SE444311B - PROCEDURE FOR HYDROFORMATION OF AN ALFA OLEPHINE WITH 2-20 COLATOMES FOR THE PREPARATION OF ALDEHYDES - Google Patents

PROCEDURE FOR HYDROFORMATION OF AN ALFA OLEPHINE WITH 2-20 COLATOMES FOR THE PREPARATION OF ALDEHYDES

Info

Publication number
SE444311B
SE444311B SE7800872A SE7800872A SE444311B SE 444311 B SE444311 B SE 444311B SE 7800872 A SE7800872 A SE 7800872A SE 7800872 A SE7800872 A SE 7800872A SE 444311 B SE444311 B SE 444311B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
carbon monoxide
olefin
catalyst
alpha
process according
Prior art date
Application number
SE7800872A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE7800872L (en
Inventor
D R Bryant
E Billig
Original Assignee
Union Carbide Corp
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 Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of SE7800872L publication Critical patent/SE7800872L/en
Publication of SE444311B publication Critical patent/SE444311B/en

Links

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
    • C07C45/49Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with carbon monoxide
    • C07C45/50Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with carbon monoxide by oxo-reactions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials

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)

Description

k* 7800872-9 normal till iso-(eller grenad-kedja) aldehydisomer för produkt-alde- hyderna är högt. Detta förfarande utnyttjar vissa rodiumkomplex- katalysatorer och arbetar under definierade reaktionsbetingelser för åstadkommande av olefinhydroformyleringen. Eftersom detta nya för- farande arbetar vid betydligt lägre tryck än som hittills erfordrats inom den tidigare tekniken erhölls betydande fördelar innefattande lägre ursprunglig kapitalinvestering och lägre driftkostnader.; Vidare kunde den lämpligare rakkedjade aldehydisomeren framställas i höga utbyten. k * 7800872-9 normal to iso- (or branched-chain) aldehyde isomer for the product aldehydes is high. This process utilizes certain rhodium complex catalysts and operates under defined reaction conditions to effect the olefin hydroformylation. As this new process operates at significantly lower pressures than has hitherto been required in the prior art, significant benefits were obtained including lower initial capital investment and lower operating costs; Furthermore, the more suitable straight chain aldehyde isomer could be prepared in high yields.

Det hydroformyleringsförfarande som beskrives i den ameri- kanska patentskriften 3,527,809 som angetts ovan innefattar följande väsentliga reaktionsbetingelser: (l) En rodiumkomplexkatalysator som utgör en komplex kombi- nation av rodium med kolmonoxid och en triorganofosforligand.The hydroformylation process described in U.S. Pat. No. 3,527,809 disclosed above comprises the following essential reaction conditions: (1) A rhodium complex catalyst which is a complex combination of rhodium with carbon monoxide and a triorganophosphorus ligand.

Uttrycket "komplex" innebär en koordinationsförening bildad genom sammanföring av en eller flera elektronrika molekyler eller atomer med förmåga till oberoende existens med en eller flera elektron- fattiga molekyler eller atomer vilka var och en även har förmåga till oberoende existens. Triorganofosforligander vars fosforatom har ett 'L"I tillgängligt eller odelat elektronpar har förmåga att bilda en koordinatbindning med rodium. (2) En alfa-olefininmatning av alfa-olefiniska föreningar som kännetecknas av en etenisk kol-till-kol-ändbindning, såsom en vinylgrupp CH2=CH-. De kan vara rakkedjiga eller grenade och kan innehålla grupper eller substituenter vilka icke väsentligen stör hydroformyleringsreaktionen och de kan även innehålla mer än en etenisk bindning. Propen utgör ett exempel på en föredragen alfa- olefin. (3) En triorganofosforligand, såsom en triarylfosfin.The term "complex" means a coordination compound formed by combining one or more electron-rich molecules or atoms capable of independent existence with one or more electron-poor molecules or atoms each of which is also capable of independent existence. Triorganophosphorus ligands whose phosphorus atom has an "L" I available or undivided electron pair are capable of forming a coordinate bond with rhodium. (2) An alpha-olefin feed of alpha-olefinic compounds characterized by an ethylene carbon-to-carbon end bond, such as a vinyl group CH2 = CH- They may be straight-chain or branched and may contain groups or substituents which do not substantially interfere with the hydroformylation reaction and may also contain more than one ethylene bond.Propylene is an example of a preferred alpha-olefin (3) A triorganophosphorus ligand, such as a triarylphosphine.

Lämpligen överstiger varje organodel i liganden icke 18 kolatomer.Preferably, each organo moiety in the ligand does not exceed 18 carbon atoms.

Triarylfosfinerna utgör de föredragna liganderna ett exempel på vilka är trifenylfosfin. (4) En koncentration av triorganofosforliganden i reaktions- blandningen som är tillräcklig för tillhandahållande av minst 2, och företrädesvis minst 5, nml fri ligand per mol rodiummetall, över och ovanför den ligand som komplexbildats med eller bundits till rodium- atomen. ' (5) En temperatur av från ungefär 50 till ungefär l45oC, företrädesvis från ungefär eo :in 12s°c. (6) Ett totalt väte och kolmonoxidtryck som är mindre än 32 kp/cmz, företrädesvis mindre än 25 kp/cmz. < 3 “ 78130872-9 _ (1) Ett maximältušartialtrvëk som utövas av kolmonoxid som icke är större än ungefär 75 % baserat på det totala trycket av kolmonoxid och eter, företrädesvis mindre än 50 % av detta totala gastryck.N I Det är känt att under hydroformyleringsbetingelser kan en ldel av produktaldehyderna kondensera och bildar biprodukt, högko- kande aldehydkondensationsprodukter, såsom aldehyd-dimerer eller -trimerer" Den amerikanska patentskriften 4.148.830 beskriver an- vändning av dessa högkokande vätskeformiga aldehydkondensationspro- dukter som ett reaktionslösningsmedel för katalysatorn. Vid detta förfarande är lösningsmedelsavlägsnande från katalysatorn, som kan förorsaka katalysatorförluster, onödigt och i själva verket in- matas en vätskerecykel som innehåller lösningsmedlet högkokande aldehydkondensationsprodukter och katalysator till reaktions- zonen från en produktutvinningszon. Det kan vara nödvändigt att avlägsna en liten avluftningsström för att förhindra uppbyggnad av sådana aldehydkondensationsprodukter och gifter för reaktionen till överdrivna koncentrationsnivåer.The triarylphosphines are the preferred ligands an example of which is triphenylphosphine. (4) A concentration of the triorganophosphorus ligand in the reaction mixture sufficient to provide at least 2, and preferably at least 5, nml of free ligand per mole of rhodium metal, above and above the ligand complexed with or bound to the rhodium atom. (5) A temperature of from about 50 to about 145 ° C, preferably from about 12 ° C. (6) A total hydrogen and carbon monoxide pressure less than 32 kp / cm 2, preferably less than 25 kp / cm 2. <3 “78130872-9 _ (1) A maximum total pressure exerted by carbon monoxide not greater than about 75% based on the total pressure of carbon monoxide and ether, preferably less than 50% of this total gas pressure.NI It is known that during hydroformylation conditions, a portion of the product aldehydes can condense to form by-product, high-boiling aldehyde condensation products, such as aldehyde dimers or trimers. "U.S. Patent No. 4,148,830 discloses the use of these high-boiling liquid aldehyde condensation products as a reactant. is solvent removal from the catalyst, which can cause catalyst losses, unnecessary and in fact a liquid cycle containing the solvent high boiling aldehyde condensation products and catalyst is fed to the reaction zone from a product recovery zone.It may be necessary to remove a small deaeration stream to aldehyde condensation products and poisons for the reaction to excessive concentration levels.

Närmare bestämt är, såsom framhållas i nämnda amerikanska patentskrift 4.148.830, en del av aldehydprodukten inbegripen i olika reaktioner som utvisas nedan med användning av n-butyraldehyd som ett åskådliggörande exempel: 7800872-9 V on I | -H20 2cn3cx2cH2cHo--ê>cu3cn2cH2cxcncx2cH3f--> cH3cH2cH2cH = CCHO CHO - CHj--CH alaol (1) _ '” Substltuerad akrolein (II) 2 ~ aldøl (I) CH3CH2CH CHO 2 O - H ox ' ïccn ca ca 2 2 3 __________J> CH CH CH CHCHCH "H CH3CH CH QHCHCHZCHB 3 2 2 I 2- 3 2 2 O ' CHZOH | . cH2occH2cH2cH3 _ ~ A_ (trimer III) (trimer IV) vä rme _ - ïä , CH3CH2CH2COO _ CH3CH2CH2CHCHCHzCH3 CH3CH2CH2 2 CHZOH ' _ \ 0 H cnzcccnzcnzcn CHCHCH CH 3 3 (dimer V) (tetramer VI) Dessutom kan aläol I undergå följande reaktion: on I cncncn CH 2 2 3 OH 2 aldol I ----> cH3cH2cH COOCH CHCHCH CH CH 2' 2 2 3 CHZCH3 (tetramer VII) 5 7800872-9 Benämningarna inom parentes i de ovan visade ekvationerna, aldol I, substituerad akrolein II, trimer III, trimer IV, dimer V, tetramer VI och tetramer VII är endast för enkelhets skull. Aldol I framställes genom en aldolkondensation; trimer III och tetramer VII via Tischenko-reaktioner; trimer IV genom en omestringsreaktion; dimer V och tetramer VI genom en dismutationsreaktion. Huvudsakliga kondensationsprodukter är trimer III, trimer IV och tetramer VII varvid mindre mängder av de andra produkterna finnes närvarande.More specifically, as disclosed in the aforementioned U.S. Pat. No. 4,148,830, a portion of the aldehyde product is included in various reactions shown below using n-butyraldehyde as an illustrative example: 7800872-9 V on I | -H2O 2cn3cx2cH2cHo - ê> cu3cn2cH2cxcncx2cH3f -> cH3cH2cH2cH = CCHO CHO - CHj - CH alaol (1) _ '”Substituted acrolein (II) 2 ~ aldøl (I) CH3CH2CH '2' 2 3 __________ J> CH CH CH CHCHCH "H CH3CH CH QHCHCHZCHB 3 2 2 I 2- 3 2 2 O 'CHZOH |. CH2occH2cH2cH3 _ ~ A_ (trimer III) (trimer IV) heat _ - ïä, CH3CH2CH2COO _ CH3CH2CH2CH2CH2Z2 CHZOH '_ \ 0 H cnzcccnzcnzcn CHCHCH CH 3 3 (dimer V) (tetramer VI) In addition, allol I may undergo the following reaction: on I cncncn CH 2 2 3 OH 2 aldol I ----> cH3cH2cH COOCH CHCHCH CH CH 2' 2 2 3 CHZCH3 (tetramer VII) 5 7800872-9 The names in parentheses in the equations shown above, aldol I, substituted acrolein II, trimer III, trimer IV, dimer V, tetramer VI and tetramer VII are for simplicity only. prepared by an aldol condensation; trimer III and tetramer VII via Tischenko reactions; trimer IV by a transesterification reaction; dimer V and tetramer VI by a dismutation reaction. products are trimer III, trimer IV and tetramer VII with minor amounts of the other products present.

Sådana kondensationsprodukter innehåller därför betydande mängder av hydroxylföreningar såsom exempelvis trimererna III och IV och tetra- mer VII vittnar om. I A ' : Liknande kondensationsprodukter framställes genom självkon- densation av iso-butyraldehyd och en ytterligare rad föreningar framställes genom kondensation av en molekyl normal butyraldehyd med en molekyl iso-butyraldehyd. Eftersom en molekyl normal butyraldehyd kan aldolisera genom omsättning med en molekyl iso-butyraldehyd på två olika sätt för framställning av två olika aldoler VIII och IX kan sammanlagt fyra möjliga aldoler framställas genom kondensations- reaktioner av en normal/iso-blandning av butyraldehyder. »on eH3 cH3cn2cH2cHo + cH3eHcH3--ê>cH3cH2cH2cH-ecxa ' cno ' cno Aldol (VIII) CH3 on ïñ-CHCHCHZCH3 CH CHO 3 Aldol (IX)V Aldol I kan undergå ytterligare kondenfinion med isobutyr- aldehyd under bildning av en trimer som är isomer med trimer III och aldoler VIII och IX och den motsvarande aldol X som framställes genom själv-kondensation av 2 molekyler isobutyraldehyd kan undergå ytter- ligare reaktioner med antingen normal- eller iso-butyraldehyd under bildning av motsvarande_isomera trimerer. Dessa trimerer kan reagera vidare på analogt sätt till trimer III så att en komplex blandning av' kondensationsprodukter bildas. 7800872-9 a Den amerikanska patentskriften'4.24¶.486 beskriver en vätskefas-hydroformyleringsreaktion som utnyttjar en nmfiumkomplexkatalysator, vari aldehydreaktionsprodukter och hågra\av deras högrekokande kondensationsprodukter avlägsnas i ångform från katalysatorn som innehåller vätskestomme (eller lösning) vid reaktionstemperaturen och trycket. Aldehydreaktionsprodukterna och kondensationsprodukterna kondenseras ut ur avgasen från reak- tionskärlet i en produktutvinningszon och de icke omsatta utgångs- materialen (exempelvis kolmonoxid, väte och/eller alfa-olefin) i ångfasen från produktutvinningszonen recirkuleras till reaktions- zonen. Genom recirkulering av gas från produktutvinningszonen sammankopplat med tillsatsutgångsmaterial till reaktionszonen i tillräckliga mängder är det möjligt, vid användning av C2 till C5- olefin som alfa-olefinutgångsmaterial,att uppnå en massbalans i vätskestommen i reaktorn och därigenom avlägsna väsentligen alla högrekokande kondensationsprodukter som erhålles från själv-konden- sation av aldehydprodukten med en hastighet som är minst lika hög som deras bildningshastighet.Such condensation products therefore contain significant amounts of hydroxyl compounds such as, for example, trimers III and IV and tetramer VII testify. I A ': Similar condensation products are prepared by self-condensation of iso-butyraldehyde and a further series of compounds are prepared by condensation of a molecule of normal butyraldehyde with a molecule of iso-butyraldehyde. Since one molecule of normal butyraldehyde can aldolisate by reaction with one molecule of isobutyraldehyde in two different ways to produce two different aldols VIII and IX, a total of four possible aldols can be prepared by condensation reactions of a normal / iso mixture of butyraldehydes. »On eH3 cH3cn2cH2cHo + cH3eHcH3 - ê> cH3cH2cH2cH-ecxa 'cno' cno Aldol (VIII) CH3 on ïñ-CHCHCHZCH3 CH CHO 3 Aldol (IX) is isomer with trimer III and aldols VIII and IX and the corresponding aldol X produced by self-condensation of 2 molecules of isobutyraldehyde may undergo further reactions with either normal or iso-butyraldehyde to form the corresponding isomeric trimers. These trimers can further react in an analogous manner to trimer III to form a complex mixture of condensation products. U.S. Patent No. 4,244,486 discloses a liquid phase hydroformylation reaction utilizing a nm complex catalyst in which aldehyde reaction products and most of their high boiling condensation products are removed in vapor form from the catalyst containing liquid body (or solution) upon reaction. The aldehyde reaction products and condensation products are condensed out of the exhaust gas from the reaction vessel in a product recovery zone and the unreacted starting materials (eg carbon monoxide, hydrogen and / or alpha-olefin) in the vapor phase from the product recovery zone are recycled to the reaction zone. By recirculating gas from the product recovery zone coupled with additive feedstock to the reaction zone in sufficient quantities, when using C2 to C5 olefin as the alpha-olefin feedstock, it is possible to achieve a mass balance in the liquid body of the reactor and thereby remove substantially all self-boiling condensate. -condensation of the aldehyde product at a rate at least equal to their rate of formation.

