 2 support with a specific surface area of 40-150 m 2 / g. The method allows to increase the yield of 2-ethylhexanal up to 96%.

Недостатками данного способа являются необходимость проведения процесса при высоком давлении (100-300 атм), низкая скорость подачи сырья (0,4-0,6 кг 2-этилгексеналя/л катализатора ⋅ ч), а также низкая селективность по целевому продукту (содержание 2-этилгексаналя в конечном продукте составляет 96% масс).The disadvantages of this method are the necessity of carrying out the process at high pressure (100-300 atm), low feed rate (0.4-0.6 kg of 2-ethylhexenal / l of catalyst ⋅ h), as well as low selectivity for the target product (content 2 ethylhexanal in the final product is 96% of the mass).

Известен способ получения насыщенных алифатических, циклоалифатических и ароматических альдегидов селективным гидрированием соответствующих ненасыщенных альдегидов в жидкой фазе в присутствии палладийсодержащего катализатора (US 4273945, опубл. 16.06.1981). Каталитическая система содержит 2-90% мас. палладия и 10-98% мас. оксидов или солей редкоземельных металлов, или смесей различных оксидов или солей редкоземельных металлов на носителе Al2O3 или силикагеле. Способ проводят при температуре 20-250°С и давлении 1-50 бар. Выход целевого продукта составляет 95-98%.A known method of producing saturated aliphatic, cycloaliphatic and aromatic aldehydes by selective hydrogenation of the corresponding unsaturated aldehydes in the liquid phase in the presence of a palladium-containing catalyst (US 4273945, publ. 06.16.1981). The catalytic system contains 2-90% wt. palladium and 10-98% wt. oxides or salts of rare earth metals, or mixtures of various oxides or salts of rare earth metals on an Al 2 O 3 or silica gel support. The method is carried out at a temperature of 20-250 ° C and a pressure of 1-50 bar. The yield of the target product is 95-98%.

Недостатками данного способа являются необходимость использования повышенного давления (до 50 бар) для достижения относительно высоких значений конверсии и селективности, низкий выход целевого продукта (содержание 2-этилгексаналя 95-98%), а также использование каталитической системы с большим содержанием палладия (2-90%).The disadvantages of this method are the need to use high pressure (up to 50 bar) to achieve relatively high conversion and selectivity, low yield of the target product (2-ethylhexanal content 95-98%), and the use of a catalytic system with a high palladium content (2-90 %).

Известен способ получения н-бутиральдегида селективным гидрированием кротонового альдегида (бутен-2-аль) в жидкой фазе при температуре 30-50°С, давлении 5-16 атм и объемной скорости подачи сырья 0,65 ч-1, в присутствии катализатора на основе палладия на носителе Al2O3, (US 4450300, опубл. 22.05.84). Содержание палладия в катализаторе составляет 0,1-0,6% мас. Данный способ позволяет получать целевой продукт с выходом 98,1-98,6%.A known method of producing n-butyraldehyde by selective hydrogenation of crotonic aldehyde (butene-2-al) in the liquid phase at a temperature of 30-50 ° C, a pressure of 5-16 atm and a feed space velocity of 0.65 h -1 in the presence of a catalyst based on palladium supported Al 2 O 3 , (US 4450300, publ. 05.22.84). The palladium content in the catalyst is 0.1-0.6% wt. This method allows to obtain the target product with a yield of 98.1-98.6%.

Недостатками данного способа являются повышенное давление, низкая объемная скорость подачи сырья (0,65 ч-1) и низкий выход целевого продукта - н-бутиральдегида.The disadvantages of this method are high pressure, low volumetric feed rate (0.65 h -1 ) and low yield of the target product - n-butyraldehyde.

Известен способ получения 2-этилгексаналя гидрированием 2-этилгексеналя при 80-160°С, 10-250 атм и линейной скорости подачи сырья 10-50 м/ч в зоне орошения, в реакторе со стационарным слоем катализатора, содержащего, предпочтительно, 0,01-1% мас. платины, палладия или рутения на носителях Al2O3 или SiO2 (US 3903171, опубл. 02.09.1975). Способ позволяет избежать температурных скачков и, таким образом, уменьшает повреждение катализатора и предотвращает последующее снижение качества продукта.A known method of producing 2-ethylhexanal by hydrogenation of 2-ethylhexenal at 80-160 ° C, 10-250 atm and a linear feed rate of 10-50 m / h in the irrigation zone, in a reactor with a stationary catalyst bed containing, preferably, 0.01 -1% wt. platinum, palladium or ruthenium on carriers of Al 2 O 3 or SiO 2 (US 3903171, publ. 02.09.1975). The method avoids temperature jumps and, thus, reduces damage to the catalyst and prevents a subsequent decrease in product quality.

Недостатками данного способа являются высокое давление, низкий выход целевого продукта. В конкретных примерах осуществления изобретения процесс проводят при 40 и 200 атм, при этом содержание 2-этилгексаналя достигает 95,9%.The disadvantages of this method are high pressure, low yield of the target product. In specific embodiments of the invention, the process is carried out at 40 and 200 atm, while the content of 2-ethylhexanal reaches 95.9%.

Известен способ получения 2-этилгексаналя гидрированием 2-этилгексеналя в двух или более последовательно соединенных узлах, при этом каждый узел предполагает использование одного реактора, в котором расположен катализатор, представляющий собой 0,5% мас. палладия на носителе Al2O3. - коммерческий катализатор фирмы Engelhard (US 5756856, опубл. 26.05.1998). Гидрирование осуществляют при температуре 116-124°С и давлении 15 бар с получением гидрированного продукта. Также осуществляют рециркуляцию части гидрированного продукта. Способ позволяет достигать высокие значения конверсии 2-этилгексеналя - 99,9% и селективности по 2-этилгексаналю - 99%.A known method of producing 2-ethylhexanal by hydrogenation of 2-ethylhexenal in two or more series-connected nodes, with each node involves the use of a single reactor, in which the catalyst is located, which represents 0.5% wt. palladium supported Al 2 O 3 . - commercial catalyst company Engelhard (US 5756856, publ. 05.26.1998). Hydrogenation is carried out at a temperature of 116-124 ° C and a pressure of 15 bar to obtain a hydrogenated product. A portion of the hydrogenated product is also recycled. The method allows to achieve high values of the conversion of 2-ethylhexenal - 99.9% and selectivity for 2-ethylhexanal - 99%.

Недостатками данного способа являются проведение процесса при повышенном давлении (15 бар), а также необходимость использования двух или более последовательно соединенных реакторов гидрирования.The disadvantages of this method are the process at elevated pressure (15 bar), as well as the need to use two or more series-connected hydrogenation reactors.

Известен способ получения 2-этилгексаналя гидрированием 2-этилгексеналя при температуре на входе в реактор 50-80°С и температуре горячей точки 80-110°С, давлении 1,5-2,5 МПа и объемной скорости подачи жидкого сырья 0,4-1,2 ч-1 в двух последовательных реакторах со стационарным слоем катализатора, представляющего собой 0,1-0,5% мас. палладия на носителе γ-Al2O3 (CN 1599789, опубл. 26.01.2005). Часть целевого продукта отправляют на рецикл. Способ позволяет проводить процесс при более низких температурах - 50-80°С, а также достигать высокие значения конверсии и селективности - 99,9% и 99,5% и более, соответственно.A known method of producing 2-ethylhexanal by hydrogenation of 2-ethylhexenal at a temperature at the inlet of the reactor 50-80 ° C and a hot spot temperature of 80-110 ° C, a pressure of 1.5-2.5 MPa and a volumetric feed rate of liquid raw materials of 0.4- 1.2 h -1 in two successive reactors with a stationary catalyst bed, which is 0.1-0.5% wt. palladium supported γ-Al 2 O 3 (CN 1599789, publ. 26.01.2005). Part of the target product is recycled. The method allows to carry out the process at lower temperatures - 50-80 ° C, and also to achieve high values of conversion and selectivity - 99.9% and 99.5% or more, respectively.

