Способ получения 2-этилгексанола

Способ получения 2-этилгексанола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ЭТИЛГЕКСАНОЛА путем гидрирования 2-этш1гексеналя в паровой фазе в присутст вии медьсодержащего катализатора состава, мас.%: окись меди 75-92, окись хрома 7-22, связующая добавка 1-5 при повышенной температуре и давлении с предварительным испарением 2-этилгексеналя, о т л ичающийся тем, что, с целью повЬппения экономичности процесса и увеличения срока службы катализатора , испарение 2-этилгексеналя провводят при температуре 40-100 с и молярном соотношении водород:2-этилгексеналь в парогазовой смеси 15-40:1 и часть 2-этилгексеналя, равную 2,5-35% от общего продукта, подаваемого на испарение и гидрирование, непрерывно отводят в ректификационную колонну , где его отделяют в виде дистилI лята от примесей образующихся высококипящих побочных продуктов и возвра (Л щают в цикл испарения, а высококипящие побочные продукты вьшодят из куба:.,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

О.В

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ :, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 .,i

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ГНРЫТИЙ

t (21) 3283723/23-04 (22) 06.03.81 (46} 07.04.84. Бюл. 9 13 (72) Г.С.Гуревич, А.А.Прицкер, А.Л.Шапиро, И.Г.Седова, С.К.Кустов, Н.Н.Ткаченко,. П.Н.Егерев и Г.И.Ледовских (53) 547.266.07(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 406823, кл. С 07 С 29/14, 1970.

2; Авторское свидетельство СССР

У 692824, кл. С 07 С 31/02, 1975 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ЭТИЛГЕКСАНОЛА путем гидрирования 2-этилгексеналя в паровой фазе в присутствии медьсодержащего катализатора состава, мас.Ж: окись меди 75-92, окись хрома 7-22, связующая добав„„SU„, 10842 8 А

3C59,С 07 С 29 14 С 07 С 31 125 ка 1-5 при повышенной температуре и давлении с предварительным испарением 2-этилгексеналя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса и увеличения срока службы катализатора, испарение 2-этилгексеналя проо вводят при температуре 40-100 С и малярном соотношении водород: 2-этилгексеналь в парогазовой смеси 15-40:1 и часть

2-этилгексеналя, равную 2,5-35Х от общего продукта, подаваемого на испарение и гидрирование, непрерывно отводят в ректификационную колонну, где его отделяют в виде дистиллята от примесей образующихся высоко. кипящих побочных продуктов и возвращают в цикл испарения, а высококипящие побочные продукты выводят из куба.

1 1, Изобретение относится к способу получения 2-этнлгексанола, который широко используется в качестве компонента сложноэфирных пластификаторов, мягчителей для получения акрилов и других целей.

Основным способом получения 2†. этилгексанола является гидрирование 2-этилгексеналя, пол1 чаемого конденсацией н -масляного альдегида.

Известен способ получения 2-этилгексанола конденсацией Н -масляного альдегида с последующим двухступенчатым гидрированием конденсата при повышенной температуре (260-320 С) и давлении 250-300 атм на цинкхромсодержащем катализаторе на 1-ой ступени и при 150-180 С и давлении

300 атм на никель- или медьсодержащем катализаторе на второй ступени P1).

Недостатком способа является низкий выход целевого продукта.

084268 2

45 ,S0

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения 2-этилгексанола гидрированием продукта конденсации масляного альдегида 2-этилгексеналя при повышенных температурах (140200 С) и давлении 0 05-3,0 атм, при котором гидрирование ведут на медьсодержащем катализаторе состава, вес. : окись меди 75-92, окись хрома 7-22, графит или А120 1-5, догидрирование продукта реакции ведут на никельхромовом катализаторе (2Д.

Оптимальной температурой парофазного гидрирования является 140—

160 С (температура ниже температуры кипения 2-этилгексеналя). В связи с этим для перевода 2-этилгексеналя в паровую фазу необходимо помимо избытка водорода довольно длительное время пребывание 2-этилгексеналя в нагретом состоянии для насыщения водорода парами 2-этилгексеналя. В то же время 2-этилгексеналь является весьма реакциоиноспособным соединением из-эа наличия карбонильной группы и двойной связи, легко вступающим в реакции уплотнения и конденсации при повышенной температуре. С ростом концентрации побочных продуктов, уплот« нения в продукте быстро растет количество высокомолекулярных продуктов смолистого характера.