Enligt den ovan angivna senare patentskriftenbesknvernärmare bestämt ett förfarande för framställning av en aldehyd som innehåller 3 - 6 kolatomer vilket omfattar ledning av alfa-olefin som innehåller 2 - 5 kolatomer tillsammans med väte och kolmonoxid vid en före- skriven temperatur och tryck genom en reaktionszon som innehåller rodiumkomplexkatalysatorn löst i en vätskestomme, kontinuerligt avlägsnande av en ångfas från reaktionszonen, ledning av ångfasen till en produktseparationszon, separation av en vätskeformig aldehyd (som innehåller produkten i produktseparationszonen genom kondensation från de gasformiga icke omsatta utgångsmaterialen, och recirkulering av de gasformiga icke omsatta utgångsmaterialen från produktsepara- tionszonen till reaktionszonen. De icke omsatta gasformiga utgångs- materialen plus tillsatsutgångsmaterialen recirkuleras företrädesvis med en hastighet som är minst lika hög som den som erfordras för upprätthållande av en massbalans i reaktionszonen.According to the above-mentioned subsequent patent specification, a process for the preparation of an aldehyde containing 3 to 6 carbon atoms which comprises conducting alpha-olefin containing 2 to 5 carbon atoms together with hydrogen and carbon monoxide at a prescribed temperature and pressure through a reaction zone which contains the rhodium complex catalyst dissolved in a liquid body, continuous removal of a vapor phase from the reaction zone, conduction of the vapor phase to a product separation zone, separation of a liquid aldehyde (containing the product in the product separation zone by condensation from the gaseous unreacted starting materials), and recirculating starting materials The unreacted gaseous feedstocks plus the additive feedstocks are preferably recycled at a rate at least as high as that required to maintain a mass balance in the reaction zone.

Det är känt inom den tidigare tekniken att rodiumhydroformy- leringskatalysatorer, såsom hydridokarbonyltris (trifenylfosfin)- rodium, deaktiveras av vissa yttre gifter som kan finnas närvarande i vilka som helst av de gaser som inmatas till reaktionsblandningen.It is known in the prior art that rhodium hydroformylation catalysts, such as hydridocarbonyltris (triphenylphosphine) - rhodium, are deactivated by certain external toxins that may be present in any of the gases fed to the reaction mixture.

Se exempelvis G. Falbe “Carbon Monoxide in Organic Synthesis", Springer-Verlag, New York, 1970. Dessa gifter (X), som benämnes virulenta gifter, härledes från sådana material som svavelhaltiga föreningar (exempelvis H28, COS, etc.), halogenhaltiga föreningar 7800872-9 (exempelvis HCl etc.), cyanohaltiga föreningar (exempelvis HCN etc.) och liknande, och kan bilda Rh-X-bindningar vilka icke brytes under milda hydroformyleringsbetingelser. Om man avlägsnar sådana gifter från de material som inmatas till reaktionsblandningen till under en del per million (ppm) skulle man därför förvänta sig att icke någon sådan deaktivering av katalysatorn skulle inträffa. Det har emel- lertid visat sig att detta icke är fallet. När exempelvis mycket rena gaser ((.l ppm yttre gifter) användes vid hydroformyleringen av propen och det gasrecirkuleringsförfaringssätt som diskuterades ovan utnyttjades under följande betingelser: temperatur (OC) A _ 100 CO-partialtryck (kp/cmš) 2,5Ü H2-partialtryck (kp/cm ) 5,25 olefin-partialtryck (kp/cmz) 2,8' ligand/rodium-molförhållande 94 minskade katalysatoraktiviteten med en hastighet av 3 % per dygn (baserat på den ursprungliga aktiviteten för den färska katalysatorn).See, for example, G. Falbe "Carbon Monoxide in Organic Synthesis", Springer-Verlag, New York, 1970. These toxins (X), called virulent toxins, are derived from such materials as sulfur-containing compounds (e.g. H28, COS, etc.), halogen-containing compounds 7800872-9 (e.g. HCl etc.), cyano-containing compounds (e.g. HCN etc.) and the like, and can form Rh-X bonds which do not break under mild hydroformylation conditions. If such toxins are removed from the materials fed to the reaction mixture to less than one part per million (ppm) one would therefore expect no such deactivation of the catalyst to occur, however, it has been found that this is not the case.When, for example, very pure gases ( was used in the hydroformylation of propylene and the gas recirculation procedure discussed above was used under the following conditions: temperature (OC) A - 100 CO partial pressure (kp / cm 2) 2.5 μ H 2 partial pressure (kp / cm Olefin partial pressure (kp / cm 2) 2.8 'ligand / rhodium molar ratio 94 decreased catalyst activity at a rate of 3% per day (based on the initial activity of the fresh catalyst).

Det visar sig sålunda att även det väsentligen fullständiga avlägs- nandet av yttre gifter icke förhindrar sådan katalysatordeaktivering, vilken vi kommer att benämna inre katalysatordeaktivering.It thus turns out that even the substantially complete removal of external toxins does not prevent such catalyst deactivation, which we will call internal catalyst deactivation.

Den tidigare tekniken föreslår, såvitt vi känner till, icke någon lösning på detta problem med inre deaktivering av rodiumhydro- formyleringskatalysatorer och inser ej heller ens skälen till detta.The prior art, as far as we know, does not propose a solution to this problem of internal deactivation of rhodium hydroformylation catalysts and does not even realize the reasons for this.

Den japanska patentansökan Sho-49-85523 uppenbarar att vid ett förfarande för hydroformylering av olefiner med användning av en rodium-tertiär fosfin-katalysator, vari katalysatorhaltig lösning separerad från reaktionsprodukten recirkuleras till reaktionen och användes på nytt ackumuleras gradvis högkokande biprodukter och komplex som icke har någon eller har reducerad katalytisk aktivitet bildad genom en förändring i strukturen för själva rodium-tertiär fosfin-komplexet och genom inverkan av föroreningar, såsom syre, halogener, svavel etc., som i liten utsträckning inrymmes i utgångs- materialen, i katalysatorlösningen. Den japanska patentansökan anger att för genomförande av hydroformyleringsreaktionen kontinuerligt och på ett stabilt sätt upprätthâlles den katalytiska aktiviteten för recirkuleringskatalysatorlösningen vid en konstant nivå genom till- försel av färsk katalysator till den recirkulerade lösningen och sam- tidigt avlägsnande av en del av den recirkulerade katalysatorlösningen.Japanese Patent Application Sho-49-85523 discloses that in a process for hydroformylation of olefins using a rhodium-tertiary phosphine catalyst in which catalyst-containing solution separated from the reaction product is recycled to the reaction and reused, high-boiling by-products and complexes which do not have or has reduced catalytic activity formed by a change in the structure of the rhodium-tertiary phosphine complex itself and by the action of impurities, such as oxygen, halogens, sulfur, etc., which are to a small extent contained in the starting materials, in the catalyst solution. The Japanese patent application states that in order to carry out the hydroformylation reaction, the catalytic activity of the recycle catalyst solution is continuously and stably maintained at a constant level by adding fresh catalyst to the recycled solution and simultaneously removing a portion of the recycled catalyst solution.

Med detta förfaringssätt måste det rodium som avlägsnas från kataly- satorlösningen utvinnasbenxmde på kostnaden för rodiumet. Förfaranden för utvinning av rodium från lösning är emellertid komplicerade och 7800872-9 8 den resulterande hydroformyleringsreaktionen blhrekonomiskt ofördel- aktig. Detta patent föreslår ett förfarande för reaktivering av den inaktiverade katalysatorn genom behandling av katalysatorlösningen med koldioxid.With this procedure, the rhodium removed from the catalyst solution must be recovered based on the cost of the rhodium. However, methods for recovering rhodium from solution are complicated and the resulting hydroformylation reaction is economically disadvantageous. This patent proposes a process for reactivating the inactivated catalyst by treating the catalyst solution with carbon dioxide.

W. Strohmeier och A. Kuhn diskuterar i Journal of Organoe metallic Chemistry, 110, 265 - 270 (l976) hydroformyleringen av l-hexen under milda betingelser (40QCJl atm) med användning av HRhCO[É(C6H5)3]3 som katalysator i frånvaro av ett lösningsmedel, och noterar en deaktivering av katalysatorn. Effekterna av P(C6H5)3- tillsats och CO-partialtryck på omvandlingen studeras och det anges 'att optimal omvandling (vid ett normalt : iso-aldehydförhâllandet av 99 : l) erhålles med ett H2 : CO-förhållande av l : l och med till- satsen av P(C6H5)3. Författarna anger icke orsaken till den iakt- tagna deaktiveringen och ej heller föreslår de någon lösning.W. Strohmeier and A. Kuhn discuss in the Journal of Organoe Metallic Chemistry, 110, 265-270 (1976) the hydroformylation of 1-hexene under mild conditions (40QCJ1 atm) using HRhCO [É (C6H5) 3] 3 as a catalyst in absence of a solvent, and notes a deactivation of the catalyst. The effects of P (C6H5) 3 addition and CO partial pressure on the conversion are studied and it is stated that optimal conversion (at a normal: iso-aldehyde ratio of 99: 1) is obtained with an H2: CO ratio of 1: 1 and with the addition of P (C6H5) 3. The authors do not state the reason for the observed deactivation, nor do they suggest any solution.

Gl Wilkinson och hans kolleger iakttog en deaktivering av! katalysatorn HRhCO{É(C6H5)á]3 vid användning vid hydrogenering av Å alkener IÜ. Yagupsky et al, Journal of the Chemical Society (A), 1970, sid. 937 - 94l] och iakttog i själva verket att vid en hydroformyle- ringsprocess har icke någon förlust i aktivitet för denna katalysator iakttagits "ens efter många cykler" (se sid. 937? varvid de citerar C.K. Brown och G. Wilkinson, Tetrahedron Letters, 1969, 1725.Gl Wilkinson and his colleagues observed a deactivation of! the catalyst HRhCO {É (C6H5) á] 3 when used in the hydrogenation of Å alkenes IÜ. Yagupsky et al., Journal of the Chemical Society (A), 1970, p. 937 - 94l] and in fact observed that in a hydroformylation process no loss of activity of this catalyst has been observed "even after many cycles" (see pages 937? Citing CK Brown and G. Wilkinson, Tetrahedron Letters, 1969, 1725.

Den amerikanska patentskriften 3,555,098 beskriver ett för- farande för undvikande av deaktivering av en hydrokarbonyleringskata- lysator genom behandling av hela mängden eller en del av ett vätske- formigtrecirkuleringsreaktionsmedium med en vattenhaltig lösning.U.S. Patent No. 3,555,098 discloses a process for avoiding deactivation of a hydrocarbonylation catalyst by treating all or part of a liquid recycle reaction medium with an aqueous solution.

Det uppenbaras att denna behandling avlägsnar karboxylsyrabiprocukter (bildade genom oxidation av produkten aldehyder/alkoholer) och för- hindras deaktiveringen av reaktionsmediet.It is apparent that this treatment removes carboxylic acid by-products (formed by oxidation of the product aldehydes / alcohols) and prevents the deactivation of the reaction medium.

Vi har funnit att den nyss nämnda inre deaktiveringen av rodiumkatalysatorer under hydroformyleringsbetingelser förorsakas av kombinationen av effekfiamaav temperatur, partialtrycken av både kol- monoxid och väte och molförhållandet fosfinligand : rodium. Det har vidare fastställts att denna deaktivering ger icke-katalytiskt aktivt material. Det skulle vara önskvärt att reducera detta inre deaktive- ringsprohlem till ett minimum eller eliminera det för uppnående av ett riktigt optimalt kommersiellt förfarande, dvs. en rodium-katalyserad hydroformyleringsreaktion som ger den önskade produkten vid kommer- .L siellt attraktiva omvandlingshastigheter vid sådana betingelser att katalysatorn förblir aktiv över en utsträckt tidsperiod.We have found that the just mentioned internal deactivation of rhodium catalysts under hydroformylation conditions is caused by the combination of the effect of temperature, the partial pressures of both carbon monoxide and hydrogen and the molar ratio of phosphine ligand: rhodium. It has been further determined that this deactivation produces non-catalytically active material. It would be desirable to reduce this internal deactivation problem to a minimum or eliminate it in order to achieve a truly optimal commercial process, i.e. a rhodium-catalyzed hydroformylation reaction which yields the desired product at commercially attractive conversion rates under such conditions that the catalyst remains active for an extended period of time.

Föreliggande uppfinning omfattar ett rodium-katalyserat hydroformyleringsförfarande som inbegriper reglering och korrelation 7800872-9 av reaktionsbetingelser för reduktion av den inre deaktiveringen av rodiumkomplexkatalysatorn till ett minimum eller väsentligen elimi- nering av nämnda deaktivering. Deaktivering reduceras till ett minimum eller förhindras väsentligen och en stabil rodiumkomplexkata- lysator tillhandahålles genom noggrann reglering och korrelation av kombinationen av åtminstone kolmonoxidpartialtrycket, temperaturen och molförhållandet fri triorganofosforligand : katalytiskt-aktivt rodium. I allmänhet inhiberar drift vid lågt kolmonoxidpartialtryck, låg temperatur och högt molförhållande fri triorganofosfor : kataly- tiskt-aktivt rodium deaktiveringen av rodiumkomplexkatalysatorn.The present invention encompasses a rhodium-catalyzed hydroformylation process which comprises controlling and correlating reaction conditions to reduce the internal deactivation of the rhodium complex catalyst to a minimum or substantially eliminating said deactivation. Deactivation is minimized or substantially prevented and a stable rhodium complex catalyst is provided by carefully controlling and correlating the combination of at least the carbon monoxide partial pressure, temperature and molar ratio of free triorganophosphorus ligand: catalytically active rhodium. In general, operation at low carbon monoxide partial pressure, low temperature and high molar ratio of free triorganophosphorus: catalytically active rhodium inhibits the deactivation of the rhodium complex catalyst.

Genom korrelation av dessa 3 parametrar, som i kombination har sam- band med l katalysatorstabilitet, och från vilka katalysatorstabi- liteten kan förutsägas kan den inre deaktiveringen av rodiumkomplex- katalysatorn reduceras till ett minimum eller väsentligen förhindras.By correlating these 3 parameters, which in combination are related to 1 catalyst stability, and from which the catalyst stability can be predicted, the internal deactivation of the rhodium complex catalyst can be reduced to a minimum or substantially prevented.