Недостатками данного способа являются повышенное давление (1,5-2,5 МПа), высокая металлоемкость (проведение процесса в двух реакторах).The disadvantages of this method are high pressure (1.5-2.5 MPa), high metal consumption (carrying out the process in two reactors).

Известен способ получения 2-этилгексаналя гидрированием 2-этилгексеналя при температуре 130-150°С, давлении 1,5-2,0 МПа и объемной скорости подачи жидкого сырья 0,4-0,8 ч-1 в изотермическом реакторе со стационарным слоем катализатора QSH-1, представляющего собой 0,2% мас. палладия, нанесенного на Al2O3 носитель. (CN 101759533, опубл. 30.06.2010). Способ позволяет достигать высокие значения конверсии 2-этилгексеналя - 99% и более, а также высокие значения селективности по целевому продукту - 98% и более.A known method of producing 2-ethylhexanal by hydrogenation of 2-ethylhexenal at a temperature of 130-150 ° C, a pressure of 1.5-2.0 MPa and a volumetric feed rate of liquid raw materials of 0.4-0.8 h -1 in an isothermal reactor with a stationary catalyst layer QSH-1, representing 0.2% wt. palladium supported on an Al 2 O 3 carrier. (CN 101759533, publ. 06/30/2010). The method allows to achieve high values of the conversion of 2-ethylhexenal - 99% or more, as well as high selectivity for the target product - 98% or more.

Недостатками данного способа являются повышенное давление (1,5-2,0 МПа), низкая объемная скорость подачи жидкого сырья (0,4-0,8 ч-1).The disadvantages of this method are high pressure (1.5-2.0 MPa), low volumetric feed rate of liquid raw materials (0.4-0.8 h -1 ).

Наиболее близким аналогом способа настоящего изобретения является стадия гидрирования 2-этилгексеналя водородсодержащим газом, входящая в способ получения 2-этилгексановой кислоты, описанный в патенте RU 1697381 (опубл. 27.02.1997). Согласно данному способу процесс проводят в среде кислородсодержащего органического растворителя при температуре 80-130°С, и давлении 0,1-5 МПа в реакторе гидрирования со стационарным слоем катализатора, представляющего собой 0,1-2,0% мас. палладия, нанесенного на Al2O3. В качестве кислородсодержащего органического растворителя используют бутилизобутират или изобутилбутират при массовом соотношении 2-этилгексеналь : растворитель - 1:0,4-0,9. Поток реакционной смеси после реактора направляют на разделение в ректификационную колонну. Способ позволяет повысить стабильность работы катализатора (с 25-30 суток до 2-3 мес.) при сохранении высокой конверсии 2-этилгексеналя (99,1-99,8%) и улучшить качество целевого продукта после стадии ректификации - содержание основного вещества до 99,6%.The closest analogue to the method of the present invention is the stage of hydrogenation of 2-ethylhexenal with a hydrogen-containing gas, which is part of the method for producing 2-ethylhexanoic acid described in patent RU 1697381 (publ. 02.27.1997). According to this method, the process is carried out in an oxygen-containing organic solvent at a temperature of 80-130 ° C, and a pressure of 0.1-5 MPa in a hydrogenation reactor with a stationary catalyst bed, which is 0.1-2.0% wt. palladium supported on Al 2 O 3 . Butyl isobutyrate or isobutyl butyrate is used as an oxygen-containing organic solvent in a mass ratio of 2-ethylhexenal: solvent - 1: 0.4-0.9. The flow of the reaction mixture after the reactor is directed to separation in a distillation column. The method allows to increase the stability of the catalyst (from 25-30 days to 2-3 months) while maintaining a high conversion of 2-ethylhexenal (99.1-99.8%) and to improve the quality of the target product after the rectification stage - the content of the main substance is up to 99 , 6%.

Основным недостатком данного способа является низкая объемная скорость подачи жидкого сырья, что отрицательно сказывается на общей производительности процесса. В конкретных вариантах осуществления изобретения, объемная скорость подачи жидкого сырья составляет 0,4 ч-1. Также в описании способа отсутствуют данные по селективности и выходу целевого продукта после реактора перед стадией ректификации, имеются только данные по содержанию целевого продукта в ректификате. Однако такие данные могут быть завышены вследствие того, что концентрация целевого вещества увеличивается после проведения процесса ректификации реакционной массы, выходящей из реактора. При этом реакционная масса, направляемая на стадию ректификации, содержит целевой 2-этилгексаналь, растворитель - алкилбутират, некоторое количество 2-этилгексеналя и др. и, таким образом, указанная реакционная масса на выходе из реактора не может содержать 99,6% 2-этилгексаналя.The main disadvantage of this method is the low volumetric feed rate of liquid raw materials, which negatively affects the overall performance of the process. In specific embodiments of the invention, the volumetric feed rate of the liquid feed is 0.4 h -1 . Also in the description of the method there is no data on the selectivity and yield of the target product after the reactor before the rectification stage, there is only data on the content of the target product in the rectification. However, such data may be overestimated due to the fact that the concentration of the target substance increases after the rectification process of the reaction mass leaving the reactor. In this case, the reaction mass directed to the rectification stage contains the target 2-ethylhexanal, the solvent contains alkyl butyrate, a certain amount of 2-ethylhexenal, etc. .

Задачей настоящего изобретения является разработка способа селективного гидрирования ненасыщенных альдегидов до насыщенных альдегидов, характеризующегося высокой производительностью, конверсией и селективностью по целевому продукту.The present invention is to develop a method for the selective hydrogenation of unsaturated aldehydes to saturated aldehydes, characterized by high performance, conversion and selectivity for the target product.

Настоящее изобретение раскрывает способ получения насыщенных альдегидов путем селективного гидрирования ненасыщенных альдегидов водородом или водородсодержащем газом в присутствии корочкового катализатора, представляющего собой частицы палладия, нанесенные в виде тонкого слоя на внешнюю поверхность гранул пористого алюмооксидного носителя.The present invention discloses a method for producing saturated aldehydes by selectively hydrogenating unsaturated aldehydes with hydrogen or a hydrogen-containing gas in the presence of a crust catalyst, which is palladium particles deposited as a thin layer on the outer surface of the granules of a porous alumina support.

Технический результат заключается в увеличении объемной скорости подачи сырья до 1-4 ч-1 при сохранении высокой конверсии (99% и более) и селективности (99% и более) по целевому продукту.The technical result consists in increasing the volumetric feed rate of the raw material to 1-4 h -1 while maintaining high conversion (99% or more) and selectivity (99% or more) for the target product.

Также, технический результат заключается в увеличении срока службы катализатора.Also, the technical result is to increase the life of the catalyst.

Поставленная задача и технический результат достигаются за счет использования корочкового катализатора, представляющего собой частицы палладия, нанесенные в виде тонкого слоя на внешнюю поверхность пористого алюмооксидного носителя.The task and technical result are achieved through the use of a crusty catalyst, which is a palladium particles deposited in the form of a thin layer on the outer surface of a porous alumina carrier.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг. 1. Лабораторная установка для исследования процесса гидрирования.FIG. 1. Laboratory installation for the study of the hydrogenation process.

Фиг. 2. Микрофотография палладиевого слоя на носителе.FIG. 2. Micrograph of the palladium layer on the carrier.

Фиг. 3. Распределение пор по размерам катализатора (по изотерме десорбции)FIG. 3. Pore size distribution of the catalyst (desorption isotherm)

Фиг. 4. Зависимость активностей катализаторов от температуры (объемная скорость подачи жидкого сырья 2 ч-1).FIG. 4. The dependence of the activity of the catalysts on temperature (volumetric feed rate of liquid raw materials 2 h -1 ).

Фиг. 5. Зависимость селективности катализаторов от температуры (объемная скорость подачи жидкого сырья 2 ч-1).FIG. 5. The dependence of the selectivity of the catalysts on temperature (volumetric feed rate of liquid raw materials 2 h -1 ).

Фиг. 6. Зависимость селективности катализаторов от времени пробега (объемная скорость подачи жидкого сырья 4 ч-1)FIG. 6. The dependence of the selectivity of the catalysts on travel time (volumetric feed rate of liquid raw materials 4 h -1 )

Фиг. 7. Зависимость активности катализаторов от времени пробега (объемная скорость подачи жидкого сырья 4 ч-1)FIG. 7. The dependence of the activity of the catalysts on the travel time (volumetric feed rate of liquid raw materials 4 h -1 )

Фиг. 8. Зависимость выходов целевого продукта в зависимости от времени пробега катализаторов (объемная скорость подачи жидкого сырья 4 ч-1)FIG. 8. The dependence of the outputs of the target product depending on the travel time of the catalysts (volumetric feed rate of liquid raw materials 4 h -1 )

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Способ получения насыщенных альдегидов путем контактирования жидкого органического сырья, содержащего ненасыщенные альдегиды, с водородом или водородсодержащим газом в присутствии корочкового катализатора, представляющего собой частицы палладия размером не более 6 нм, нанесенные в виде слоя толщиной не более 150 мкм на внешнюю поверхность гранул пористого алюмооксидного носителя, где носитель имеет не менее 60% пор диаметром от 5 до 50 нм (по методу BJH (Barett-Joyner-Halenda)), и где гидрирование осуществляют при объемной скорости подачи жидкого сырья 1-4 ч-1.A method of producing saturated aldehydes by contacting a liquid organic feed containing unsaturated aldehydes with hydrogen or a hydrogen-containing gas in the presence of a crust catalyst, which is palladium particles no larger than 6 nm in size, deposited as a layer with a thickness of not more than 150 microns on the outer surface of the granules of a porous alumina carrier where the carrier has at least 60% pores with a diameter of 5 to 50 nm (according to the BJH method (Barett-Joyner-Halenda)), and where the hydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of liquid feed 1-4 h -1 .

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Согласно изобретению гидрирование осуществляют контактированием жидкого органического сырья, содержащего ненасыщенные альдегиды, с водородом или водородсодержащем газом.According to the invention, hydrogenation is carried out by contacting a liquid organic feed containing unsaturated aldehydes with hydrogen or a hydrogen-containing gas.

К ненасыщенным альдегидам, которые могут быть прогидрированы способом по изобретению, относятся линейные или разветвленные ненасыщенные альдегиды, предпочтительно, содержащие от 3 до 10 атомов углерода, например, 2-бутеналь, пропеналь, 3-фенилпропеналь и др., в том числе альдегиды, полученные в процессах альдольной конденсации альдегидов, в частности, 2-этилгексенальUnsaturated aldehydes that can be hydrogenated by the process of the invention include linear or branched unsaturated aldehydes, preferably containing from 3 to 10 carbon atoms, for example, 2-butenal, propenal, 3-phenylpropenal, etc., including the aldehydes obtained in the processes of aldol condensation of aldehydes, in particular, 2-ethylhexenal

Помимо ненасыщенных альдегидов, жидкое органическое сырье может дополнительно содержать различные эфиры, альдегиды, кетоны, спирты, кислоты и другие органические соединения как нормального, так и изостроения, преимущественно, содержащие от 4 до 12 атомов углерода, например, такие как: 2-метилпропаналь (изомасляный альдегид), бутаналь (масляный альдегид), бутилизобутиловый эфир, диизобутиловый эфир, дибутиловый эфир, диизопропилкетон, пропилизопропилкетон, дипропилкетон, бутилформиат, изобутанол, изобутилизобутират, бутанол, бутилизобутират, 3-гептанон, изобутилбутират, бутилбутират, бутил-2-этилгексиловый эфир, 3-гептанол, 2-этилгексанол, уксусная кислота, 2-этилгексановая кислота и др.In addition to unsaturated aldehydes, liquid organic raw materials may additionally contain various esters, aldehydes, ketones, alcohols, acids and other organic compounds of both normal and isostructure, mainly containing from 4 to 12 carbon atoms, for example, such as: 2-methylpropanal ( isobutyric aldehyde), butanal (butyric aldehyde), butyl isobutyl ether, diisobutyl ether, dibutyl ether, diisopropyl ketone, propyl isopropyl ketone, dipropyl ketone, butyl formate, isobutanol, isobutyl isobutyrate, butanol, butyl isobutyl at, 3-heptanone, isobutyl butyrate, butyl butyrate, butyl-2-ethylhexyl ether, 3-heptanol, 2-ethylhexanol, acetic acid, 2-ethylhexanoic acid, etc.

Согласно настоящему изобретению содержание ненасыщенных альдегидов в жидкой органической среде не должно превышать 20% масс, так как процесс гидрирования экзотермичен, и при большем содержании ненасыщенных альдегидов возникнут сложности со съемом выделяющейся теплоты. Предпочтительное содержание ненасыщенных альдегидов в жидкой органической среде не должно превышать 10% мас. более предпочтительное содержание, особенно при реализации процесса в промышленных масштабах, не должно превышать 7% мас.According to the present invention, the content of unsaturated aldehydes in a liquid organic medium should not exceed 20% of the mass, since the hydrogenation process is exothermic, and with a higher content of unsaturated aldehydes, it will be difficult to remove the released heat. The preferred content of unsaturated aldehydes in a liquid organic medium should not exceed 10% wt. more preferred content, especially when implementing the process on an industrial scale, should not exceed 7% wt.

Перед подачей в реактор гидрирования жидкое органическое сырье, содержащее ненасыщенные альдегиды может быть предварительно нагрето до температуры 50-100°С. Подача сырья в реактор осуществляется с объемной скоростью 1-4 час-1, предпочтительно со скоростью 1-3 час-1, более предпочтительно 1,3-1,8 час-1, и объемной скоростью по газообразному водороду 20-60 час-1, предпочтительно 20-50 час-1, более предпочтительно 28-42 час-1.Before being fed to the hydrogenation reactor, liquid organic raw materials containing unsaturated aldehydes can be preheated to a temperature of 50-100 ° C. The feed to the reactor is carried out with a space velocity of 1-4 hours -1 , preferably with a speed of 1-3 hours -1 , more preferably 1.3-1.8 hours -1 , and a space velocity of gaseous hydrogen 20-60 hours -1 preferably 20-50 hour -1 , more preferably 28-42 hour -1 .

Гидрирование ненасыщенных альдегидов осуществляют водородом, при этом используют либо водород, либо водородсодержащие газы, с содержанием водорода от 75 до 90% (об.), например, метан-водородная газовая смесь.Hydrogenation of unsaturated aldehydes is carried out with hydrogen, using either hydrogen or hydrogen-containing gases with a hydrogen content of 75 to 90% (vol.), For example, methane-hydrogen gas mixture.