I dess bredaste aspekt omfattar föreliggande uppfinning ett rodium-katalyserat hydroformyleringsförfarande för framställning av aldehyder av alfa-olefiner innefattande förfaringsstegen omsättning av olefinen med väte och kolmonoxid i närvaro av en rodiumkomplex-_ katalysator som väsentligen består av rodium komplexbildat med kol-V monoxid och en triarylfosfin, under vissa definierade reaktionsbe- tingelser enligt följandez. (l) En temperatur av från ungefär 90 till l30oC; (2) Ett totalt gastryck av väte, kolmonoxid och alfa-olefin av mindre än ungefär 28 kp/cmz; I (3) Ett kolmonoxid-partialtryck av mindre än ungefär 3,85 kp/cmz; _ (4) Ett väte-partialtryck av mindre än ungefär 14 kp/cmz; (5) Minst ungefär 100 mol fri triarylfosfinligand per varje mol katalytiskt aktiv rodiummetall som finnes närvarande i rodium- komplexkatalysatorn; _ och selektivt korrelation av partialtrycket av kolmonoxid, tempera- turen och molförhâllandet fri triarylfosfin : katalytiskt aktivt rodium för att begränsa rodiumkomplexkatalysatordeaktiveringen till en maximal bestämd procentförlust i aktivitet per dygn, baserat på den ursprungliga aktiviteten för den färska katalysatorn. Det har visat sig att kombinationen av dessa 3 parametrar utövar en syner- - gistisk effekt på stabiliteten för katalysatorn. Med "katalytiskt aktivt rodium" avses rodiummetallen i rodiumkomplexkatalysatorn som icke har deaktiverats.' Den mängd rodium i reaktionszonen som är katalytiskt aktiv kan bestämmas vid vilken som helst given tid under reaktionen genom jämförelse av omvandlingshastigheten till produkt :Iaoos72-9 1° baserat på sådan katalysator med den omvandlingshastighet som erhålles med användning av färsk katalysator. V Det sätt på vilket kolmonoxid-partialtrycket, temperaturen och molförhållandet fri triarylfosfin : katalytiskt aktivt rodium skall regleras eller korreleras för att man sålunda skall begränsa deaktiverinqen av katalysatorn åskådliggöres på följande sätt. _ Som ett exempel, för triarylfosfinliganden trifenylfosfin, definieras det specifika sambandet mellan dessa 3 parametrar och katalysatorstabilitet med formeln: \ å 1000 l + ey F vari = stabilitetsfaktor = nepersk'1ogbas (avs. 2.7182s1s2s) K + K T + K P + K (L/Rh) l 2 3 4 O = reaktionstemperatur ( C) w a K Q m n = partialtryck för CO (kp/cm2) F' \ É H molförhållande fri triarylfosfin : katalytiskt aktivt rodium = s.11ze = o.o7919 = o.o27s- 14,zz33' = -o.o1155 I ovan stående formel, och i praktiken, måste för bestämning K K K K ß nn'k> P av stabilitetsfaktorn för en katalysator under verkliga hydroformy~ leringsbetingelser i närvaro av en olefin, en olefinkänslighetsfaktor användas för erhållande av den verkliga stabilitetsfaktorn. I detta sammanhang har det visat sig att olefiner i allmänhet ökar stabili- teten för katalysatorn. Detta kommer att diskuteras närmare i det 'följande.In its broadest aspect, the present invention encompasses a rhodium-catalyzed hydroformylation process for the preparation of aldehydes of alpha-olefins comprising the process steps of reacting the olefin with hydrogen and carbon monoxide in the presence of a rhodium complex catalyst consisting essentially of rhodium complex formed with carbon-V monoxide and a triarylphosphine, under certain defined reaction conditions as follows. (l) A temperature of from about 90 to 130 ° C; (2) A total gas pressure of hydrogen, carbon monoxide and alpha-olefin of less than about 28 kp / cm2; I (3) A carbon monoxide partial pressure of less than about 3.85 kp / cm 2; (4) A hydrogen partial pressure of less than about 14 kp / cm 2; (5) At least about 100 moles of free triarylphosphine ligand per every mole of catalytically active rhodium metal present in the rhodium complex catalyst; and selective correlation of the partial pressure of carbon monoxide, the temperature and the molar ratio of free triarylphosphine: catalytically active rhodium to limit the rhodium complex catalyst deactivation to a maximum determined percentage loss in activity per day, based on the initial activity of the fresh catalyst. It has been found that the combination of these 3 parameters exerts a synergistic effect on the stability of the catalyst. By "catalytically active rhodium" is meant the rhodium metal in the rhodium complex catalyst which has not been deactivated. The amount of rhodium in the reaction zone which is catalytically active can be determined at any given time during the reaction by comparing the rate of conversion to product: Iaoos72-9 1 ° based on such catalyst with the rate of conversion obtained using fresh catalyst. The manner in which the carbon monoxide partial pressure, temperature and molar ratio of free triarylphosphine: catalytically active rhodium is to be controlled or correlated so as to limit the deactivation of the catalyst is illustrated as follows. As an example, for the triarylphosphine ligand triphenylphosphine, the specific relationship between these 3 parameters and catalyst stability is defined by the formula: \ å 1000 l + ey F vari = stability factor = nepersk'1ogbas (para. 2.7182s1s2s) K + KT + KP + K ( L / Rh) l 2 3 4 O = reaction temperature (C) wa KQ mn = partial pressure of CO (kp / cm2) F '\ É H molar ratio free triarylphosphine: catalytically active rhodium = s.11ze = o.o7919 = o.o27s - 14, zz33 '= -o.o1155 In the above formula, and in practice, for determining KKKK ß nn'k> P of the stability factor of a catalyst under actual hydroformylation conditions in the presence of an olefin, an olefin sensitivity factor must be used to obtain of the actual stability factor. In this context, it has been found that olefins generally increase the stability of the catalyst. This will be discussed in more detail below.

Ovanstående samband är väsentligen detsamma för andra tri- arylfosfiner med undantag av att konstanterna Kl, K2, K3 och K4 kan vara annorlunda. Fackmännen inom tekniken kan bestämma de specifika konstanterna för andra triarylfosfiner med en minimal mängd försök, såsom genom upprepning av de följande exemplen l - 10 med andra tri- arylfosfiner.The above relationship is essentially the same for other triarylphosphines except that the constants K1, K2, K3 and K4 may be different. Those skilled in the art can determine the specific constants for other triarylphosphines with a minimal amount of experimentation, such as by repeating the following Examples 1-10 with other triarylphosphines.

Såsom förstås genom hänvisning till ovanstånde formel kan för givna betingelser rörande reaktionstemperatur, kolmonoxid- partialtryck och molförhållande fri triarylfosfin : katalytiskt aktivt rodium stabilitetsfaktorn F bestämmas. Stabilitetsfaktorn F ll vßoosvzfeu ~ uppvisar ett förutsägande samband med den hastighet med vilken, rodiumkomfilexkatalysatorn deaktiveras under hydroformyleringsbetin- gelser. Detta samband åskådliggöres av figur l i de bifogade rit- ningarna vilken visar variationen i stabilitetsfaktorn F för olika hastigheter av katalysatoraktivitetsförluster för triarylfosfinen trifenylfosfin. Denna ritning utvisar att hastigheten för aktivi- tetsförlust minskar i ett väsentligen linjärt samband med ökande värden för stabilitetsfaktorn F. ,Bestämningen av den maximalt till- låtna hastigheten för aktivitetsförlust för katalysatorn måste slutligen i hög grad baseras på ekonomin för förfarandet, innefat- tande övervägande kostnaden för ersättning av förbrukad eller deak- tiverad katalysator och även värdet för produkterna etc. För enbart diskussionsändamål framgår, om man antager att den maximalt godtag- bara hastigheten för aktivitetesförlust för katalysatorn är 0,75 % per dygn, av figur-l att den motsvarande minimistabilitetsfaktorn F är ungefär 770. Ovanstående ekvation kan därefter användas för bestämning av de reaktionsbetingelser som kommer att tillhandahålla denna nödvändiga minimistabilitetsfaktor F och, som ett resultat av detta maximal godtagbar hastighet för förlust av katalysatoraktivitet.As understood by reference to the above formula, for given conditions relating to reaction temperature, carbon monoxide partial pressure and molar ratio of free triarylphosphine: catalytically active rhodium stability factor F can be determined. The stability factor F11 vßoosvzfeu ~ exhibits a predictive relationship with the rate at which the rhodium complex catalyst is deactivated under hydroformylation conditions. This relationship is illustrated by Figure 1 of the accompanying drawings which shows the variation in the stability factor F for different rates of catalyst activity losses for the triarylphosphine triphenylphosphine. This drawing shows that the rate of activity loss decreases in a substantially linear relationship with increasing values of the stability factor F. The determination of the maximum allowable rate of activity loss for the catalyst must finally be largely based on the economics of the process, including consideration. the cost of replacing spent or deactivated catalyst and also the value of the products, etc. For discussion purposes only, assuming that the maximum acceptable rate of loss of activity for the catalyst is 0.75% per day, Figure 1 shows that the the corresponding minimum stability factor F is approximately 770. The above equation can then be used to determine the reaction conditions that will provide this necessary minimum stability factor F and, as a result, this maximum acceptable rate of loss of catalyst activity.

Eftersom ovanstående ekvation innehåller 3 variabler kan den bättre förstås under hänvisning till figurerna 2, 3 och 4 i de bifogade ritningarna vilka visar effekten på stabiliseringsfaktorn F av variation av 2 av dessa 3 variabler varvid den andra hålles konstant. Figurerna 2, 3 och 4 åskådliggör närmare bestämt effekten av dessa 3 variabler på stabilitetsfaktorn F för olefinen propen, och för bekvämlighets skull, kommer följande diskussion att begränsas till propen som olefin. Det skall emellertid förstås att ett liknande samband existerar för andra olefiner vilket kunde åskådliggöras på liknande sätt som i figurerna 2, 3 och 4.Since the above equation contains 3 variables, it can be better understood with reference to Figures 2, 3 and 4 in the accompanying drawings which show the effect on the stabilization factor F of variation of 2 of these 3 variables keeping the other constant. In particular, Figures 2, 3 and 4 illustrate the effect of these 3 variables on the stability factor F for the olefin propylene, and for convenience, the following discussion will be limited to propylene as the olefin. It is to be understood, however, that a similar relationship exists for other olefins which could be illustrated in a similar manner as in Figures 2, 3 and 4.

I figur 2 erhölls de värden som där visas genom beräkning av stabilitetsfaktorn F vid hydroformylering av propen vid ett konstant molförhållande fri triarylfosfin : katalytiskt-aktivt rodium av l70 : l (varvid den speciella triarylfosfinen utgjordes av trifenylfosfin) och vid varierande temperaturer och kolmonoxid- partialtryck. Linjerna A, B och C är de områden längs vilka stabi- litetsfaktorn F är ungefär 500, 800 resp. 900. Såsom framgår av figur 2 är stabilitetsfaktorn F högst vid låga kolmonoxid-partial- “vtryck och låga temperaturer, vid ett fixerat molförhållande fri triarylfosfin : katalytiskt aktivt rodium.In Figure 2, the values shown there were obtained by calculating the stability factor F when hydroformylating propylene at a constant molar ratio of free triarylphosphine: catalytically active rhodium of 170: 1 (the particular triarylphosphine being triphenylphosphine) and at varying temperatures and carbon monoxide partial pressures. . Lines A, B and C are the areas along which the stability factor F is approximately 500, 800 and 900. As shown in Figure 2, the stability factor F is highest at low carbon monoxide partial pressures and low temperatures, at a fixed molar ratio of free triarylphosphine: catalytically active rhodium.

Figur 3 åskådliggör sambandet mellan stabilitetsfaktorn F och varierande temperaturer och molförhållande fri triarylfosfin : _ . _.. .-....__.-......_.._.-_- 12 7soos72-9 katalytiskt aktivt rodium (triarylfosfin = trifenylfosfin) med ett konstant kolmonoxid-partialtryck av 1,75 kp/cmz för hydroformylering av propenL Linjerna A, B och C är de områden längs vilka stabili- tetsfaktorn F är ungefär 500, 800 resp. 900. Såsom framgår av figur 3 är stabilitetsfaktorn F högst vid låga temperaturer och höga mol- förhållanden fri triarylfosfin : katalytiskt aktivt rodium vid ett fixerat kólmonoxid-partialtryck.Figure 3 illustrates the relationship between the stability factor F and varying temperatures and molar ratio of free triarylphosphine: _. Catalytically active rhodium (triarylphosphine = triphenylphosphine) with a constant carbon monoxide partial pressure of 1,75 kp / cmz for hydroformylation of propylene L Lines A, B and C are the areas along which the stability factor F is approximately 500, 800 and 900. As shown in Figure 3, the stability factor F is highest at low temperatures and high molar ratios of free triarylphosphine: catalytically active rhodium at a fixed carbon monoxide partial pressure.

Figur 4 åskådliggör sambandet mellan stabilitetsfaktorn F ' och varierande kolmonoxid-partialtryck och molförhållande fri tri- arylfosfin : katalytiskt aktivt rodium (triarylfosfin = trifenyl- fosfim, med en konstant reaktionstemperatur av llO°C för hydroformy- lering av propen. Linjerna A, B och C är de områden längs vilka. stabilitetsfaktorn F är ungefär 500, 800 resp. 900. Såsom framgår av figur 4 är stabilitetsfaktorn F högst vid höga molförhållanden fri triarylfosfin : katalytiskt aktivt rodium och låga kolmonoxid- partialtryck vid en fixerad temperatur. V Det skall förstås att figurerna 2, 3 och 4 i ritningarna. endast är avsedda som typiska exempel. Om exempelvis i figur 4 en annorlunda fixerad konstant temperatur användes skulle de avsatta värdena för stabilitetsfaktorn F vara annorlunda. Detsamma gäller för figurerna 2 och 3 om olika fixerade värden för molförhållandet fri triarylfosfin : katalytiskt aktivt rodium och kolmonoxidpartial- tryck användes. I själva verket representerar var och en av figu- _rerna 2, 3 och 4 ett enda plan i det tredimensionella samband som föreligger mellan stabilitetsfaktorn F och betingelserna temperatur, kolmonoxid-partialtryck och molförhållande fri triarylfosfin katalytiskt aktivt rodium, varvid planet naturligtvis är detsamma som det plan för det tredimensionella diagram som skär det valda värdet för den fixerade variabeln i vardera fallet. Dessa tvådimen- sionella framställningar har redovisats endast för underlättande av beskrivningen. V Sammanfattningsvis bostämmes sålunda betingelserna rörande temperatur, kolmonoxid-partialtryck och molförhâllande fri triaryl- fosfin : katalytiskt aktivt rodium som regleras och korreleras för erhållande av minimal katalysatordeaktivering på följande sätt.Figure 4 illustrates the relationship between the stability factor F 'and varying carbon monoxide partial pressure and molar ratio of free triarylphosphine: catalytically active rhodium (triarylphosphine = triphenylphosphine, with a constant reaction temperature of 110 ° C for hydroformylation of propylene. Lines A, B and C are the ranges along which the stability factor F is approximately 500, 800 and 900, respectively. As shown in Figure 4, the stability factor F is highest at high molar ratios of free triarylphosphine: catalytically active rhodium and low carbon monoxide partial pressures at a fixed temperature. Figures 2, 3 and 4 of the drawings are intended as typical examples only. For example, if a different fixed constant temperature were used in Figure 4, the set values for the stability factor F would be different. The same applies to Figures 2 and 3 if different fixed values for molar ratio of free triarylphosphine: catalytically active rhodium and carbon monoxide partial pressure were used. each of Figures 2, 3 and 4 forms a single plane in the three-dimensional relationship between the stability factor F and the conditions temperature, carbon monoxide partial pressure and molar ratio of free triarylphosphine catalytically active rhodium, the plane being of course the same as the plane of the three-dimensional diagrams that intersect the selected value of the fixed variable in each case. These two-dimensional representations have been reported only to facilitate the description. In summary, the conditions relating to temperature, carbon monoxide partial pressure and molar ratio of free triarylphosphine: catalytically active rhodium are thus adjusted and correlated to obtain minimal catalyst deactivation in the following manner.

Tröskelbestämningen avser en maximalt godtagbar hastighet för förlust av katalysatoraktivitet. Med detta värde och med anväxhfing av exem- pelvis det samband som åskådliggöres i figur 1 kan minimistabilitets- * faktorn F bestämmas. Ovanstående ekvation löses därefter för bestäm- ning av värdena för de tre variabler som inställes för erhållande av denna minimistabilitetsfaktor F, och i detta sammanhang är sådana 13 7800872-9 framställningar som figurerna 2, 3 och 4 till hjälp när det gäller fastställande av specifika betingelser som kommer att tillhandahålla en stabil katalysator.The threshold determination refers to a maximum acceptable rate of loss of catalyst activity. With this value and with the addition of, for example, the relationship illustrated in Figure 1, the minimum stability factor F can be determined. The above equation is then solved to determine the values of the three variables set to obtain this minimum stability factor F, and in this context such representations as Figures 2, 3 and 4 are helpful in determining specific conditions. which will provide a stable catalyst.

För ändamålen enligt föreliggande uppfinning antages det att ett realistiskt värde för hastigheten för förlust av aktivitet;för rodiumkomplexkatalysatorn vid ett kommersiellt förfarande är 0,5 % per dygn, baserat på aktiviteten för den färska katalysatorn. kMed uttrycket “aktivitet“ avses exempelvis den mängd produkt som fram- ställes uttryckt som grammol/litertimme. Naturligtvis kan vilket som helst annat standardförfaringssätt utnyttjas för bestämning av den relativa äktiviten vid vilken som helst given tidpunkt. A V I stort sett gäller emellertid enligt föreliggande uppfinning att den maximala förlusten av aktivitet för rodiumkomplexkatalysatornV skall vara 0,75 % per dygn ooh i hög grad fördelaktiga resultat upp- nås när den maximala hastigheten för förlust av katalysatoraktivitet är 0,3 % per dygn, varvid de bägge värdena baseras på aktiviteten för den färska katalysatorn. Det skall emellertid förstås att i dess bredaste betydelse skall föreliggande uppfinning,icke vara begränsad till någon maximal hastighet för förlust av katalysatoraktivitet ß eftersom detta skulle bero på många olika faktorer, såsom framhållits ovan. Snarare tillhandahåller föreliggande uppfinning en mekamism A för erhållande av vilken som helst maximal hastighet för förlust av katalysatoraktivitet genom reglering och korrelation av hydroformy- leringsreaktionsbetingelserna. Uttryckt på annat sätt förser, så snart en maximalt godtagbar hastighet för förlust av katalysatorakti- vitet är bestämt, föreliggande uppfinning en fackmann inom tekniken med redskapen för reglering och korrelation av de reaktionsbetingelser som är nödvändiga för erhållande av katalysatorstabilitet. De värden som angivits ovan för den maximala hastigheten för förlust av kata- lysatoraktivitet skall därför icke begränsa omfattningen för före- liggande uppfinning eftersom de tillhandahålles för att föreskriva för fackmännen inom tekniken hur föreliggande uppfinning skall till- iämpas. ' Såsom framhållits ovan ökar närvaron av olefinen i hydrofor- myleringsreaktionen stabiliteten för katalysatorn; dvs. den inhiberar den deaktivering som förorsakas av kombinationen av kolmonoxid, väte, temperatur och molförhållande ligand/rodium. Man kan bestämma effekten av olefinen på beräkningen av stabilitetsfaktorn. Det har exempelvis framkommit att vid hydroformylering av propen ger reaktionsbetingelser som kommer att tillhandahålla långtidskatalysatorstabilitet (dvs. en låg hastighet för förlust av katalysatoraktivitet) en stabilitets- 14 7soøs72-9 faktor F, bestämd från figur l med den iakttagna hastigheten för ' förlust av katalysatoraktivitet, av ungefär 850. Genom användning av dessa betingelser och ovanstående formel beräknas emellertid en lstabilitetsfaktor F av ungefär 870. Det är endast nödvändigt att' sedan göra den lämpliga modifieringen i ovanstående ekvation.för att innefatta effekten av propenen på stabilitetsfaktorn. Liknande data kan med lätthet erhållas för andra olefiner och de nödvändiga modi- fieringarna kan göras i ovanstående formel för bestämning av de verkliga reaktionsbetingelser som skall användas för erhållande av fördelarna enligt föreliggande uppfinning, dvs. långtidskatalysator- stabilitet.For the purposes of the present invention, it is assumed that a realistic value for the rate of loss of activity of the rhodium complex catalyst in a commercial process is 0.5% per day, based on the activity of the fresh catalyst. The term “activity” refers, for example, to the amount of product that is produced expressed as gram moles / liter hour. Of course, any other standard procedure can be used to determine the relative activity at any given time. However, according to the present invention, AVI generally applies that the maximum loss of activity of the rhodium complex catalyst V should be 0.75% per day and highly advantageous results are obtained when the maximum rate of loss of catalyst activity is 0.3% per day, whereby both values are based on the activity of the fresh catalyst. It is to be understood, however, that in its broadest sense, the present invention should not be limited to any maximum rate of loss of catalyst activity as this would be due to many different factors, as noted above. Rather, the present invention provides a mechanism A for obtaining any maximum rate of loss of catalyst activity by regulating and correlating the hydroformylation reaction conditions. In other words, once a maximum acceptable rate of loss of catalyst activity has been determined, the present invention provides a person skilled in the art with the tools for regulating and correlating the reaction conditions necessary to obtain catalyst stability. The values set forth above for the maximum rate of loss of catalyst activity should therefore not limit the scope of the present invention as they are provided to prescribe to those skilled in the art how the present invention is to be practiced. As noted above, the presence of the olefin in the hydroformylation reaction increases the stability of the catalyst; i.e. it inhibits the deactivation caused by the combination of carbon monoxide, hydrogen, temperature and ligand / rhodium molar ratio. One can determine the effect of the olefin on the calculation of the stability factor. It has been found, for example, that upon hydroformylation of propylene, reaction conditions which will provide long-term catalyst stability (i.e., a low rate of loss of catalyst activity) give a stability factor F, determined from Figure 1 at the observed rate of loss of catalyst activity. Using about these conditions and the above formula, however, a stability factor F of about 870 is calculated. It is only necessary to then make the appropriate modification in the above equation to include the effect of the propylene on the stability factor. Similar data can be readily obtained for other olefins and the necessary modifications can be made to the above formula to determine the actual reaction conditions to be used to obtain the benefits of the present invention, i.e. long-term catalyst stability.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning förväntas vara lämpligt för hydroformylering av alfa-olefiner som innehåller upp till 20 kolatomer. Förfarandet enligt föreliggande uppfinning är särskilt lämpligt för hydroformylering av alfa-olefiner som har 2 - 5 kolatomer, innefattande eten, propen, l-buten, l-penten och liknande och detta utgör därför en föredragen utföringsform. Förfarandet enligt föreliggande uppfinning är särskilt lämpligt för hydroformy- lering av propen för framställning av butyraldehyder som har ett högt förhållande normal till iso; dvs. den butyraldehyd som överväger i produkten är den normala butyraldehyden och följaktligen ütgör detta för närvarande den mest föredragna utföringsformen. De alfa-olefiner som användes vid förfarandet enligt uppfinningen kan vara rakkedjiga eller grenade och kan innehålla grupper eller substituenter som icke väsentligen stör förloppet vid hydroformyleringsreaktionen.The process of the present invention is expected to be suitable for hydroformylation of alpha-olefins containing up to 20 carbon atoms. The process of the present invention is particularly suitable for the hydroformylation of alpha-olefins having 2 to 5 carbon atoms, including ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene and the like, and this is therefore a preferred embodiment. The process of the present invention is particularly suitable for hydroformylating propylene to produce butyraldehydes having a high normal to iso ratio; i.e. the butyraldehyde predominating in the product is the normal butyraldehyde and consequently this is currently the most preferred embodiment. The alpha-olefins used in the process of the invention may be straight chain or branched and may contain groups or substituents which do not substantially interfere with the process of the hydroformylation reaction.

Den rodiumkomplexkatalysator som användes vid förfarandet enligt uppfinningen består väsentligen av rodium komplexbildat med kolmonoxid och en triarylfosfinligand. Uttrycket Übestår väsentligen av" avser icke att utesluta, utan i stället att innefatta väte komplexbildat med rodium, förutom kolmonoxid och en triarylfosfin.The rhodium complex catalyst used in the process of the invention consists essentially of rhodium complexed with carbon monoxide and a triarylphosphine ligand. The term Ü consists essentially of "does not mean to exclude, but instead to include hydrogen complexed with rhodium, in addition to carbon monoxide and a triarylphosphine.

Detta språkbruk avser emellertid att utesluta andra material i mängder som förgiftar eller deaktiverar katalysatorn; Typiska exempel på triarylfosfinligander är trifenylfosfin, trinaftylfosfin, tritolylfosfin, tri(p-bifenyl)fosfin, tri(p-metoxifenyl)fosfin, p-N,N-dimetylaminofenylbis-fenylfosfin och liknande. Den mest lämpliga katalysatorn har icke något rodiumbundet halogen, såsom klor och liknande typer och innehåller väte, kolmonoxid och triaryl- fosfin komplexbildade med rodiummetall för framställning av en kata- lysator som är normalt löslig i vätskor som kan användas som ett »lösningsmedel vid reaktionen och som är stabilt under reaktionsbe- tingelserna som bestämts och reglerats enligt uppfinningen. Tri-- ' 15 7300872-9 fenylfosfin utgör den föredragna liganden och såsom tidigare fram- hållits finnes ett överskott av triarylfosfinligand närvarande il reaktionsmediet. Högre molförhållande fri triarylfosfin : katalytiskt- aktiv. rodiummetall främjar stabiliteten för katalysatorn.~ Med "fri" triarylfosfin avses den triarylfosfin som icke är bunden till eller komplexbildad med rodiumatomen i den aktiva komplexkatalysatorn.However, this language is intended to exclude other materials in amounts that poison or deactivate the catalyst; Typical examples of triarylphosphine ligands are triphenylphosphine, trinaphthylphosphine, tritolylphosphine, tri (p-biphenyl) phosphine, tri (p-methoxyphenyl) phosphine, p-N, N-dimethylaminophenylbis-phenylphosphine and the like. The most suitable catalyst does not have a rhodium-bonded halogen, such as chlorine and the like, and contains hydrogen, carbon monoxide and triarylphosphine complexed with rhodium metal to produce a catalyst which is normally soluble in liquids which can be used as a solvent in the reaction and which is stable under the reaction conditions determined and controlled according to the invention. Tri-phenylphosphine constitutes the preferred ligand and, as previously pointed out, an excess of triarylphosphine ligand is present in the reaction medium. Higher molar ratio of free triarylphosphine: catalytically active. rhodium metal promotes the stability of the catalyst. "Free" triarylphosphine refers to the triarylphosphine which is not bound to or complexed with the rhodium atom of the active complex catalyst.

Teorin för hur sådana ligander komplexbildar med rodiumet anges i nämnda amerikanska patentskrift 3,527,809. _ Enligt föreliggande uppfinning är mängden fri triarylfosfin i reaktionsmediet tillräcklig för tillhandahållande av ett molför- hållande fri triarylfosfin : katalytiskt aktivt rodium av minst 100.The theory of how such ligands complex with rhodium is disclosed in the aforementioned U.S. Pat. No. 3,527,809. According to the present invention, the amount of free triarylphosphine in the reaction medium is sufficient to provide a molar ratio of free triarylphosphine: catalytically active rhodium of at least 100.

Fördelaktiga och föredragna resultat uppnås när detta molförhållande är minst lÉ0. Den övre gränsen för detta molförhållande visar sig icke vara särskilt kritisk och dikteras i stora drag av kommersiella och ekonomiska hänsynstagande. Naturligtvis beror mängden fri tri- arylfosfin på den nödvändiga stabilitetsfaktorn F, vilken i sin tur har samband med molförhållandet fri triarylfosfin : katalytiskt aktivt rodium genom ovanstående ekvation. ' Ä I Rodiumkomplexkatalysatorn kan framställas medelst metoder som är kända inom tekniken. En i förväg framställd stabil kristallin__ fast substans av rodiumhydridokarbonyl-tris (trifenylfosfin),_ RhH(CO)[?(C6H5)š]3, kan exempelvis införas i reaktionsmediet. íDetta material kan framställas exempelvis medelst en metod som beskrives i Brown et al., Journal of the Chemical Society, 1970, sidorna 2753 - 2764“ Alternativt kan en rodiumkatalysatorprecursor, såsom : _ A Rh2Oà, Rh4(CO)l2, eller Rh6(CO)l6 och liknande införas i reaktions- mediet. I en föredragen utföringsform användes rodiumkarbonyltri- fenylfosfinacetylacetonat eller rodiumdikarbonylacetylacetonat.Advantageous and preferred results are obtained when this molar ratio is at least 10 °. The upper limit of this molar ratio does not prove to be particularly critical and is largely dictated by commercial and economic considerations. Of course, the amount of free triarylphosphine depends on the necessary stability factor F, which in turn is related to the molar ratio of free triarylphosphine: catalytically active rhodium by the above equation. The rhodium complex catalyst can be prepared by methods known in the art. For example, a preformed stable crystalline solid of rhodium hydridocarbonyl-tris (triphenylphosphine), RhH (CO) [? (C6H5) š] 3, can be introduced into the reaction medium. This material can be prepared, for example, by a method described in Brown et al., Journal of the Chemical Society, 1970, pages 2753-2764. Alternatively, a rhodium catalyst precursor such as: A Rh 2 O 3, Rh 4 (CO) 12, or Rh 6 (CO 16 and the like are introduced into the reaction medium. In a preferred embodiment, rhodium carbonyltriphenylphosphine acetylacetonate or rhodium dicarbonylacetylacetonate is used.

I vilket fall som helst framställes den aktiva rodiumkomplexkataly- satorn i reaktionsmediet under hydroformyleringsbetingelserna.In any case, the active rhodium complex catalyst is prepared in the reaction medium under the hydroformylation conditions.

Den mängd katalysator som finnes närvarande i reaktions- mediet skall vara som minimum den mängd som är nödvändig för att katalysera hydroformyleringen av alfa-olefinen för framställning av produktaldehyderna. I allmänhet kan rodiumkoncentrationen i reak- tionsmediet variera från ungefär 25 ppm till ungefär l200 ppm, före- trädesvis ungefär 50 ppm till ungefär 400 ppm, katalytiskt aktivt rodium beräknat som fri metall. Triarylfosfinliganden finnes när- varande i tillräckliga mängder för framställning av katalysator- komplexet och för tillhandahållande av ovanstående minimiantal mol fri triarylfosfin per mol katalytiskt aktiv rodiummetall. Vanligtvis finnes triarylfosfinliganden närvarande i reaktionsmediet i en mängd 7800872 9 16 av från ungefär 0,5 till 30 viktprocent räknat på-vikten av det totala reaktionsmediet och i en mängd som är tillräcklig för till- handahållande av detönskade antalet fri triarylfosfinligand per mol katalytiskt aktivt rodium. ' Den mängd olefin som inmatas till reaktionsblandningen beror på flera faktorer, såsom storleken för reaktorn, reaktionstempera- turen, det totala trycket, mängden katalysator etc.. I allmänhet gäller att ju högre olefinkoncentrationen är i reaktionsmediet desto lägre kommer vanligtvis den katalysatorkoncentration som kan användas för uppnåendeznrettçnvetomvandlingsförhållande till aldehydprodukter i en given reaktorstorlek att vara. Eftersom partialtryck-och_kon- centration har samband med varandra leder användning av högre olefin- partialtryck till en ökad andel av olefinen i den produkt som lämnar reaktionsblandningen. Eftersom en del mättat kolväte kan framställas genom hydrering av olefinen kan det vidare vara nödvändigt att rena en del av produktgasströmmen för avlägsnande av denna mättade produkt innan någon recirkulering till reaktionszonen och detta skulle utgöra en förlustkälla för den icke omsatta olefinen som p 1 inrymmes i produktgasströmmen. Följaktligen är det nödvändigt att balansera det ekonomiska värdet för olefinförlusten i en sådan reningsrum gentemot de ekonomiska besparingar som hör samman med lägre katalysatorkoncentration.The amount of catalyst present in the reaction medium should be at least the amount necessary to catalyze the hydroformylation of the alpha-olefin to produce the product aldehydes. In general, the rhodium concentration in the reaction medium can vary from about 25 ppm to about 1200 ppm, preferably about 50 ppm to about 400 ppm, catalytically active rhodium calculated as free metal. The triarylphosphine ligand is present in sufficient quantities to prepare the catalyst complex and to provide the above minimum number of moles of free triarylphosphine per mole of catalytically active rhodium metal. Typically, the triarylphosphine ligand is present in the reaction medium in an amount of from about 0.5 to 30% by weight by weight of the total reaction medium and in an amount sufficient to provide the desired number of free triarylphosphine ligand per mole of catalytically active rhodium. . The amount of olefin fed to the reaction mixture depends on several factors, such as the size of the reactor, the reaction temperature, the total pressure, the amount of catalyst, etc .. In general, the higher the olefin concentration in the reaction medium, the lower the catalyst concentration that can be used. to achieve the right conversion ratio to aldehyde products in a given reactor size to be. Since partial pressure and concentration are related, the use of higher olefin partial pressures leads to an increased proportion of the olefin in the product leaving the reaction mixture. Furthermore, since some saturated hydrocarbon can be produced by hydrogenating the olefin, it may be necessary to purify a portion of the product gas stream to remove this saturated product before any recirculation to the reaction zone and this would be a source of loss for the unreacted olefin contained in the product gas stream. . Consequently, it is necessary to balance the economic value of the olefin loss in such a treatment room against the economic savings associated with lower catalyst concentration.