Процесс гидрирования осуществляют при температуре 50-180°С, предпочтительно, при температуре 60-160°С, и при давлении 0,1-7 МПа, предпочтительно, при 0,1-5 МПа.The hydrogenation process is carried out at a temperature of 50-180 ° C, preferably at a temperature of 60-160 ° C, and at a pressure of 0.1-7 MPa, preferably at 0.1-5 MPa.

Гидрирование осуществляют в присутствии корочкового катализатора, представляющего собой частицы палладия размером не более 6 нм, нанесенные в виде слоя толщиной не более 150 мкм (0,15 мм), на внешнюю поверхность гранул пористого алюмооксидного носителя;Hydrogenation is carried out in the presence of a crusty catalyst, which is palladium particles with a size of not more than 6 nm, deposited in the form of a layer with a thickness of not more than 150 microns (0.15 mm), on the outer surface of the granules of a porous alumina carrier;

Предпочтительный размер частиц палладия составляет не более 5 нм, более предпочтительный от 2 до 3 нм; предпочтительная толщина слоя частиц палладия, нанесенных на внешнюю поверхность гранул пористого алюмооксидного носителя, составляет от 10 до 100 мкм (0,01-0,10 мм), более предпочтительная толщина от 30 до 85 мкм (0,03-0,085 мм).The preferred particle size of palladium is not more than 5 nm, more preferred from 2 to 3 nm; the preferred thickness of the layer of palladium particles deposited on the outer surface of the granules of the porous alumina carrier is from 10 to 100 μm (0.01-0.10 mm), the more preferred thickness is from 30 to 85 μm (0.03-0.085 mm).

В качестве пористого алюмооксидного носителя используют оксид алюминия, предпочтительно γ-Al2O3.Alumina, preferably γ-Al 2 O 3, is used as the porous alumina carrier.

При этом, алюмооксидный носитель должен иметь не менее 60% пор диаметром 5-50 нм (по методу BJH), предпочтительно, не менее 70%, более предпочтительно, не менее75%.Moreover, the alumina carrier should have at least 60% pores with a diameter of 5-50 nm (according to the BJH method), preferably at least 70%, more preferably at least 75%.

Использование носителя с высоким содержанием пор меньшего размера, как это показано в примерах 4 и 6, приводит к падению конверсии и селективности, что может быть связано с медленной диффузией молекул в пространстве пор, а именно к затруднению как транспорта исходного сырья к активному компоненту катализатора - палладию (причина падения конверсии), так и отвода прогидрированных молекул альдегида из зоны реакции, т.е. к их задержке в зоне активного компонента катализатора (палладия), что может привести к гидрированию связи -С=O (причина падения селективности).The use of a carrier with a high pore content of a smaller size, as shown in examples 4 and 6, leads to a decrease in conversion and selectivity, which may be due to the slow diffusion of molecules in the pore space, namely, to the difficulty in transporting the feedstock to the active component of the catalyst palladium (the reason for the drop in conversion), and the removal of the hydrogenated aldehyde molecules from the reaction zone, i.e. their delay in the zone of the active component of the catalyst (palladium), which can lead to hydrogenation of the -C = O bond (the reason for the selectivity loss).

Использование носителя с большим количеством пор диаметром более 50 нм также не позволит достичь заявленного технического результата, так как такой носитель является макропористым и имеет очень маленькую удельную поверхность, на которую невозможно нанести активный компонент - палладий в виде частиц требуемого размера, т.е. катализатор будет низко дисперсным. Это в свою очередь приведет к падению активности катализатора и уменьшению конверсии и селективности процесса гидрирования.The use of a carrier with a large number of pores with a diameter of more than 50 nm will also not allow achieving the claimed technical result, since such a carrier is macroporous and has a very small specific surface on which it is impossible to apply the active component - palladium in the form of particles of the required size, i.e. the catalyst will be low dispersed. This in turn will lead to a decrease in catalyst activity and a decrease in the conversion and selectivity of the hydrogenation process.

Соответственно, катализатор, используемый в настоящем изобретении, характеризуется следующими параметрами:Accordingly, the catalyst used in the present invention is characterized by the following parameters:

палладий нанесен в количестве от 0,1 до 0,35% масс, предпочтительно 0,15-0,22% массpalladium applied in an amount of from 0.1 to 0.35% of the mass, preferably 0.15-0.22% of the mass

удельная поверхность (по методу BJH) 100-200 м2/г, предпочтительно 127-172 м2/г;specific surface (according to the BJH method) 100-200 m 2 / g, preferably 127-172 m 2 / g;

объем пор (по методу BJH) 0,4-0,6 см3/г, предпочтительно 0,48-0,50 см3/г;the pore volume (according to the BJH method) of 0.4-0.6 cm 3 / g, preferably 0.48-0.50 cm 3 / g;

средний диаметр пор (по методу BJH) 7-15 нм, предпочтительно 8,5-10,8 нм;the average pore diameter (according to the BJH method) of 7-15 nm, preferably 8.5-10.8 nm;

распределение пор (по методу BJH, по изотерме десорбции):pore distribution (by BJH method, by desorption isotherm):

- 15-40% в области диаметров 0-5 нм,- 15-40% in the range of diameters 0-5 nm,

- 0-1% в области диаметров более 50 нм,- 0-1% in the range of diameters of more than 50 nm,

- предпочтительно 19-32% в области диаметров 0-5 нм,- preferably 19-32% in the range of diameters 0-5 nm,

- 0,08-0,23% в области диаметров более 50 нм.- 0.08-0.23% in the region of diameters greater than 50 nm.

Используемый катализатор представляет собой гранулы различных форм (экструдат, шарики, кольца и т.д.) и загружается в реактор в виде одного или нескольких неподвижных слоев.The used catalyst is granules of various shapes (extrudate, balls, rings, etc.) and is loaded into the reactor in the form of one or more fixed layers.

Используемый катализатор может быть получен способом, описанным в RU 2183504, который включает пропитку пористого алюмооксидного носителя, характеризующегося вышеописанными структурными параметрами, водным раствором солей палладия и натрия, и сушку, при которых пропитку ведут водным раствором ацетатов палладия и натрия, причем пропитанный раствором ацетатов палладия и натрия пористый алюмооксидный носитель перед сушкой выдерживают при атмосферном давлении или ниже атмосферного и температуре 1-80°С в течение 0,5-24 ч.The catalyst used can be obtained by the method described in RU 2183504, which includes the impregnation of a porous alumina carrier characterized by the above structural parameters with an aqueous solution of palladium and sodium salts, and drying, in which the impregnation is carried out with an aqueous solution of palladium and sodium acetates, and impregnated with a solution of palladium acetates and sodium porous alumina carrier before drying is maintained at atmospheric pressure or below atmospheric pressure and a temperature of 1-80 ° C for 0.5-24 hours

В качестве примера установки для осуществления изобретения, а именно, способа получения насыщенных альдегидов путем гидрирования сырья, содержащего соответствующие ненасыщенные альдегиды, может быть использована установка, приведенная на Фиг. 1.As an example of an apparatus for carrying out the invention, namely, a method for producing saturated aldehydes by hydrogenating a feed containing the corresponding unsaturated aldehydes, the apparatus shown in FIG. one.

Установка, представленная на Фиг. 1, состоит из трубчатого реактора (6) с неподвижным слоем катализатора, размещенного на пористой фторопластовой пластине. Поток внутри реактора является восходящим, посредством чего предварительно подогретая реакционная смесь подается в нижнюю часть реактора и, пройдя через слой катализатора, продукты реакции выходят из верхней части.The installation shown in FIG. 1, consists of a tubular reactor (6) with a fixed catalyst bed placed on a porous fluoroplastic plate. The flow inside the reactor is upward, whereby the preheated reaction mixture is fed into the lower part of the reactor and, passing through the catalyst bed, the reaction products leave the upper part.