Reaktionstemperaturen kan, såsom ovan angetts, variera från ' ungefär 900 till ungefär l3OOC, varvid de lägre temperaturerna främjar katalysatorstabilitet. Den speciella temperatur som användes i-reaktionen kommer naturligtvis att bero på den nödvändiga stabili- tetsfaktorn F, eftersom temperatur har samband med kolmonoxidpartial- trycket och molförhållandet fri triarylfosfin : katalvtiskt aktivt rodium enligt ovanstående ekvation. I allmänhet kan man genom reg- lering av temperaturen såsom föreskrivits ovan för erhållande av den nödvändiga stabiliteten, inom det föregående temperaturområdet, uppnå fördelarna enligt föreliggande uppfinning. Det är föredraget för förfarandet enligt uppfinningen att arbeta vid en temperatur av l från 90 till 1_2o°c. V - - l En betydande fördel hos det förfarande som beskrives i den i amerikanska patentskriften 3,527,809 är det låga totala tryck av väte och kolmonoxid som erfordras för genomförande av hydroformy- leringsreaktionen. Förfarandet^enligt föreliggande uppfinning arbetar vid totaltryck av kolmonoxid, väte och olefin av lägre än 28 kp/cmz, företrädesvis lägre än 24,5 kp/cmz. Det minimala totala trycket är icke särskilt kritiskt och begränsas huvudsakligen endast V, 17 7890872-9 av den mängd reaktionsgaser som är nödvändig för erhållande av den ' önskade reaktionshastigheten.The reaction temperature may, as indicated above, range from about 900 DEG to about 130 DEG C., the lower temperatures promoting catalyst stability. The particular temperature used in the reaction will, of course, depend on the necessary stability factor F, since temperature is related to the carbon monoxide partial pressure and the molar ratio of free triarylphosphine: catalytically active rhodium according to the above equation. In general, by controlling the temperature as prescribed above to obtain the necessary stability, within the foregoing temperature range, the advantages of the present invention can be obtained. It is preferred for the process according to the invention to operate at a temperature of 1 from 90 to 120 ° C. A significant advantage of the process described in U.S. Pat. No. 3,527,809 is the low total pressure of hydrogen and carbon monoxide required to carry out the hydroformylation reaction. The process of the present invention operates at total pressures of carbon monoxide, hydrogen and olefin of less than 28 kp / cm 2, preferably less than 24.5 kp / cm 2. The minimum total pressure is not particularly critical and is mainly limited only by the amount of reaction gases necessary to obtain the desired reaction rate.

De tillsatsgaser som inmatas till reaktionsmediet kommer vanligtvis att innefatta olefinen, kolmonoxid och väte. Såsom fram- hållits tidigare skall yttre gifter, såsom svavel och svavelhaltiga föreningar, samt halogener och halogenhaltiga föreningar, och lik- nande, uteslutas från tillsatsgaserna eftersom det är känt att I sådana material förgiftar katalysatorn och kan deaktivera katalysatorn tämligen snabbt. Följaktligen är det önskvärt att reducera mängden av sådana gifter i alla gaser som inmatas till reaktionen. Natur- ligtvis bestämmes den mängd av sådana gifter som kan tolereras av den maximala godtagbara hastigheten för förlust av aktivitet för, katalysatorn som diskuteratsovan. Om det är möjligt att medge någon liten mängd av sådana gifter och fortfarande erhalla en katalysator med önskad stabilitet kan därvid sådana små mängder tolereras. Det är i allmänhet önskvärt att reducera mängden av sådana gifter i tillsatsgaserna till mindre än l del per million. Detta kan åstad- kommas medelst metoder som är kända inom tekniken.The additive gases fed to the reaction medium will usually comprise the olefin, carbon monoxide and hydrogen. As previously pointed out, external toxins, such as sulfur and sulfur-containing compounds, as well as halogens and halogen-containing compounds, and the like, are to be excluded from the additive gases because it is known that such materials poison the catalyst and can deactivate the catalyst rather rapidly. Accordingly, it is desirable to reduce the amount of such toxins in all gases fed to the reaction. Of course, the amount of such toxins that can be tolerated is determined by the maximum acceptable rate of loss of activity for the catalyst discussed above. If it is possible to allow a small amount of such toxins and still obtain a catalyst with the desired stability, then such small amounts can be tolerated. It is generally desirable to reduce the amount of such toxins in the auxiliary gases to less than 1 part per million. This can be achieved by methods known in the art.

V Partialtrycket av väte i reaktionsblandningen utgör end betydelsefull del av föreliggande uppfinning.Ehuru det icke åter- speglas sbm sådant i den formel som angavs ovan är effekten av väte- partialtrjcket innefattad i konstanten Kl i formeln.' Väte har I verkligen viss effekt på katalysatordeaktivering." Följaktligen skall enligt förfarandet enligt föreliggande uppfinning partialtrycket av väte vara mindre än ungefär 14 kp/cmz och företrädesvis skall det variera från ungefär 4,2 till ll,2 kp/cmz. Naturligtvis kommer det speciella värdet att bestämmas beroende på den nödvändiga stabili- tetsfaktorn och sambandet mellan vätepartialtrycket och kolmonoxid- partialtrycket såsom diskuteras nedan.The partial pressure of hydrogen in the reaction mixture forms an important part of the present invention. Although it is not reflected as such in the formula given above, the effect of the hydrogen partial pressure is included in the constant K1 in the formula. Accordingly, according to the process of the present invention, the partial pressure of hydrogen should be less than about 14 kp / cm 2 and preferably it should range from about 4.2 to 11, 2 kp / cm 2. the value to be determined depending on the necessary stability factor and the relationship between the hydrogen partial pressure and the carbon monoxide partial pressure as discussed below.

Partialtrycket av kolmonoxid har en betydande effekt på stabiliteten för katalysatorn och skall i allmänhet vara mindre än ungefär 3,85 kp/cmz. Naturligtvis kommer det speciella partialtryck som användes att bero på den nödvändiga stabilitetsfaktorn. Som en allmän regel gäller att lägre kolmonoxidpartialtryck tillhandahåller mera stabila katalysatorer. Det är.i överensstämmelse med förfarandet enligt föreliggande uppfinning föredraget att partialtrycket av kol- monoxid är från ungefär 0,14 till 1,4 kp/cm2. Minimipartialtrycket av kolmonoxid är icke kritiskt genom att det är begränsat övervägande endast av den önskade reaktionshastigheten och möjligheten av att olefinhydrering inträffar.The partial pressure of carbon monoxide has a significant effect on the stability of the catalyst and should generally be less than about 3.85 kp / cm 2. Of course, the particular partial pressure used will depend on the necessary stability factor. As a general rule, lower carbon monoxide partial pressures provide more stable catalysts. In accordance with the process of the present invention, it is preferred that the partial pressure of carbon monoxide be from about 0.14 to 1.4 kp / cm 2. The minimum partial pressure of carbon monoxide is not critical in that it is limited predominantly only by the desired reaction rate and the possibility of olefin hydrogenation occurring.

'Det anges i den amerikanska patentskriften 3,527,809 att 7800872-9 18 aldehydisomerförhållandet normal till iso för aldehydprodukterna minskar när partialtrycket av kolmonoxid ökar i förhållande till vätepartialtrycket. Vid förfarandet enligt föreliggande uppfinning har på liknande sätt partialtrycket av kolmonoxid i förhållande till partialtrycket av väte en effekt på isomerförhållandet för produkt- aldehyderna. I allmänhet skall för erhållande av den mera önskvärda normala aldehydisomeren förhållandet av partialtrycken av väte kolmonoxid vara minst ungefär 2 : l, företrädesvis minst ungefär 8=: l. Så länge som partialtrycken av var och en av kolmonoxid och väte är reglerade inom de gränser som beskrivits ovan finnes det icke något kritiskt maximiförhållande för väte : kolmonoxid~partialtrycken Reaktionstiden, eller uppehållsperüxæn för olefinen i reak- tionszonen, är vanligtvis den tid som är tillräcklig för hydrofor- mylering av den alfa-eteniska bindningen hos alfaolefinen. fSom en allmän regel gäller att uppehåflsperflurn i reaktionszonen kan variera från ungefär flera minuter till ungefär flera timmar i varaktighet och såsom är uppenbart kommer denna variabel att i viss utsträckning influeras av reaktionstemperaturen, valet av alfa-olefinenoch kata- lysator, koncentrationen av fri ligand, det totala trycket, det _ partialtryck som utövas av kolmonoxid och väte, omvandlingshastig-2 heten och andra faktorer. Som en allmän regel gäller att det är önskvärt att uppnå den högsta möjliga omvandlingshastigheten för den minsta mängden använd katalysator. Naturligtvis influeras den slut- l liga bestämningen av en omvandlingshastighet av många faktorer inne- l fattande ekonomin hos förfarandet.- En betydande fördel hos förelig- l gande uppfinning är att katalysatordeaktivering reduceras till ett Ä minimum eller väsentligen förhindras under erhållande av utmärkta l omvandlingshastigheter över förlängda tidsperioder. A l H Det är föredraget att utföra förfarandet enligt uppfinningen _ på i en vätskefas i reaktionszonen som innehåller rodiumkomplexkataly- satorn och, som ett lösningsmedel därför, de högrekokande vätske- formiga aldehydkondensationsprodukterna.It is stated in U.S. Pat. No. 3,527,809 that the aldehyde isomer ratio of normal to iso for the aldehyde products decreases as the partial pressure of carbon monoxide increases relative to the hydrogen partial pressure. In the process of the present invention, in a similar manner, the partial pressure of carbon monoxide relative to the partial pressure of hydrogen has an effect on the isomer ratio of the product aldehydes. In general, to obtain the more desirable normal aldehyde isomer, the ratio of the partial pressures of hydrogen carbon monoxide should be at least about 2: 1, preferably at least about 8 =: 1. As long as the partial pressures of each of carbon monoxide and hydrogen are controlled within the limits As described above, there is no critical maximum ratio for hydrogen: carbon monoxide - partial pressures The reaction time, or residence time of the olefin in the reaction zone, is usually the time sufficient to hydroformylate the alpha-ethylenic bond of the alpha-olefin. As a general rule, the uptake into the reaction zone can vary from about several minutes to about several hours in duration, and as will be appreciated, this variable will be influenced to some extent by the reaction temperature, the choice of alpha-olefin and catalyst, the free ligand concentration. the total pressure, the partial pressure exerted by carbon monoxide and hydrogen, the rate of conversion and other factors. As a general rule, it is desirable to achieve the highest possible conversion rate for the least amount of catalyst used. Of course, the final determination of a conversion rate is influenced by many factors including the economics of the process. A significant advantage of the present invention is that catalyst deactivation is reduced to a minimum or substantially prevented while obtaining excellent conversion rates over extended time periods. It is preferred to carry out the process according to the invention in a liquid phase in the reaction zone containing the rhodium complex catalyst and, as a solvent therefor, the high-boiling liquid aldehyde condensation products.

Med uttrycket "högrekokande vätskeformiga aldehydkondensa- tionsprodukter" avses såsom det här användes den komplexa blandningen av högkokande vätskeformiga produkter som erhålles som resultat av kondensationsreaktionerna av några av aldehydprodukterna av förfa- randet enligt uppfinningen.såsom åskådliggjorts ovan. Sådana kon- densationsprodukter kan framställas i förväg eller framställas in situ i föreliggande förfarande. Rodiumkomplexkatalysatorn är löslig i dessa relativt högkokande vätskeformiga aldehydkondensationspro- dukter medan den uppvisar utomordentlig stabilitet över utsträckta É 19 7800872-9 perioder med en kontinuerlig hydroformylering. I en föredragen form av förfarandet enligt uppfinningen framställes de högrekokande vätske- formiga aldehydkondensationsprodukter som skall användas som lösnings- medel före införandet i reaktionszonen och igångsättandet av förfa- randet. Det är även föredraget att hålla de kondensationsprodukter som åskådlïggjorts av akrolein II ovan, och dess isomerer, vid låga konoentrationer i reaktionsnediet såsom under ungefär Slviktprocent. och lägre räknat på den totala vikten av reaktionsmediet. __ Dessa högrekokande vätskeformiga aldehydkondensationsprodukter beskrïves närmare, och metoder för framställning därav beskrives_ närmare i den amerikanska patentansökan 556,270 som inlämnats den 7 _ mars 1975 och för en mera detaljerad beskrivning hävisas till nämnda amerikanska patentansökan. V ' _ . .By the term "high boiling liquid aldehyde condensation products" as used herein is meant the complex mixture of high boiling liquid products obtained as a result of the condensation reactions of some of the aldehyde products of the process of the invention, as illustrated above. Such condensation products can be prepared in advance or produced in situ in the present process. The rhodium complex catalyst is soluble in these relatively high boiling liquid aldehyde condensation products while exhibiting excellent stability over extended periods of continuous hydroformylation. In a preferred form of the process according to the invention, the high-boiling liquid aldehyde condensation products are prepared which are to be used as solvents before introduction into the reaction zone and the initiation of the process. It is also preferred to keep the condensation products illustrated by acrolein II above, and its isomers, at low concentrations in the reaction medium such as below about a weight percent. and lower on the total weight of the reaction medium. These high-boiling liquid aldehyde condensation products are described in more detail, and methods for their preparation are described in more detail in U.S. Patent Application No. 556,270 filed March 7, 1975, and for a more detailed description reference is made to said U.S. patent application. V '_. .

Det är även föredraget enligt förfarandet enligt föreliggande uppfinning att utnyttja det gasrecirkuleringsförfaringssätt som be- skrives i den amerikanska patentansökan 674,823 som inlämnatsden 8 april 1976; Detta gasrecirkuleringsförfarande beskrives i stora drag-ovan. Om de nyssnämnda högrekokande vätskeformiga aldehydkon- densationsprodukterna användes som lösningsmedel kommer vätskestommen i reaktionszonen att omfatta en homogen blandning innehållande den lösliga katalysatorn, den fria triarylfosfinliganden, lösningsmedlet, ' produktaldehyderna och reaktanterna, alfa-olefin, kolmonoxid och väte.It is also preferred in accordance with the method of the present invention to utilize the gas recirculation procedure described in U.S. Patent Application 674,823 filed April 8, 1976; This gas recirculation process is broadly described above. If the aforementioned high-boiling liquid aldehyde condensation products are used as solvents, the liquid body in the reaction zone will comprise a homogeneous mixture containing the soluble catalyst, the free triarylphosphine ligand, the solvent, the product aldehydes and reactants, alpha-olefin and carbon monoxide.

Den relativa proportionen av varje reaktionsprodukt i lösning regleras genom den mängd gas som passerar genom lösningen. En ökning av denna mängd minskar jämviktsaldehydkoncentrationen och ökar has-. tigheten för biproduktsavlägsnande från lösning.' Biprodukterna innefattar de högrekokande vätskeformiga aldehydkondensationsproduk- terna. Den minskade aldehydkoncentrationen leder till en reduktion i hastigheten för bildning av bi-produkterna, Den dubbla effekten av ökad avlägsningshastighet och minskad bildningshastighet innebär att massbalansen i biprodukter i reaktorn är mycket känslig för den mängd gas som passerar genom vätskestommen.The relative proportion of each reaction product in solution is controlled by the amount of gas passing through the solution. An increase in this amount reduces the equilibrium aldehyde concentration and increases has-. by-product removal from solution. ' The by-products include the high-boiling liquid aldehyde condensation products. The reduced aldehyde concentration leads to a reduction in the rate of formation of the by-products. The double effect of increased removal rate and reduced rate of formation means that the mass balance of by-products in the reactor is very sensitive to the amount of gas passing through the liquid body.

Gascykeln innefattar i typiska fall tillsatsmängder av väte, kol- monoxid och alfa-olefin. Den mest betydelsefulla faktorn är emeller- tid den mängd recirkuleringsgas som âterföres till vätskestommen eftersom detta bestämmer reaktionsgraden, mängden bildad produkt och mängden biprodukt (som en följd därav) som avlägsnas.The gas cycle typically involves the addition of hydrogen, carbon monoxide and alpha-olefin. The most significant factor, however, is the amount of recycle gas returned to the liquid body as this determines the degree of reaction, the amount of product formed and the amount of by-product (as a result) which is removed.

Drift av hydroformyleringsreaktionen med en given flödeshas- tighet för olefin och syntesgas (dvs. kolmonoxid och väte) och med en total låg mängd gasrecirkulering som är mindre än ett kritiskt tröskelvärde resulterar i en hög jämviktsaldehydkoncentration i 20 7800872-9 lösning och följaktligen i höga biprodukts-bildningshastigheter.Operation of the hydroformylation reaction with a given flow rate of olefin and synthesis gas (ie carbon monoxide and hydrogen) and with a total low amount of gas recycle less than a critical threshold result in a high equilibrium aldehyde concentration in solution and consequently in high by-products. formation rates.

Hastigheten för avlägsnande av biprodukter i ångfaseffluenten från reaktionszonen (vätskestomme) under sådana betingelser kommer att vara låg eftersom denlåga ångfaseffluentflödeshastigheten från reaktionszonen endast kan resultera i en relativt låg hastighet för överföring av biprodukter. Nettoeffekten är en uppbyggnad av bipro- dukter i vätskestommelösningen vilket förorsakar en ökning i lösnings- volymen med en åtföljande förlust av katalysatorproduktivitet. En re- nnnssmfimnåstedärför tagas från lösningen när hydroformyleringsför~ farandet genomföras under sådana låga gasflödeshastighetsbetingelser för avlägsnande av biprodukter och följaktligen upprätthållande av en massbalans över reaktionszonen. .' L Om'emellertid gasflödeshastigheten genom reaktionszonenfiökas genom ökning av gasrecirkuleringshastigheten sjunker lösningsaldehyd- halten, biproduktsbildningshastigheten minskar och biproduktsavlägs- ningshastigheten i ångfaseffluenten från reaktionszonen ökas. Netto- effekten av denna förändring är ökning av den proportion av de bi- produkter som avlägsnas med ångfaseffluent från reaktionszonen._ Ökning av gasflödeshastigheten genom reaktionszonen ännu mer genom en ytterligare ökning i gasrecirkuleringshastigheten leder till en situation vid vilken biprodukter avlägsnas i ångfaseffluenten från reaktionszonen med samma hastighet som de bildas; varigenom sålunda en massbalans över reaktionszonen skapas. Detta är den kritiskaf tröskelgasrecirkuleringshastighet som utgör den föredragna minimi- gasrecirkuleringshastighet som användes vid förfarandet enligt upp- finningen, Om förfarandet drives med en gasrecirkuleringshastighet som är högre än denna tröskelgasrecirkuleringshastighet kommer volymenv av vätskezonen i reaktionszonen att tendera att minska och sålunda skall, vid gasrecirkuleringshastigheter över tröskelhastigheten, en del av den råa aldehydbiproduktblandningen återföras till reaktions- zonen från produktseparationszonen för att hålla volymen av vätske- fasen i reaktionszonen konstant.The rate of removal of by-products in the vapor phase effluent from the reaction zone (liquid body) under such conditions will be low because the low vapor phase effluent flow rate from the reaction zone can only result in a relatively low rate of transfer of by-products. The net effect is a build-up of by-products in the liquid body solution, which causes an increase in the volume of the solution with a concomitant loss of catalyst productivity. A purge is therefore taken from the solution when the hydroformylation process is carried out under such low gas flow rate conditions to remove by-products and consequently maintain a mass balance over the reaction zone. . ' However, if the gas flow rate through the reaction zone fi is increased by increasing the gas recycle rate, the solution aldehyde content decreases, the by-product formation rate decreases and the by-product removal rate of the vapor phase effluent from the reaction zone increases. The net effect of this change is an increase in the proportion of the by-products removed with vapor phase effluent from the reaction zone. Increasing the gas flow rate through the reaction zone even more by a further increase in the gas recirculation rate leads to a situation where by-products are removed in the vapor phase effluent from the reaction zone. the same speed at which they are formed; thereby creating a mass balance over the reaction zone. This is the critical threshold gas recirculation rate which constitutes the preferred minimum gas recirculation rate used in the process of the invention. If the process is operated at a gas recirculation rate higher than this threshold gas recirculation rate, volume of the liquid zone in the reaction zone will decrease and the gas recirculation zone will decrease. the threshold rate, a portion of the crude aldehyde by-product mixture is returned to the reaction zone from the product separation zone to keep the volume of the liquid phase in the reaction zone constant.

Den kritiska tröskelgasrecirkuleringsflödeshastigheten kan erhållas medelst ett förfarande genom passning för en given olefin och syntesgas (blandningen av kolmonoxid och väte)~inmatningshas- tighet. Arbete vid recirkuleringshastigheter under de kritiskai tröskelhastigheterna kommer att öka volymen av vätskefasen med tiden.The critical threshold gas recycle flow rate can be obtained by a process by passing for a given olefin and synthesis gas (the mixture of carbon monoxide and hydrogen) feed rate. Working at recirculation speeds below the critical threshold speeds will increase the volume of the liquid phase over time.

Arbete vid tröskelhastigheten håller volymen konstant. VArbete över tröskelhastigheten minskar volymen. Den kritiska tröskelgasrecirku- leringshastigheten kan beräknas ur ångtrycken vid reaktionstempera- turen för aldehyden eller aldehyderna och för var ooh en av de när- 21 7800872-91 varande biprodukterna. 9 Med förfarande arbetande vid en gasrecirkuleringshastighet vid eller större än tröskelhastigheten avlägsnas biprodukter i de gasformiga ångor som avlägsnas frän reaktionszonen innehållande vätksestommen med samma hastighet som eller snabbare än de bildas och sålunda ackumuleras de icke i vätskefasen i reaktionszonenr g Under sådana omständigheter är det onödigt att rena vätskestommen» som innehåller katalysatorn från reaktionszonen för avlägsnande av biprodukter. i' “ A En biprodukt av hydroformyleringsförfarandet är den alkan som bildas genom hydrering av alfa-olefinen. Vid exempelvis hydro- formylering av propen är sålunda en biprodukt propan. En renings- ström kan tas från gasrecirkuleringsströmmen från produktut- vvinningszonen för avlägsnande av propan och förhindrande av dess uppbyggnad inuti reaktionssystemet. Denna reningsström kommer förutom icke önskad propan att innehålla icke omsatt propen, alla inerta gaser som införts i inmatningsmaterialet och en blandning av kol- monokid och väte. Reningsströmmen kan om så önskas utsättas för konventionella gasseparationsförfaranden, exempelvis kryogena för- faringssätt, för utvinning av propenen eller också kan den användas ,som ett bränsle. Sammansättningen för recirkuleringsgasen_är huvud- sakligen väte och propen. Om emellertid kolmonoxiden icke alls för- brukas vid reaktionen kommer överskottet av kolmonoxid även att ut- göra en del av recirkuleringsgasen. Vanligtvis kommer recirkule- ringsgasen att innehålla alkan även med rening föršrecirkulering.Working at the threshold speed keeps the volume constant. Working above the threshold speed reduces the volume. The critical threshold gas recirculation rate can be calculated from the vapor pressures at the reaction temperature of the aldehyde or aldehydes and for each of the by-products present. By a method operating at a gas recirculation rate at or greater than the threshold rate, by-products are removed in the gaseous vapors which are removed from the reaction zone containing the liquid body at the same rate as or faster than they are formed and thus do not accumulate in the liquid phase in reaction conditions. pure liquid body »containing the catalyst from the reaction zone for the removal of by-products. A by-product of the hydroformylation process is the alkane formed by hydrogenation of the alpha-olefin. Thus, in the case of hydroformylation of propylene, a by-product is propane. A purge stream can be taken from the gas recycle stream from the product recovery zone to remove propane and prevent its buildup within the reaction system. This purge stream will contain, in addition to unwanted propane, unreacted propylene, all inert gases introduced into the feedstock and a mixture of carbon monoxide and hydrogen. The purification stream can, if desired, be subjected to conventional gas separation processes, for example cryogenic processes, for the extraction of propylene or it can be used as a fuel. The composition of the recycle gas is mainly hydrogen and propylene. However, if the carbon monoxide is not consumed at all in the reaction, the excess carbon monoxide will also form part of the recycle gas. Usually the recycle gas will contain alkane even with pre-recycle purification.

Den föredragna gasrecirkuleringen åskådliggöres vidare under hänvisning till figur 5 i de bifogade ritningarna vilken visar ett schematiskt flödesschema som är lämpligt vid utövande av det före-_ dragna recirkuleringsförfarandet enligt uppfinningen.The preferred gas recirculation is further illustrated with reference to Figure 5 of the accompanying drawings which shows a schematic flow diagram suitable for practicing the preferred recirculation process of the invention.

I I ritningen är en reaktor l av rostfritt stål försedd med en eller flera skivskovelhjul 6 som innehåller vinkelrätt monterade blad och roteras med hjälp av en axel 7, med en lämplig motor_(icke visad). Under skovelhjulet 6 är en cirkulär rörformig spridningsan- ordning 5 placerad för inmatning av alfa-olefinen och syntesgas plus recirkuleringsgasen. Spridningsanordningen 5 innehåller ett flertal hål med tillräcklig storlek för tillhandahållande av tillräckligt gasflöde in i vätskestommen vid ungefär skovelhjulet 6 för tillhanda- hållande av den önskade mängden av reaktanter i vätskestommen.In the drawing, a stainless steel reactor 1 is provided with one or more disc impellers 6 containing perpendicularly mounted blades and rotated by means of a shaft 7, with a suitable motor_ (not shown). Below the impeller 6, a circular tubular spreading device 5 is placed for feeding the alpha-olefin and synthesis gas plus the recycle gas. The spreading device 5 contains a plurality of holes of sufficient size to provide sufficient gas flow into the liquid body at approximately the impeller 6 to provide the desired amount of reactants in the liquid body.

Reaktorn är även försedd med en ångmantel (icke visad) med hjälp av vilken innehållet i kärlet kan bringas upp till reaktionstemperatur vid igångsättning och inre kylslingor (icke visade). 78011872-9 22 Ångformig produkteffluent från reaktorn l avlägsnas via ledning 10 till separationsanordningen ll där de ledes genom-en avdimningsdyna lla däri för återföring av en del aldehyd och" kondensationsprodukt och för förhindrande av potentiell överföring av katalysatorn. Reaktoreffluenten ledes genom ledning 13 till en kylare 14 och därefter genom ledning l5 till uppfångningskärlet 161 vari aldehydprodukten och varje biprodukt kan kondenseras ut ur av- gaserna (effluent). Kondenserad aldehyd och biprodukter avlägsnas frånwuppfängningskärlet l6 genom ledning 17. Gasformiga material ledes vid ledning 18 till separationsanordningen 19 som innehåller en avdimningsdyna och recirkuleringsledningen ZOQ Recirkule- ringsgaser avlägnas genom ledning 21 till ledning 8 från vilken en reningsstnöm genom ledning 22 drages för reglering av haltmättat kolväte och upprätthållande av önskvärt systemtrvck. ;Den återstående och större delen av gaserna kan recirkuleras via ledning 8 till ledning 4jin i vilken matas tillsatsreaktantinmatningar genom led- ningar 2 och 3. Den förenade totala mängden reaktanter inmatas till reaktorn 1. Kompressorn 26 underlättar transport av recirkulerings- gaserna.The reactor is also provided with a steam jacket (not shown) by means of which the contents of the vessel can be brought up to reaction temperature at start-up and internal cooling coils (not shown). Vaporous product effluent from the reactor 1 is removed via line 10 to the separation device 11 where they are passed through a vapor pad 11a therein to return some aldehyde and "condensation product" and to prevent potential transfer of the catalyst. The reactor effluent 13 is passed through line 1. cooler 14 and then through line 15 to the capture vessel 161 in which the aldehyde product and each by-product can be condensed out of the exhaust gases (effluent). Condensed aldehyde and by-products are removed from the capture vessel 16 through line 17. Gaseous materials are passed at line 18 to separation device 19 which contains a and the recirculation line ZOQ Recirculation gases are removed through line 21 to line 8 from which a purge stream through line 22 is drawn to regulate content saturated hydrocarbon and maintain the desired system pressure. The remaining and larger part of the gases can be recirculated via line 8 to line 4j into which the additive reactant feeds are fed through lines 2 and 3. The combined total amount of reactants is fed to the reactor 1. The compressor 26 facilitates the transport of the recycle gases.

Q Färsk katalysatorlösninq kan sättas till reaktorn l genom ledningen 9. Den enda reaktorn l kan naturligtvis ersättas med ett flertal reaktorer.Q Fresh catalyst solution can be added to the reactor 1 through line 9. The only reactor 1 can of course be replaced by a plurality of reactors.

Den råa aldehydprodukten från ledning l7 kan behandlas medelst konventionell destillation för separering av de olika alde- hyderna och kondensationsprodukterna. En del av det råa materialet kan recirkuleras till reaktorn l genom ledning 23 och inmatas såsom utvisas av den sträckade linjen 25 till en punkt ovanför skovelhjulet 6 för upprätthållande av vätskenivån i reaktorn l om sådant erfordras.The crude aldehyde product from line 17 can be treated by conventional distillation to separate the various aldehydes and condensation products. A portion of the raw material can be recycled to the reactor 1 through line 23 and fed as indicated by the dashed line 25 to a point above the impeller 6 to maintain the liquid level in the reactor 1 if required.

Såsom framhållits ovan är den mest föredragna utföringsformen av föreliggande uppfinning hydroformylering av alfaolefinen propen.As noted above, the most preferred embodiment of the present invention is hydroformylation of the alpha-olefin propylene.

Stabiliteten för nxflümkomplexkatalysatorn förbättras genom förfa~ ringssätten enligt uppfinningen och i fråga om propen regleras reak- tionen medelst förfarandet enligt uppfinningen inom följande betin- gelser: temperatur: 'ungefär 90 till ungefär l20oC totalhalt gastryck av väte, kolmonoxid och propen: mindre än ungefär 24,5 kp/cmz kolmonoxid-partialtryck: ungefär 0,14 till ungefär 1,40 kp/cmz väce-partiaitryck: unqefzir 4,2 till ungefär 11,2 kp/cmz triarylfosfin:trifenylfosfin molförhållande fri trifenylfosfin:katalytiskt aktivt rodium: ungefär l50:l till ungefär 300:l i l 23 7800872-9 Vid hydroformyleringen av propen enligt uppfinningen har det framk0mmiÉj och föredrages därför, att betingelserna vid reaktionen kan regleras och korreleras inom dessa områden så att den beräknade stabilitetsfaktorn F är minst ungefär 850 eftersom detta kommer att tillhandahålla den minsta hastigheten för förlust av katalysatorak- tivitet. V Uppfinningen âskådliggöres närmare medelst följande exempel.The stability of the nx fl complex catalyst is improved by the processes of the invention and in the case of propylene the reaction is controlled by the process of the invention within the following conditions: temperature: about 90 to about 120 ° C total gas pressure of hydrogen, carbon monoxide and propylene: less than about 24 .5 kp / cm 2 carbon monoxide partial pressure: about 0.14 to about 1.40 kp / cm 2 vase partial pressure: approximately 4.2 to about 11.2 kp / cm 2 triarylphosphine: triphenylphosphine molar ratio free triphenylphosphine: catalytically active rhodium: about 150 In the hydroformylation of propylene according to the invention, it has been found and therefore preferred that the conditions of the reaction can be controlled and correlated within these ranges so that the calculated stability factor F is at least about 850 as this will provide the minimum rate of loss of catalyst activity. The invention is further illustrated by the following examples.

Eåempel l - 33. ' _ z Dessa exempel åskådliggör effekten av reaktantgaserna, väte och kolmonoxid, temperatur och molförhållande fri triarylfosfin rodiummetall på deaktiveringen av en rodium-hydroformyleringskataly- sator. Det förfaringssätt som användes i exemplen 1 j 19 var föl- jande: Till ungefär 20 g av ett isobutyraldehydtrimer-lösningsmedel, Filmer 351 (varubeteckning för Union Carbide) i en högtrycksreaktor av rostfritt stål sattes en tillräcklig mängd av en rodiumkatalysator- precursor och fri trifenylfosfin för tillhandahållande av de molför- hållandenfri trifen lfosfin : rodiummetall som visas i tabell I.Examples 1 to 33. These examples illustrate the effect of the reactant gases, hydrogen and carbon monoxide, temperature and molar ratio of free triarylphosphine rhodium metal on the deactivation of a rhodium hydroformylation catalyst. The procedure used in Examples 1 to 19 was as follows: To about 20 g of an isobutyraldehyde trimer solvent, Films 351 (trade name for Union Carbide) in a stainless steel high pressure reactor was added a sufficient amount of a rhodium catalyst precursor and free triphenylphosphine for the provision of the molar ratio-free triphene phosphine: rhodium metal shown in Table I.