При работе установки сырье, поступающее из емкости (2), прокачивается насосом-дозатором (3) и через обратный клапан (4) поступает в тройник (5), где смешивается с водородом, поступающим из баллона (1) через редуктор. Из тройника газо-жидкостная смесь поступает в нижнюю часть реактора (6), который погружен в термостатируемую жидкость, нагретую до температуры проведения реакции, поддерживаемую термостатом (7). Вследствие того, что подача реагентов осуществляется снизу, для равномерного распределения реакционного потока нижняя часть реактора заполнена кварцем (фракция диаметром 0,2-0,6 мм). После слоя кварца исходная смесь поступает в слой, заполненный катализатором.During operation of the installation, the raw material coming from the tank (2) is pumped by the metering pump (3) and through the check valve (4) it enters the tee (5), where it is mixed with hydrogen coming from the cylinder (1) through the gearbox. From the tee, the gas-liquid mixture enters the lower part of the reactor (6), which is immersed in a thermostatically controlled liquid, heated to the reaction temperature, supported by the thermostat (7). Due to the fact that the supply of reagents is carried out from below, for even distribution of the reaction stream, the lower part of the reactor is filled with quartz (fraction with a diameter of 0.2-0.6 mm). After the quartz layer, the initial mixture enters the catalyst-filled layer.

Пройдя через реактор, реакционная масса попадает в сепаратор (8), охлаждаемый водой, где происходит отделение жидких продуктов реакции от водорода. Сепаратор снабжен манометром для регистрации рабочего давления (11). Непрореагировавший водород выходит из верхней части сепаратора и через кран тонкой регулировки (12), поддерживающий давление в системе, попадает в устройство фиксации потока (расходомер (13)), которое замеряет скорость потока водорода. После этого водород выводят из системы посредством сдува газа (14).After passing through the reactor, the reaction mass enters the separator (8), cooled by water, where the liquid reaction products are separated from hydrogen. The separator is equipped with a manometer for recording working pressure (11). Unreacted hydrogen leaves the upper part of the separator and through a fine adjustment valve (12), which maintains the pressure in the system, enters the flow fixation device (flow meter (13)), which measures the hydrogen flow rate. After that, hydrogen is removed from the system by blowing gas (14).

Жидкие продукты реакции накапливаются в сепараторе (8). Периодически (в зависимости от скорости подачи сырья) производится отбор жидкой пробы, поступающий через пробоотборник (9) в приемник (10) для определения степени гидрирования непредельных альдегидов и проверки достижения стационарного режима процесса.Liquid reaction products accumulate in the separator (8). Periodically (depending on the feed rate), a liquid sample is taken through a sampler (9) to a receiver (10) to determine the degree of hydrogenation of unsaturated aldehydes and verify that the process is stationary.

Размер частиц палладия на носителе определяют методом импульсного титрования по хемосорбции СО согласно методике, описанной в «Исследование закономерностей формирования катализаторов Pt/C на различных углеродных носителях», Журнал неорганической химии, 2009, Т. 54, №10, с. 1-6.The size of the palladium particles on the support is determined by pulsed titration by CO chemisorption according to the procedure described in “Investigation of the formation of Pt / C catalysts on various carbon supports”, Journal of Inorganic Chemistry, 2009, V. 54, No. 10, p. 1-6.

Элементный состав катализаторов определяют методом рентгено-флуоресцентного анализа (РФлА) на рентгенофлуоресцентном спектрометре Shimadzu XRF 1800 (фирма Shimadzu, Япония).The elemental composition of the catalysts was determined by X-ray fluorescence analysis (RFLA) on a Shimadzu XRF 1800 X-ray fluorescence spectrometer (Shimadzu, Japan).

Толщину слоя палладия на носителе определяют методом оптической микроскопии с использованием оптического микроскопа прибора Nanovea scratch tester.The thickness of the palladium layer on the carrier is determined by optical microscopy using an optical microscope of a Nanovea scratch tester.

Структурные характеристики образцов катализатора измеряют с помощью катализатора удельной поверхности «Tristar 3100» (фирма Micromeretics, USA).The structural characteristics of the catalyst samples were measured using a Tristar 3100 specific surface area catalyst (Micromeretics, USA).

Удельную поверхность образцов катализатора рассчитывают с использованием одно- и многоточечного метода БЭТ, многоточечного метода STSA (Statistical Thickness Surface Area (STSA) методом статистических толщин) ASTM D6556.The specific surface area of catalyst samples was calculated using the single and multipoint BET method, the STSA (Statistical Thickness Surface Area (STSA) method, ASTM D6556).

Объем и размер пор определяют с использованием модели BJH (Barett-Joyner-Halenda) из данных изотерм адсорбции и десорбции при относительном давлении Р/Ро = 0,99, а также был проведен расчет удельной поверхности и объема микропор методом t-plot. Ошибка определения удельной поверхности составляла 5 отн. %.Pore volume and size are determined using the BJH model (Barett-Joyner-Halenda) from adsorption and desorption isotherms at a relative pressure P / Po = 0.99, and the specific surface and micropore volume were calculated using the t-plot method. The error in determining the specific surface was 5 rel. %

Изобретение иллюстрируется, но не ограничивается, следующими примерами.The invention is illustrated, but not limited to, by the following examples.

Пример 1. Получение катализатора гидрирования (катализатор согласно изобретению).Example 1. Obtaining a hydrogenation catalyst (catalyst according to the invention).

999 г алюмооксидного носителя с общим объемом пор 0,48 см3/г, удельной поверхностью 127 м2/г, средним диаметром пор 10,8 нм, распределением пор 19,5% в области диаметров 0-5 нм, 80,27% в области диаметров 5-50 нм, 0,23% в области диаметров более 50 нм, пропитывают водным раствором объемом 500 см3, содержащим 4,3 г ацетата натрия и 2,11 г ацетата палладия, после чего выдерживают пропитанный носитель при атмосферном давлении и температуре 20°С в течение 10 ч, а затем сушат при 150°С.999 g of alumina carrier with a total pore volume of 0.48 cm 3 / g, specific surface area of 127 m 2 / g, average pore diameter of 10.8 nm, pore distribution of 19.5% in the range of diameters 0-5 nm, 80.27% in the range of diameters of 5-50 nm, 0.23% in the range of diameters of more than 50 nm, they are impregnated with an aqueous solution of 500 cm 3 containing 4.3 g of sodium acetate and 2.11 g of palladium acetate, after which the impregnated carrier is maintained at atmospheric pressure and a temperature of 20 ° C for 10 hours, and then dried at 150 ° C.

Размер частиц палладия на носителе определяют методом хемосорбирования СО.The particle size of the palladium on the carrier is determined by the method of chemisorption of CO.

Результаты представлены в Таблице 1.The results are presented in Table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Толщину слоя палладия на носителе определяли методом оптической микроскопии. Результаты представлены на Фиг. 2.The thickness of the palladium layer on the support was determined by optical microscopy. The results are presented in FIG. 2.

Как можно увидеть из Фиг. 2, толщина слоя палладия не является одинаковой, и меняется от участка к участку. Толщина слоя палладия составляет от 10 мкм до 100 мкм, предпочтительно, от 30 мкм до 85 мкм. Среднее значение толщины слоя палладия составляет 44 мкм.As can be seen from FIG. 2, the palladium layer thickness is not the same, and varies from site to site. The thickness of the palladium layer is from 10 μm to 100 μm, preferably from 30 μm to 85 μm. The average palladium layer thickness is 44 μm.

В Таблице 2 представлен элементный состав катализатора, полученного по примеру 1.Table 2 presents the elemental composition of the catalyst obtained in example 1.

Figure 00000002
Figure 00000002

Структурные характеристики катализатора, полученного по примеру 1, представлены в Таблице 3.The structural characteristics of the catalyst obtained in example 1 are presented in Table 3.

Figure 00000003
Figure 00000003

Распределение пор по размерам катализатора, полученного по примеру 1, представлено на Фиг. 3.The pore size distribution of the catalyst obtained in Example 1 is shown in FIG. 3.

Пример 2. Получение катализатора гидрирования (катализатор-сравнения).Example 2. Obtaining a hydrogenation catalyst (catalyst comparison).

999 г алюмооксидного носителя с общим объемом пор 0,48 см3/г, удельной поверхностью 227 м2/г, средним диаметром пор 6,3 нм, распределением пор 44,3% в области диаметров 0-5 нм, 55,67% в области диаметров 5-50 нм, 0,03% в области диаметров более 50 нм, пропитывают водным раствором объемом 500 см3, содержащим 4,3 г ацетата натрия и 2,11 г ацетата палладия, после чего выдерживают пропитанный носитель при атмосферном давлении и температуре 20°С в течение 10 ч, а затем сушат при 150°С.999 g of alumina carrier with a total pore volume of 0.48 cm 3 / g, specific surface area of 227 m 2 / g, average pore diameter of 6.3 nm, pore distribution of 44.3% in the range of diameters 0-5 nm, 55.67% in the range of diameters of 5-50 nm, 0.03% in the range of diameters of more than 50 nm, is impregnated with an aqueous solution of 500 cm 3 containing 4.3 g of sodium acetate and 2.11 g of palladium acetate, after which the impregnated carrier is maintained at atmospheric pressure and a temperature of 20 ° C for 10 hours, and then dried at 150 ° C.

Элементный состав катализатора-сравнения, полученного по примеру 2, приведен в Таблице 4.The elemental composition of the reference catalyst obtained in Example 2 is shown in Table 4.

Figure 00000004
Figure 00000004

Структурные характеристики катализатора-сравнения, полученного по примеру 2, приведены в Таблице 5.The structural characteristics of the comparison catalyst obtained in example 2 are shown in Table 5.

Figure 00000005
Figure 00000005

Пример 3. Гидрирование жидкого сырья с использованием катализатора, полученного по примеру 1.Example 3. Hydrogenation of liquid raw materials using the catalyst obtained in example 1.

В трубчатый реактор объемом 34,2 см3 загружают 10 см3 катализатора, полученного по методике, описанной в примере 1, представляющего собой 0,22% мас. палладия, нанесенного на оксид алюминия и имеющего размер зерна 1-2 мм. Катализатор перед проведением процесса не дробят, загружают послойно. Первым слоем засыпается слой кварца фракцией 0,2-0,6 мм для равномерного разбиения потока реакционной массы. Затем в реактор загружают катализатор, при этом монослой гранул катализатора чередуют со слоем того же объема мелкой кварцевой крошки. Далее, слой катализатора покрывают слоем кварца до верха реактора.In a tubular reactor with a volume of 34.2 cm 3 load 10 cm 3 of the catalyst obtained by the method described in example 1, which is 0.22% wt. palladium deposited on alumina and having a grain size of 1-2 mm. The catalyst before the process is not crushed, loaded in layers. The first layer is filled with a layer of quartz with a fraction of 0.2-0.6 mm to uniformly split the flow of the reaction mass. Then, the catalyst is loaded into the reactor, while a monolayer of catalyst granules is alternated with a layer of the same volume of fine quartz chips. Further, the catalyst layer is covered with a layer of quartz to the top of the reactor.

Жидкое сырье с объемной скоростью подачи 2 ч-1 подают дозировочным насосом непрерывного действия марки Gilson 307 в смеситель. Состав жидкого сырья приведен в Таблице 6. Водород в объемном соотношении сырье : Н2 = 1:22 (в пересчете на атмосферное давление) подают в смеситель из баллона при помощи регулятора расхода газа под давлением 10 атм. Далее, реакционную смесь после смесителя подают в подогреватель, а затем в нижнюю часть реактора. Нагрев реактора осуществляют в масляной бане со скоростью 2°С/мин от комнатной температуры до 120°С температуры эксперимента.Liquid raw materials with a volumetric feed rate of 2 h -1 are supplied by a continuous metering pump of the brand Gilson 307 to the mixer. The composition of the liquid feed is shown in Table 6. Hydrogen in the volume ratio of feed: H 2 = 1:22 (in terms of atmospheric pressure) is supplied to the mixer from a cylinder using a gas flow regulator under a pressure of 10 atm. Next, the reaction mixture after the mixer is fed to the heater, and then to the lower part of the reactor. The reactor is heated in an oil bath at a rate of 2 ° C / min from room temperature to 120 ° C of the experimental temperature.

После прохождения реактора, реакционную массу направляют в газо-жидкостной сепаратор, охлаждаемый водой, в котором отделяют жидкие продукты от водорода. Сепаратор снабжен манометром для регистрации рабочего давления. Непрореагировавший водород выходит из верхней части сепаратора и через кран тонкой регулировки подается в измеритель расхода газа. Жидкие продукты реакции накапливаются в сепараторе. Для определения зависимости активности и селективности катализатора от температуры эксперименты проводят в диапазоне 80-160°С. Полученные результаты представлены на Фиг. 4-5.After passing through the reactor, the reaction mass is sent to a gas-liquid separator, cooled by water, in which liquid products are separated from hydrogen. The separator is equipped with a pressure gauge for recording operating pressure. Unreacted hydrogen leaves the upper part of the separator and is fed through a fine adjustment valve to a gas flow meter. Liquid reaction products accumulate in the separator. To determine the dependence of the activity and selectivity of the catalyst on temperature, experiments were carried out in the range of 80-160 ° C. The results obtained are presented in FIG. 4-5.

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Пример 4 (сравнительный). Гидрирование жидкого сырья с использованием катализатора, полученного по примеру 2.Example 4 (comparative). Hydrogenation of liquid feed using a catalyst obtained in example 2.

Процесс проводят по методике, описанной в примере 3. Отличие состоит в том, что используют катализатор, полученный по методике, описанной в примере 2. Полученные результаты представлены на Фиг. 4-5.The process is carried out according to the procedure described in example 3. The difference is that they use the catalyst obtained according to the procedure described in example 2. The results obtained are presented in FIG. 4-5.

Из результатов экспериментов по влиянию температуры на конверсию и селективность (Примеры 3-4 и соответствующие им Фиг 4-5) видно, что для катализатора, полученного по примеру 2, наблюдается значение конверсии, при температуре до 140°С, ниже аналогичного показателя для катализатора, полученного по примеру 1. Для катализатора, полученного по примеру 2, при повышении температуры растет конверсия, но селективность начинает снижаться при 120°С. Таким образом, катализатор, полученный по примеру 1, превосходит катализатор по примеру 2 по сумме показателей конверсии и селективности на всем диапазоне температур.From the results of experiments on the effect of temperature on conversion and selectivity (Examples 3-4 and the corresponding Figs 4-5), it can be seen that for the catalyst obtained in Example 2, the conversion value is observed, at temperatures up to 140 ° C, lower than that for the catalyst obtained in example 1. For the catalyst obtained in example 2, with increasing temperature, the conversion increases, but the selectivity begins to decrease at 120 ° C. Thus, the catalyst obtained in example 1 is superior to the catalyst in example 2 in the sum of the conversion and selectivity over the entire temperature range.