Reaktorn var förenad med ett gasförgreningsrör och upphettades till den temperatur som visas i tabell I. Kolmonoxid och väte tillsattes därefter till de partialtryck som visas i tabe1l_I och temperaturen upprätthölls för den tid som anges i tabell I varefter lösningen fick svalna. hen resulterande lösningen exponerades därefter för en ekvi- molär blandning av propen, väte och kolmonoxid vid IQOOC och hastig- heten (rl) för butyraldehydbildning i grammol/liter-timme bestämdes.The reactor was connected to a gas manifold and heated to the temperature shown in Table I. Carbon monoxide and hydrogen were then added to the partial pressures shown in Table II and the temperature was maintained for the time indicated in Table I after which the solution was allowed to cool. The resulting solution was then exposed to an equimolar mixture of propylene, hydrogen and carbon monoxide at IQOOC and the rate (rl) of butyraldehyde formation in gram moles / liter-hour was determined.

Hastigheten (rz) för butyraldehydbildning bestämdes även för en identisk katalysatorlösning som icke hade exponerats för deaktive- ringsbetingelserna.The rate (rz) of butyraldehyde formation was also determined for an identical catalyst solution that had not been exposed to the deactivation conditions.

Exempel 20 - 33 utfördes på liknande sätt med undantag av att en större lösningsvolym exponerades för deaktiveringsbetingel- serna och prover togs periodiskt under denna tid och testades beträf- fande aktivitet på sanna sätt. I Resultaten redovisas i följande tabell I: 7000072-9 %2” TABELL I Deáktiveringsbetingelser Iakt- - co- 11 ~ partiaL- part§a1" , ta9?n_ (2) A Tid. Temp. tryck 2 tryck (1) aktivitet Exemgel __(¿1_)_ (°c) (Kp/cm ) (kzycm) TPP/an (0) 1 40 130 2,00 11,2 zs i 2 2 4f 130 2,00 11,2 « 30 _14 3 24 110 2,00 11,2» 0 11 4 20 100 2,00 11,2 70 53 5- 24,1 100 1,40 1.172 70 - 61 s 10 90 0,70 o 5,00 »25 , - 07 7 10 120 0,70 5,00 20 , 33' s 30f 90 0,70 “ 11,20 ' 100 79 9 30 V 120 2,45 4,90 100 19 10 30 90 3,05 5,00 25 " 42 11 20 100 ---- --N2 ---- -- 70 90 12 4 130 ---- “m2 ---- -- 70 _ 90- 13 4 130 o 2,00 _ 70 47 14 4 130 o 2,00 70 s1 15 24 130 0 I' . 11,2 _ 70 24 10 24 100 3,05 0 70 I se 17 20 100 3,05 Üo 70 V 73 _ 10 22 100 2,00' 0 0 (3) 70 större än 19 20 100 3,50 0 (4) 70 störršçä0__n 20 4 115 2,90 2,90 , 79 1291 21 24 11s 2,90 ' 2,90 . 79 1s 22 4 _1115 2,90 M 2,98 131 . as 23 24 115 2,90 ' 2,90 131 , _ 22 24 4 11s 2,90 2,90 _ 157 71 (1) TPP/Rh = molförhållande fri trifenylfosfin : rodiummetall (2) Iakttagen aktivitet = (rl/rz) x 100 (3) och (4) = propen närvarande i en mängd som är tillräcklig för att ge ett partialtryck av 3,85 resp. 1,05 kp/cmz ..___._.__._...~_-.~..~._._._-_.._,,_._.“ ..._ 78Û0872~9 25 V TABELL I (fortsd Deaktiveringsbetingelser _ » °°" Hz" íâkån <2) partial- partial- 9. .t Tid TENP- tryck « tryck . aktlvl et Ešâsasš 199. . <°C> k çmz ;kQ¿cm2¿ TPP/Rhfl) <5) 25 24 115 2;9s _ 2,98 - 151 42 25 I ;4 115 3,50 1.25 119 . _59 _ 27 fa 115 3,50 1,25 “79 z _ 47¿ za ; (4 115 1;75 " 3,50 119 ' ~1o' 29 I 'is 115 1,75 3,50 ïvs " so J 30 f4 115 3,50 V 0 fyg I - vi 35 31 7 6 _ 115 _ 3,5o o *vs A so 325! j 2 115 o 3,50 _ /-19 I ao 33 ~ 6 115 o _ 3,50 ffvs , 15 (1) TPP/Rh = molförhâllande fri trifenylfosfin : rodiummetall (2) Iakttagen aktivitet = (rl/r2) x 100 f Under det att icke något av exemplen l - 33 åskådliggör ett 1hydroformyleringsförfarande enligt föreliggande uppfinning, eftersom en eller flera av reaktantgaserna (olefin, väte eller kolmonoxid) icke finnes närvarande utvisar värdena i tabell I att lägre partial~ tryck av kolmonoxid (jfr exemplen 26 och 28), lägre temperaturer (jfr exemplen 6 och 7) och högre molförhållande fri triarylfosfin : rodiummetall (jfr exemplen 20 och 22) främjar katalysatorstabilitet (varvid de mera stabila katalysatorerna utvisas i tabellen av de högre iakttagna aktivitetsvärdena). Exempel 18 och 19 åskådliggör 'effekten av närvaro av olefin på stabiliteten för katalysatorn.Examples 20-33 were performed in a similar manner except that a larger volume of solution was exposed to the deactivation conditions and samples were taken periodically during this time and tested for activity in true ways. I The results are reported in the following table I: 7000072-9% 2 "TABLE I Deactivation conditions Iakt- - co- 11 ~ partiaL- part§a1", ta9? N_ (2) A Time. Temp. Pressure 2 pressure (1) activity Exemgel __ (¿1 _) _ (° c) (Kp / cm) (kzycm) TPP / an (0) 1 40 130 2,00 11,2 zs i 2 2 4f 130 2,00 11,2 «30 _14 3 24 110 2.00 11.2 »0 11 4 20 100 2.00 11.2 70 53 5- 24.1 100 1.40 1.172 70 - 61 s 10 90 0.70 o 5.00» 25, - 07 7 10 120 0.70 5.00 20, 33's 30f 90 0.70 “11.20 '100 79 9 30 V 120 2.45 4.90 100 19 10 30 90 3.05 5.00 25" 42 11 20 100 ---- --N2 ---- - 70 90 12 4 130 ---- “m2 ---- - 70 _ 90- 13 4 130 o 2.00 _ 70 47 14 4 130 o 2.00 70 s1 15 24 130 0 I '. 11,2 _ 70 24 10 24 100 3,05 0 70 I se 17 20 100 3,05 Üo 70 V 73 _ 10 22 100 2,00 '0 0 (3) 70 greater than 19 20 100 3,50 0 ( 4) 70 störršçä0__n 20 4 115 2.90 2.90, 79 1291 21 24 11s 2.90 '2.90. 79 1s 22 4 _1115 2.90 M 2.98 131. as 23 24 115 2.90 '2.90 131, _ 22 24 4 11s 2.90 2.90 _ 157 71 (1) TPP / Rh = molar ratio free triphenylphosphine: rhodium metal (2) Observed activity = (rl / rz) x 100 (3) and (4) = propylene present in an amount sufficient to give a partial pressure of 3.85 resp. 1.05 kp / cmz ..___._.__._... ~ _-. ~ .. ~ ._._._-_.._ ,, _._. “..._ 78Û0872 ~ 9 25 V TABLE I (continued Deactivation conditions _ »°°" Hz "íâkån <2) partial-partial- 9. .t Time TENP pressure« pressure. aktlvl et Ešâsasš 199.. <° C> k çmz; kQ¿cm2¿ TPP / Rhfl) <5) 25 24 115 2; 9s _ 2,98 - 151 42 25 I; 4 115 3,50 1.25 119. _59 _ 27 fa 115 3.50 1.25 “79 z _ 47¿ za; (4 115 1; 75 "3,50 119 '~ 1o' 29 I 'is 115 1,75 3,50 ïvs" so J 30 f4 115 3,50 V 0 fyg I - vi 35 31 7 6 _ 115 _ 3 , 5o o * vs A so 325! J 2 115 o 3,50 _ / -19 I ao 33 ~ 6 115 o _ 3,50 ffvs, 15 (1) TPP / Rh = molar ratio free triphenylphosphine: rhodium metal (2) Observed activity = (r1 / r2) x 100 f While none of Examples 1 to 33 illustrate a hydroformylation process of the present invention, since one or more of the reactant gases (olefin, hydrogen or carbon monoxide) are not present, the values in Table I show that lower partial pressure of carbon monoxide (cf. examples 26 and 28), lower temperatures (cf. examples 6 and 7) and higher molar ratio of free triarylphosphine: rhodium metal (cf. examples 20 and 22) promote catalyst stability (the more stable catalysts being shown in the table of the higher Examples 18 and 19 illustrate the effect of the presence of olefin on the stability of the catalyst.

Exemgel 34 - 48.Example 34 - 48.

Följande tabell II utvisar hastigheten för förlust av akti- vitet för en rodiumhydroformyleringskatalysator under hydroformyle- ringsbetingelser. Den stabilitetsfaktor som visas i tabellen beräk- nades med användning av den formel som angavs ovan och de angivna betingelserna i de resp. exemplen. Aktivitetsförlusten bestämdes genom mätning av framställningshastigheten för aldehyd i grammol/ liter-timme vid en given tid och jämförelse av detuppmätta värdet gentemot hastigheten för aldehydframställning för den färska kata- lysatorn. Reaktionsbetingelserna anges i tabell II. 26 mm _ Qvw _ _ =°~ _ m«.~. _ . .m~.m >~.° °- .mwwv .@~ . _=vw °°~ m«.~ U = _ m~.w ~>.° °- .~.~< H. flßw _ ==~_ _ _ °w.~ _ _ = _ .w~.æ_ mm.° møfi wv °.~ _ . =~w__ _ _ß@« __ /_mß.w_ _ __ := , .m~_~_ mmæo _ =- mv ...H _ 23 SN _ Så _ ._ .Qš _25 m3 I m.° awm aan . ._ m«.~ _. m>.> mm.a qflfl mv N... _35 .SN _ .min . _.. EK 36 m3 _ 2.The following Table II shows the rate of loss of activity of a rhodium hydroformylation catalyst under hydroformylation conditions. The stability factor shown in the table was calculated using the formula given above and the conditions given in the respective examples. The loss of activity was determined by measuring the production rate of aldehyde in gram moles / liter-hour at a given time and comparing the measured value against the rate of aldehyde production for the fresh catalyst. The reaction conditions are given in Table II. 26 mm _ Qvw _ _ = ° ~ _ m «. ~. _. .m ~ .m> ~. ° ° - .mwwv. @ ~. _ = vw °° ~ m «. ~ U = _ m ~ .w ~>. ° ° -. ~. ~ <H. fl ßw _ == ~ _ _ _ ° w. ~ _ _ = _ .w ~. æ_ mm. ° mø fi wv °. ~ _. = ~ w__ _ _ß @ «__ /_mß.w_ _ __: =, .m ~ _ ~ _ mmæo _ = - mv ... H _ 23 SN _ Så _ ._ .Qš _25 m3 I m. ° awm aan . ._ m «. ~ _. m>.> mm.a q flfl mv N ... _35 .SN _ .min. _ .. EK 36 m3 _ 2.

WN _ Sh _ Z 38 _. _. _ _ 3.» _ 36 .En _ 2 °.~ açß _ QQH ..m«.~. = __ mm.m «ß.o ==~ _ _ av N. å; 2: _ Så _ _. mïm E... 8 _ 3 TN QS m3 _ 2.6 ._ 8G mmå m3 _ å .Ä 2G . 2: Sä _. _ 83 SÅ _ E; S °.~ efim -Q. _=æ.~ . m~.m _ ~m.~ Qøfl _ un @.H °ww_ çm m«.~ nwmoum m~.m _ «m.H Qofl _ mn ~._ omm °=-__ _ w«~° cmuu _ _>n.« _ H«.w _ °H~_ __ vn *H96 hu... å. _ _ uofiw* Sñæšå. _ .wæo\mw._ _ _ _ 5GB.. .weušë âsuäwvc ._ 8A. Hflmemxß u mnflumw lflumuflfl xuhuu umu An. xoæuu xuauu un» muwmfiuu. _ _ :nu muflåuxm Lqnmum .äøwuumm _ u .Hmflwuøm .ànflqumm _ _ _ ._ __ :fløwo = ou iflwfifl 7800872-9 . _ _ mou enn wåm :oo w~= .än å finäxnë mmmmwfišm .Q m8 så m fiö m? .än w Swnushfl ^8+~E mmwwwunä 8.WN _ Sh _ Z 38 _. _. _ _ 3. » _ 36 .En _ 2 °. ~ Açß _ QQH ..m «. ~. = __ mm.m «ß.o == ~ _ _ av N. å; 2: _ So _ _. mïm E ... 8 _ 3 TN QS m3 _ 2.6 ._ 8G mmå m3 _ å .Ä 2G. 2: Sä _. _ 83 SO _ E; S °. ~ E fi m -Q. _ = æ. ~. m ~ .m _ ~ m. ~ Qø fl _ un @ .H ° ww_ çm m «. ~ nwmoum m ~ .m _« mH Qo fl _ mn ~ ._ omm ° = -__ _ w «~ ° cmuu _ _> n. «_ H« .w _ ° H ~ _ __ vn * H96 hu ... å. _ _ uo fi w * Sñæšå. _ .wæo \ mw._ _ _ _ 5GB .. .weušë âsuäwvc ._ 8A. H fl memxß u mn fl umw l fl umu flfl xuhuu umu An. xoæuu xuauu un »muwm fi uu. _ _: nu mu fl åuxm Lqnmum .äøwuumm _ u .Hm fl wuøm .àn fl qumm _ _ _ ._ __: fl øwo = ou i fl w fifl 7800872-9. _ _ mou enn wåm: oo w ~ = .än å fi näxnë mmmmw fi šm .Q m8 så m fi ö m? .än w Swnush fl ^ 8 + ~ E mmwwwunä 8.

H fiflunmu fl som meamm n nm\mma .H. nu anamma 27 7800872-9 Exempel 35 - 46 ligger inom ramen för föreliggande uppfinning ' och åskådliggör sambandet mellan reaktionsbetingelserna, stabilitets- faktorn F och stabiliteten för katalysatorn. Exempel 34 åskådliggör det faktum att olefinen eten har en mera katalysatorstabiliserande effekt än firopen. I exempel 34 är kolmonoxid-partialtrycket högre än i föreliggande uppfinning men en stabil katalysator erhålles beroende på det mycket höga fosfin/rodium-förhållande som användes Å och även beroende på det faktum att eten ökar stabiliteten för kata- lysatorerna mer än andra olefiner. Exempeln 47 och 48 anses icke ligga inom uppfinningen med hänsyn till närvaron i syntesgasen av svavelföroreningarna. 2 Exemgel 49 - 52.H fifl unmu fl som meamm n nm \ mma .H. Examples 35 to 46 are within the scope of the present invention and illustrate the relationship between the reaction conditions, the stability factor F and the stability of the catalyst. Example 34 illustrates the fact that the olefin ethylene has a more catalyst stabilizing effect than the open. In Example 34, the carbon monoxide partial pressure is higher than in the present invention, but a stable catalyst is obtained due to the very high phosphine / rhodium ratio used Å and also due to the fact that ethylene increases the stability of the catalysts more than other olefins. Examples 47 and 48 are not considered to be within the invention with regard to the presence in the synthesis gas of the sulfur impurities. 2 Exemgel 49 - 52.

Dessa utvisar deaktivering av rodiumhydroformyleringskataly- satorer uttryckta i termer av förändringen i hastigheten för hydro- formylering med avseende på tid. Värdet för Integrated Turnover Number (IION) som anges i tabell III definieras som det antal mol aldehyd som bildas per mol rodiummetall i katalysatorn och utgör ett abstrakt mått på katalysatorlivslängd.g Reaktionsbetingelserna och resultaten redovisas i följande tabell III. ÅExempeln 49, 50 och 52 åskådliggör förfarandet enligt föreliggande uppfinning genom att de åskådliggör effekten på olika olefiner på katalysatorstabilitet.These exhibit deactivation of rhodium hydroformylation catalysts expressed in terms of the change in the rate of hydroformylation with time. The value of Integrated Turnover Number (IION) given in Table III is defined as the number of moles of aldehyde formed per mole of rhodium metal in the catalyst and constitutes an abstract measure of catalyst life.g The reaction conditions and results are reported in the following Table III. Examples 49, 50 and 52 illustrate the process of the present invention by illustrating the effect of various olefins on catalyst stability.