Пример 5. Гидрирование жидкого сырья с использованием катализатора, полученного по примеру 1 (ресурсные испытания (срок службы катализатора) при времени пробега в пределах 400 ч).Example 5. Hydrogenation of liquid raw materials using the catalyst obtained in example 1 (life tests (catalyst life) with a travel time of 400 hours).

Процесс проводят по методике, описанной в примере 3. Отличие состоит в том, что ресурсные испытания проводят при постоянной температуре 140°С, объемной скорости подачи жидкого сырья 4 ч-1 и времени пробега в пределах 400 ч. Полученные результаты представлены на Фиг. 6-8.The process is carried out according to the method described in example 3. The difference is that the life tests are carried out at a constant temperature of 140 ° C, a volumetric feed rate of liquid feed 4 h -1 and a travel time of 400 hours. The results are presented in Fig. 6-8.

Пример 6 (сравнительный). Гидрирование жидкого сырья с использованием катализатора, полученного по примеру 2 (ресурсные испытания (срок службы катализатора) при времени пробега в пределах 400 ч).Example 6 (comparative). Hydrogenation of liquid raw materials using the catalyst obtained in example 2 (resource tests (catalyst life) with a travel time of 400 hours).

Процесс проводят по методике, описанной в примере 3. Отличие состоит в том, что ресурсные испытания проводят с использованием катализатора с узкими порами, полученном по методике, описанной в примере 2, при постоянной температуре 140°С и при объемной скорости подачи жидкого сырья 4 ч-1 при времени пробега в пределах 400 ч. Полученные результаты представлены на Фиг. 6-8.The process is carried out according to the method described in example 3. The difference is that the life tests are carried out using a narrow pore catalyst obtained according to the method described in example 2, at a constant temperature of 140 ° C and at a volumetric flow rate of liquid feed 4 hours -1 at a travel time within 400 hours. The results are presented in FIG. 6-8.

Из результатов экспериментов ресурсных испытаний из Примеров 5 и 6 и соответствующим им Фиг. 7 и 8 видно, что для катализатора, полученного по примеру 2, наблюдается падение активности и селективности в ходе процесса гидрирования, что может быть связано с закрытием пор катализатора ввиду образования олигомеров на его поверхности (например, в результате реакции поликонденсации альдегидов и пр.). При этом катализатор, полученный по примеру 1, характеризуется стабильностью в течение всего времени пробега, проявляя высокую активность и селективность.From the results of the life test experiments of Examples 5 and 6 and the corresponding FIG. 7 and 8 shows that for the catalyst obtained in example 2, there is a decrease in activity and selectivity during the hydrogenation process, which may be due to the closure of the pores of the catalyst due to the formation of oligomers on its surface (for example, as a result of the polycondensation of aldehydes, etc. . In this case, the catalyst obtained in example 1 is characterized by stability over the entire travel time, showing high activity and selectivity.

Claims (25)

1. Способ получения насыщенных альдегидов путем контактирования жидкого органического сырья, содержащего ненасыщенные альдегиды, с водородом или водородсодержащим газом в присутствии корочкового катализатора, представляющего собой частицы палладия размером не более 6 нм, нанесенные в виде слоя толщиной не более 150 мкм на внешнюю поверхность гранул пористого алюмооксидного носителя, где носитель имеет не менее 60% пор диаметром от 5 до 50 нм и где гидрирование осуществляют при объемной скорости подачи жидкого сырья 1-4 ч-1.1. A method of producing saturated aldehydes by contacting a liquid organic feed containing unsaturated aldehydes with hydrogen or a hydrogen-containing gas in the presence of a crust catalyst, which is palladium particles no larger than 6 nm in size, deposited as a layer with a thickness of not more than 150 microns on the outer surface of the porous granules alumina carrier, where the carrier has at least 60% pores with a diameter of 5 to 50 nm and where the hydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of liquid raw materials of 1-4 h -1 . 2. Способ по п. 1, где ненасыщенные альдегиды представляют собой линейные или разветвленные ненасыщенные альдегиды, содержащие от 3 до 10 атомов углерода.2. The method according to claim 1, where the unsaturated aldehydes are linear or branched unsaturated aldehydes containing from 3 to 10 carbon atoms. 3. Способ по п. 1, где жидкое сырье дополнительно содержит 2-метилпропаналь (изомасляный альдегид), бутаналь (масляный альдегид), 2-этилгексеналь, бутилизобутиловый эфир, диизобутиловый эфир, дибутиловый эфир, диизопропилкетон, пропилизопропилкетон, дипропилкетон, бутилформиат, изобутанол, изобутилизобутират, бутанол, бутилизобутират, 3-гептанон, изобутилбутират, бутилбутират, бутил-2-этилгексиловый эфир, 3-гептанол, 2-этилгексанол, уксусную кислоту, 2-этилгексановую кислоту.3. The method of claim 1, wherein the liquid feed further comprises 2-methylpropanal (isobutyric aldehyde), butanal (butyric aldehyde), 2-ethylhexenal, butyl isobutyl ether, diisobutyl ether, dibutyl ether, diisopropyl ketone, propyl isopropyl ketone, butyl butyl propyl ketone, dipropyl ketone, butyl propyl ketone isobutyl isobutyrate, butanol, butyl isobutyrate, 3-heptanone, isobutyl butyrate, butyl butyrate, butyl-2-ethylhexyl ether, 3-heptanol, 2-ethylhexanol, acetic acid, 2-ethylhexanoic acid. 4. Способ по п. 1, где содержание ненасыщенных альдегидов в жидкой органической среде не должно превышать 20% мас.4. The method according to p. 1, where the content of unsaturated aldehydes in a liquid organic medium should not exceed 20% wt. 5. Способ по п. 4, где содержание ненасыщенных альдегидов в жидкой органической среде не должно превышать 10% мас.5. The method according to p. 4, where the content of unsaturated aldehydes in a liquid organic medium should not exceed 10% wt. 6. Способ по п. 5, где содержание ненасыщенных альдегидов в жидкой органической среде не должно превышать 7% мас.6. The method according to p. 5, where the content of unsaturated aldehydes in a liquid organic medium should not exceed 7% wt. 7. Способ по п. 1, где гидрирование осуществляют при объемной скорости подачи жидкого сырья 1-3 ч-1.7. The method according to p. 1, where the hydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of liquid raw materials 1-3 h -1 . 8. Способ по п. 7, где гидрирование осуществляют при объемной скорости подачи жидкого сырья 1,3 -1,8 ч-1.8. The method according to p. 7, where the hydrogenation is carried out at a volumetric feed rate of liquid raw materials of 1.3 -1.8 h -1 . 9. Способ по п. 1, где гидрирование осуществляют при объемной скорости подачи водорода 20-60 ч-1.9. The method according to p. 1, where the hydrogenation is carried out at a volumetric rate of hydrogen supply of 20-60 h -1 . 10. Способ по п. 9, где гидрирование осуществляют при объемной скорости подачи водорода 20-50 ч-1.10. The method according to p. 9, where the hydrogenation is carried out at a volumetric rate of hydrogen supply of 20-50 h -1 . 11. Способ по п. 10, где гидрирование осуществляют при объемной скорости подачи водорода 28-42 ч-1.11. The method according to p. 10, where the hydrogenation is carried out at a volumetric flow rate of hydrogen 28-42 h -1 . 12. Способ по п. 1, где гидрирование осуществляют при температуре 50-180°C.12. The method according to p. 1, where the hydrogenation is carried out at a temperature of 50-180 ° C. 13. Способ по п. 12, где гидрирование осуществляют при температуре 60-160°C.13. The method according to p. 12, where the hydrogenation is carried out at a temperature of 60-160 ° C. 14. Способ по п. 1, где гидрирование осуществляют при давлении 0,1-7 МПа.14. The method according to p. 1, where the hydrogenation is carried out at a pressure of 0.1-7 MPa. 15. Способ по п. 14, где гидрирование осуществляют при давлении 0,1-5 МПа.15. The method according to p. 14, where the hydrogenation is carried out at a pressure of 0.1-5 MPa. 16. Способ по п. 1, где размер частиц палладия составляет не более 5 нм.16. The method according to p. 1, where the particle size of palladium is not more than 5 nm. 17. Способ по п. 16, где размер частиц палладия составляет от 2 до 3 нм.17. The method according to p. 16, where the particle size of palladium is from 2 to 3 nm. 18. Способ по п. 1, где в качестве пористого алюмооксидного носителя используют γ-Al2O3.18. The method of claim 1, wherein γ-Al 2 O 3 is used as the porous alumina carrier. 19. Способ по п. 1, где алюмооксидный носитель имеет не менее 70% пор диаметром от 5 до 50 нм.19. The method according to p. 1, where the alumina carrier has at least 70% pores with a diameter of from 5 to 50 nm. 20. Способ по п. 19, где алюмооксидный носитель имеет не менее 75% пор диаметром от 5 до 50 нм.20. The method according to p. 19, where the alumina carrier has at least 75% of the pores with a diameter of from 5 to 50 nm. 21. Способ по п. 1, где палладий нанесен на поверхность гранул алюмооксидного носителя в количестве 0,1-0,35% мас.21. The method according to p. 1, where palladium is deposited on the surface of the granules of an alumina carrier in an amount of 0.1-0.35% wt. 22. Способ по п. 21, где палладий нанесен на поверхность гранул алюмооксидного носителя в количестве 0,15-0,22% мас.22. The method according to p. 21, where palladium is deposited on the surface of the granules of an alumina carrier in an amount of 0.15-0.22% by weight. 23. Способ по п. 1, где толщина слоя частиц палладия составляет 10 мкм до 100 мкм.23. The method of claim 1, wherein the palladium particle layer thickness is 10 μm to 100 μm. 24. Способ по п. 23, где толщина слоя частиц палладия составляет от 30 мкм до 85 мкм.24. The method according to p. 23, where the thickness of the layer of palladium particles is from 30 microns to 85 microns. 25. Способ по п. 24. где среднее значение толщины слоя частиц палладия составляет 44 мкм.25. The method according to p. 24. where the average thickness of the palladium particles is 44 microns.
RU2015156845A 2015-12-29 2015-12-29 Method for selective hydrogenation of unsaturated aldehydes RU2626958C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015156845A RU2626958C2 (en) 2015-12-29 2015-12-29 Method for selective hydrogenation of unsaturated aldehydes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015156845A RU2626958C2 (en) 2015-12-29 2015-12-29 Method for selective hydrogenation of unsaturated aldehydes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015156845A RU2015156845A (en) 2017-07-05
RU2626958C2 true RU2626958C2 (en) 2017-08-02