Exempel 5l utnyttjar en inre olefin som icke är avsedd att ligga inom ramen för föreliggande uppfinning. 28 *7800872-9 Gmnofluxmmu >ø Gmwnwn _ 3% änmfimflà mus mamma? änoflnšmw» .å »wflåm mä» »wnmfimmn n »ufiåuua ß 2: _ Hwêuflfl .HQVOGHDQ wwumumwnøfi .h 209m -Nv H Swan» H som meemw n ÉÉÉ. .S ä m3 x HA 2 SïN :wuønå RJ SIH 03 . N... m ~3 x NK w _ _ En", cmfiønå ärm _ ÃJ 02 G TE. m3 x .in 2 _ flå _ afim Nwå Så _ mm _ om ßn mofl x må mn mHÄ _ cmmoum _ _ wwå. moÄ om _ 3 twßßšflå šzofi. .dåmwm .Nmfimmq _ 3%? äwwwwmews Hwmswxm iäfimï--mwm . .Amwmwma | Hmwwfißmm _ H HH .HAWÉNHExample 51 utilizes an internal olefin which is not intended to be within the scope of the present invention. 28 * 7800872-9 Gmno fl uxmmu> ø Gmwnwn _ 3% änm fi m fl à mus mamma? äno fl nšmw ».å» w fl åm mä »» wnm fi mmn n »u fi åuua ß 2: _ Hwêu flfl .HQVOGHDQ wwumumwnø fi .h 209m -Nv H Swan» H som meemw n ÉÉÉ. .S ä m3 x HA 2 SïN: wuønå RJ SIH 03. N ... m ~ 3 x NK w _ _ En ", cm fi ønå ärm _ ÃJ 02 G TE. M3 x .in 2 _ fl å _ a fi m Nwå Så _ mm _ om ßn mo fl x må mn mHÄ _ cmmoum _ _ wwå. moÄ om _ 3 twßßš fl å šzo fi. .dåmwm .Nm fi mmq _ 3%? äwwwwmews Hwmswxm iä fi mï - mwm. .Amwmwma | Hmww fi ßmm _ H HH .HAWÉNH

Claims (2)

1. ” 7800872-9 PATENTKRÅ! 1. Förfarande för hydroformylering av en alfa-olefin med 2-20 kolàtomer för framställning av aldehyder som har en kol- atom mer än alfa-olefinen genom omsättning av alfa-olefinen med väte och kolmonoxid i närvaro av en rodiumkomplexkata- lysator väsentligen bestående av rodium komplexhildat med kolmonoxid och en trifenylfosfin, och i närvaro av fri tri- fenylfosfin k ä n n e t e c k n a t därav, att det omfattar _genomförande av förfarandet vid en temperatur av från 900 till 130OC, ett partialtryck av kolmonoxid av mindre än 3,Q5 kp/omz, ett partialtryck av väte av mindre än 14 kp/cmz, ett totalt gastryck av väte, kolmonoxid och alfa-olefin av mindre än 28 kp/cmz, och minst 100 mol fri trifenylfosfin per mol katalytiskt-aktiv rodiummetail; och reduktion till ett minimum av eller väsentligen förhindrande av deaktivering av rodiumkomplexkatalysatorn till en maxi- mal bestämd hastighet för förlust av aktivitet genom regle- ring och korrelering av kolmonoxid-partialtrycket, tempera- turen ooh molförhållandet fri trifenylfosfin:katalytiskt-aktiv rodiummetall inom nämnda värden för tillhandahållande av den minimistabilitetsfaktor F som är nödvändig för att ge väsentligen minimihastigheten för förlust av aktivitet en- ligt figur 1 i de bifogade ritningarna;_ varvid stabilitetsfaktorn F definieras genom ekvationen: F = _3229? 1 + e vari F = stabilitetsfaktor, V e = nepersk logbas (2,7l828l828), y = Kl* + KZT + 1<3P +.V1<4(L/Rh), Kl = -8)ll26, K2 = 0,079l9, T = reaktionstemperaturen (OC), K3 = 0,0278 - l4,2233, P = kolmonoxid-partialtrycket (kp/Cmz), K4 = - 0,0ll55, och A (L/Rh) = molförhållandet fri trifenylfosfin:katalytiskt-aktiv 7800872-9 30 xoalummeuall. 1. ”7800872-9 PATENTKRÅ! A process for hydroformylating an alpha-olefin having 2-20 carbon atoms to produce aldehydes having one carbon atom more than the alpha-olefin by reacting the alpha-olefin with hydrogen and carbon monoxide in the presence of a rhodium complex catalyst consisting essentially of rhodium complexed with carbon monoxide and a triphenylphosphine, and in the presence of free triphenylphosphine characterized in that it comprises carrying out the process at a temperature of from 900 DEG to 130 DEG C., a partial pressure of carbon monoxide of less than 3, Q5 kp / omz, a partial hydrogen pressure of less than 14 kp / cm 2, a total gas pressure of hydrogen, carbon monoxide and alpha-olefin of less than 28 kp / cm 2, and at least 100 moles of free triphenylphosphine per mole of catalytically active rhodium metal; and reducing to a minimum or substantially preventing deactivating the rhodium complex catalyst to a maximum determined rate of loss of activity by regulating and correlating the carbon monoxide partial pressure, temperature and molar ratio of free triphenylphosphine: catalytically active rhodium metal within said values to provide the minimum stability factor F necessary to provide substantially the minimum rate of loss of activity according to Figure 1 of the accompanying drawings, wherein the stability factor F is defined by the equation: F = _3229? 1 + e vari F = stability factor, V e = nepersk log base (2,7l828l828), y = Kl * + KZT + 1 <3P + .V1 <4 (L / Rh), Kl = -8) ll26, K2 = 0.079 19, T = reaction temperature (OC), K3 = 0.0278 - 14.2233, P = carbon monoxide partial pressure (kp / Cmz), K4 = - 0.01155, and A (L / Rh) = molar ratio free triphenylphosphine: catalytic -active 7800872-9 30 xoalummeuall. 2. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e~t e C k ~ n a t av att alfa-olefinen har 2-5 kolatomer. 3. \Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e't e c k - n a t av att alfa-olefinen är propen. 4. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e»t e c k - n a”t av att alfa-olefinen är eten. 5. 'Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e,c k - n a t av att alfa-olefinen är l-buten. 6.1 Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä-n n e t e c k n a_t av att partialtrycket av kolmonoxid är från 0,14 till 1,4 kp/cmz. _ 7.' Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n\e t e c k n a t av att temperaturen är från 900 till l2o°c. å8., Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att molförhâllandet fri trifenyl- fosfin:katalytiskt-aktiv rodiummetall är minst 150. 9. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att det totala gastrycket av väte, kolmonoxid och alfa-olefin är mindre än 24,5 kp/cmz. 10. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att partialtrycket av väte är från 4,2 till ll,2 kp/cmz. ll. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att förhållandet av partial~ trycken av vätezkolmonoxid är minst 2:1. _, ._ _... .._._l_._._......._.._.. 7800872-9 31 12. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n'e t e c k n a t av att förhållandet av partial- trycken av väte:kolmonoxid är minst 8:1. 13. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att katalysatorn löses i ett lösningsmedel som omfattar de högkokande flytande kondensa- tionsprodukterna av aldehyderna. 14. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att den maximala bestämda has- tigheten för förlust av aktivitet för katalysatorn är 0,75% per dygn; 15. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n nfe t e c k n a t av att minimistabilitetsfaktorn F är ungefär 850. 16; Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att partialtrycket av kolmonoxid är från 0,14 till 1,4 kp/cmz, partialtrycket av väte är från 4,2 till 11,2 kp/cmz, totala gastrycket av väte, kolmonoxid 2 och förhållandet fri trifenylfosfin:katalytiskt-aktiv rodiummetall varierar från 150 till 300 mol fri trifenylfisfin per mol katalytiskt- -aktiv rodiummetall. och alfa-olefin är mindre än 24,5 kp/cm 17. Förfarande enligt patentkravet 16, k ä n n e t e c k - n a t av att alfa-olefinen är propen och stabilitetsfaktorn F är ungefär 850.2. A process according to claim 1, characterized in that the alpha-olefin has 2-5 carbon atoms. 3. A process according to claim 1, wherein the alpha-olefin is propylene. 4. A process according to claim 1, characterized in that the alpha-olefin is ethylene. 5. A process according to claim 1, wherein the alpha-olefin is l-butene. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the partial pressure of carbon monoxide is from 0.14 to 1.4 kp / cm 2. _ 7. ' Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the temperature is from 900 to 120 ° C. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the molar ratio of free triphenylphosphine: catalytically active rhodium metal is at least 150. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the total gas pressure of hydrogen, carbon monoxide and alpha-olefin is less than 24.5 kp / cm 2. Process according to one of the preceding claims, characterized in that the partial pressure of hydrogen is from 4.2 to 11, 2 kp / cm 2. ll. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the partial pressure of hydrogen carbon monoxide is at least 2: 1. _, ._ _... .._._ l _._._......._.._ .. 7800872-9 31 12. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the partial pressure of hydrogen: carbon monoxide is at least 8: 1. 13. A process according to any one of the preceding claims, characterized in that the catalyst is dissolved in a solvent comprising the high-boiling liquid condensation products of the aldehydes. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the maximum determined rate of loss of activity of the catalyst is 0.75% per day; A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the minimum stability factor F is approximately 850. 16; Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the partial pressure of carbon monoxide is from 0.14 to 1.4 kp / cm 2, the partial pressure of hydrogen is from 4.2 to 11.2 kp / cm 2, the total gas pressure of hydrogen, carbon monoxide 2 and the ratio of free triphenylphosphine: catalytically active rhodium metal varies from 150 to 300 moles of free triphenylphosphine per mole of catalytically active rhodium metal. and the alpha-olefin is less than 24.5 kp / cm 17. The process according to claim 16, characterized in that the alpha-olefin is propylene and the stability factor F is about 850.
SE7800872A 1977-01-25 1978-01-24 PROCEDURE FOR HYDROFORMATION OF AN ALFA OLEPHINE WITH 2-20 COLATOMES FOR THE PREPARATION OF ALDEHYDES SE444311B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US76233677A 1977-01-25 1977-01-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7800872L SE7800872L (en) 1978-09-15
SE444311B true SE444311B (en) 1986-04-07

Family

ID=25064757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7800872A SE444311B (en) 1977-01-25 1978-01-24 PROCEDURE FOR HYDROFORMATION OF AN ALFA OLEPHINE WITH 2-20 COLATOMES FOR THE PREPARATION OF ALDEHYDES

Country Status (15)

Country Link
JP (1) JPS5857413B2 (en)
AT (1) AT368122B (en)
AU (1) AU522597B2 (en)
BE (1) BE863268R (en)
BR (1) BR7800396A (en)
CA (1) CA1105946A (en)
DE (1) DE2802923C2 (en)
ES (3) ES466292A1 (en)
FR (1) FR2377992A2 (en)
GB (1) GB1599922A (en)
IT (1) IT1093322B (en)
MX (1) MX148047A (en)
NL (1) NL186444C (en)
SE (1) SE444311B (en)
ZA (1) ZA78147B (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2965158D1 (en) * 1979-03-21 1983-05-11 Davy Mckee London Hydroformylation process
DE2965157D1 (en) * 1979-03-21 1983-05-11 Davy Mckee London Process for the production of aldehydes by hydroformylation of alkenes
FR2459683A1 (en) 1979-06-22 1981-01-16 Ugine Kuhlmann PROCESS FOR STABILIZING AND REGENERATING THE CATALYST OF HYDROFORMYLATION OF PROPENE
JPS606630A (en) * 1983-06-24 1985-01-14 Kuraray Co Ltd Continuous hydroformylation of allyl alcohol
JPS60174723U (en) * 1984-04-27 1985-11-19 安本 重一 tight frame
PT91162B (en) * 1988-07-14 1995-03-01 Union Carbide Chem Plastic PROCESS FOR THE SEPARATION OF THE PRODUCED VILLAGE, OF THE CATALYST USED IN THE REACTION OF HYDROFORMILLACAO
DE102005046250B4 (en) * 2005-09-27 2020-10-08 Evonik Operations Gmbh Plant for the separation of organic transition metal complex catalysts
JP2013181004A (en) * 2012-03-02 2013-09-12 Jnc Corp Method for improvement of oxo reaction catalyst lifetime

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3487112A (en) * 1967-04-27 1969-12-30 Monsanto Co Vapor phase hydroformylation process
US3527809A (en) * 1967-08-03 1970-09-08 Union Carbide Corp Hydroformylation process
US3555098A (en) * 1967-12-13 1971-01-12 Union Oil Co Hydroformylation
GB1338237A (en) * 1969-12-22 1973-11-21 Union Carbide Corp Hydroformylation process
JPS50123611A (en) * 1974-03-12 1975-09-29
JPS511687A (en) * 1974-06-27 1976-01-08 Sadao Ukita Tenpura hanbaagunadono nenseizairyono katakeiseinisaishiteno atsumichoseisochi
JPS516124A (en) * 1974-07-05 1976-01-19 Hitachi Chemical Co Ltd Kikinzoku oyobi ryusandono kaishuhoho

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5857413B2 (en) 1983-12-20
GB1599922A (en) 1981-10-07
FR2377992B2 (en) 1984-02-03
ZA78147B (en) 1978-11-29
ATA49178A (en) 1982-01-15
DE2802923A1 (en) 1978-07-27
DE2802923C2 (en) 1986-03-13
JPS5392706A (en) 1978-08-15
FR2377992A2 (en) 1978-08-18
BR7800396A (en) 1978-08-22
NL186444B (en) 1990-07-02
IT7819576A0 (en) 1978-01-24
SE7800872L (en) 1978-09-15
MX148047A (en) 1983-03-09
CA1105946A (en) 1981-07-28
AU522597B2 (en) 1982-06-17
ES474698A1 (en) 1979-04-01
NL7800856A (en) 1978-07-27
IT1093322B (en) 1985-07-19
BE863268R (en) 1978-07-24
AT368122B (en) 1982-09-10
AU3262978A (en) 1979-08-02
NL186444C (en) 1990-12-03
ES466292A1 (en) 1979-01-16
ES474699A1 (en) 1979-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4277627A (en) Hydroformylation process
US4247486A (en) Cyclic hydroformylation process
US4260828A (en) Hydroformylation process
EP0028378B1 (en) Improved hydroformylation process using stable rhodium catalyst
US4287370A (en) Hydroformylation process for the production of n-valeraldehyde
EP0016285B2 (en) Process for the production of valeraldehydes by hydroformylation of butene-1
US4496769A (en) Process for the preparation of aldehydes by hydroformylation of olefins
CA1090823A (en) Cyclic hydroformylation process
US3868422A (en) Multistage hydroformylation process
EP1294669B1 (en) Method for the hydroformylation of olefins comprising 2 to 8 carbon atoms
US3040090A (en) Processes of making oxygenated organic compounds
US4388476A (en) Hydroformylation process with rhodium catalyst and oxygen stabilization thereof
SE444311B (en) PROCEDURE FOR HYDROFORMATION OF AN ALFA OLEPHINE WITH 2-20 COLATOMES FOR THE PREPARATION OF ALDEHYDES
US4322564A (en) Process for hydroformylation of olefins
JP7447116B2 (en) Hydroformylation process
US2757205A (en) Oxo process-acid decobalting in presence of carbon monoxide
GB1599921A (en) Hydroformylation process
US3518319A (en) Process for improving oxo selectivity to unbranched alcohols
RU2799818C2 (en) Method for hydroformylation
KR810001464B1 (en) Method of hydro formylation process
KR810001463B1 (en) Method of hydro formylation process
KR810001392B1 (en) Cyclic hydroformylation process
BE853377A (en) PROCESS FOR THE CONTINUOUS PREPARATION OF ALDEHYDES BY HYDROFORMYLATION
US4474995A (en) Hydroformylation process employing tetracarboxylatodiruthenium halide complex catalyst
JPS5848529B2 (en) Method for producing aldehydes

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 7800872-9

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7800872-9

Format of ref document f/p: F