Family

ID=59309210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015156845A RU2626958C2 (en) 2015-12-29 2015-12-29 Method for selective hydrogenation of unsaturated aldehydes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626958C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118005493A (en) * 2024-04-10 2024-05-10 张家港市华昌新材料科技有限公司 Preparation method of 2-ethylhexanal, catalyst and preparation method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1310143A (en) * 1969-08-16 1973-03-14 Basf Ag Manufacture of 2-ethylhexanal-1
US4450300A (en) * 1981-12-23 1984-05-22 Chemische Werke Huels Aktiengesellschaft Process for the continuous manufacture of n-butyraldehyde by selective hydrogenation of crotonaldehyde in the liquid phase in the presence of a palladium-aluminum oxide catalyst
SU1697381A1 (en) * 1990-04-28 1997-02-27 Ленинградское научно-производственное объединение по разработке и внедрению нефтехимических процессов "Леннефтехим" Method for production of 2-ethylhexylic acid
CN102078810A (en) * 2009-11-30 2011-06-01 葛昌华 Oxide supported palladium hydrogenation catalyst and preparation method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1310143A (en) * 1969-08-16 1973-03-14 Basf Ag Manufacture of 2-ethylhexanal-1
US4450300A (en) * 1981-12-23 1984-05-22 Chemische Werke Huels Aktiengesellschaft Process for the continuous manufacture of n-butyraldehyde by selective hydrogenation of crotonaldehyde in the liquid phase in the presence of a palladium-aluminum oxide catalyst
SU1697381A1 (en) * 1990-04-28 1997-02-27 Ленинградское научно-производственное объединение по разработке и внедрению нефтехимических процессов "Леннефтехим" Method for production of 2-ethylhexylic acid
CN102078810A (en) * 2009-11-30 2011-06-01 葛昌华 Oxide supported palladium hydrogenation catalyst and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015156845A (en) 2017-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8501652B2 (en) Catalysts for making ethanol from acetic acid
TWI490036B (en) Process for the hydrogenation of oxo aldehydes having high ester contents
TWI503170B (en) Hydrogenation catalyst and process for preparing alcohols by hydrogenation of carbonyl compounds
US8471075B2 (en) Processes for making ethanol from acetic acid
KR102369420B1 (en) Chromium-free hydrogenation of hydroformylation mixtures
Mercadante et al. Hydrogenation of α, β-unsaturated aldehydes over Ru/Al2O3 catalysts
CA2777754A1 (en) Processes for making ethanol from acetic acid
CN103769235B (en) A kind of catalyst of shell distribution and application thereof
KR20080020523A (en) Process for the dissociation of mtbe
EP2493606A2 (en) Catalysts for making ethanol from acetic acid
KR20010080555A (en) Aldol Condensation
CN105312044B (en) C6~C10 dehydration of alcohols prepares the catalyst of corresponding carbon number
RU2626958C2 (en) Method for selective hydrogenation of unsaturated aldehydes
EA027378B1 (en) Activated catalyst for fischer-tropsch synthesis reaction and method for producing hydrocarbons
Pavan Kumar et al. Catalytic functionalities of nano ruthenium/γ-Al2O3 catalysts for the vapour phase hydrogenolysis of glycerol
CN106179373A (en) A kind of catalyst for decenal liquid-phase hydrogenatin isodecanol and preparation method thereof
US10710055B2 (en) Selective hydrogenation catalyst for C3 hydrocarbon cuts from steam cracking and/or catalytic cracking
US20110263910A1 (en) Copper Catalysts for Making Ethanol from Acetic Acid
US20110213041A1 (en) Method for manufacturing unsaturated hydrocarbon and oxygenated compound, catalyst, and manufacturing method therefor
Ulfa et al. Structural Properties of Ni/γ− Al2O3 and Cu/γ− Al2O3 Catalyst and its Application for Hydrogenation of Furfurylidene Acetone
JP5187675B2 (en) Method for producing hydroxyketone from trivalent or higher alcohol and catalyst used therefor
US6130360A (en) Hydrogenation of alkinols using a catalyst containing macropores
CN105107495B (en) Isophorone Hydrogenation is for TMCH catalyst and preparation method thereof
US10335772B2 (en) Catalyst comprising gold homogeneously dispersed in a porous support
RU2446136C1 (en) Method of hydrogenating olefins and oxygen-containing compounds in synthetic liquid hydrocarbons obtained via fischer-tropsch method and catalyst for realising said method