В промышленных условиях для испарения 2-этилгексеналя используют скруббер-испаритель насадочного или тарельчатого типа, орошаемый продуктом, через который снизу вверх проходит водород, насьпцающийся парами 2-этилгексеналя. Согласно известному способу насыщенный парами

2-этилгексеналя водород выходит сверху скруббера и поступает на гидрирование, а неиспарившаяся часть

2-этилгексеналя воздращается на орошение.

Однако в продукте, циркулирующем по системе орошения скруббера, постепенно накапливаются высококипящие побочные продукты уплотнения и конденсации. Попадание побочных продуктов уплотнения в реактор парофазного гидрирования в количестве более 2-3 мас.7 вызывает отравление катализатора, осмоление и забивку аппаратуры. Кроме того, некоторые побочные продукты, например непредельные эфиры типа 2-этилгексил-2-этилгексенилового эфира, практически не отделимы от целевого продукта, так как имеют с ним одинаковую температуру кипения, а следовательно, резко снижают качество целевого продукта.

Проведенное обследование скруббераиспарителя промышленной установки получения 2-этилгексанола показывает, что уже через 200 часов непрерывной эксплуатации скруббера-испарителя содержание высококипящих побочных продуктов в циркулирующем 2-этилгексенале превышает 6 вес.X.

Для предотвращения накопления высококипящих побочных продуктов, попадания их на стадию парафазного гидрирования и снижения срока службы катализатора и качества товарной продукции часть циркулирующего в системе испарителя 2-этилгексеналя необходимо отводить на сжигание.

При этом потери целевого продукта с продуктом, отводимым на сжигание, достигают 50-60 кг на массу то варного 2-этилгексанола., Цель изобретения — повышение эко-, номичности процесса и увеличение срока службы катализатора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения

2-этилгексанола путем гидрирования

2-этилгексеналя в паровой фазе в присутствии медьсодержащего катализатора состава, вес.Ж: окись меди 75з 1084

92, окись хрома 7-22, связующая добавка 1-5 при повышенной температуре и давлении предварительным испарением 2-этилгексеналя, испарение последнего проводят при 40-100 С и молярном соотношении водород:2-этил5 гексеналь в парогазовой смеси 1540:1 и часть 2-этилгексеналя, равную 2,5-35Х от общего продукта, подаваемого на испарение и гидрирование, непрерывно отводят в ректификационную колонну, где его отделяют в виде дистиллята от примесей образующихся высококипящих побочных продуктов и возвращают в цикл испаре. 15 ния, а высококипящие побочные продукты выводят из куба.

Процесс осуществляют следующим образом.

2-Этилгексеналь, получаемый при

20 конденсации 11 -масляного альдегида, непрерывно поступает в емкость, из которой насосом непрерывно подают через подогреватель в верхнюю часть испарительного аппарата, представляющего собой колонну-скруббер, наI полненную насадкой или снабженную . тарелками.

Температуру 2-этилгексеналя после подогревателя поддерживают равной 40-10ООС. В нижнюю часть испарителя непрерывно подают водород с давлением до 1 ати. Для обеспечения испарения необходимого количества

2-этилгексеналя следовательно, необходимой производительности реактора гидрирования, водород в испаритель подают в таком количестве, .чтобы молярное соотношение водород:2-этилгексеналь на выходе из испарителя составляло 15-40:1Проходя снизу вверх40 через испаритель, водород насыщается парами 2-этилгексеналя, поступает в подогреватель, где дополнительно допогревается до рабочей температу-. ры 120-160 С и поступает в реактор 45 о парофазного гидрирования. Неиспарившийся 2-этилгексеналь проходит испаритель сверху вниз (противотоком к водороду) и возвращается в сырьевую емкость. Из сырьевой емкости 50 часть 2-этилгексеналя в количестве

5-35Х от поступающего свежего продукта.непрерывно отводят в ректификационную колонну. Из ректификациониой колонны сверху в виде дистиллата вы- 55 водят 2-этилгексеналь, возвращаемый в ту же сырьевую емкость, а снизу в виде кубового продукта высококи

268 4 пящие побочные продукты, образовавшиеся в испарителе.

Высококипящие побочные продукты. непрерывно выводят из цикла.

Это предотвращает накопление высококипящих побочных продуктов в цикле испарения 2-этилгексеналя, снижает количество образующихся побочных продуктов, уменьшает потери 2-этилгексанала.

При. осуществлении процесса получения 2-этилгексанола по данному способу потери 2-этилгексанола на тонну товарной продукции, связанные с работой узла испарения, не превышает 10-15 кг, кроме того, обеспечивается длительный срок службы катализатора и получение товарного

2-этилгексанола, содержащего не более 0,02-0,03Х примесей непредельных соединений и 0,01-0,015Х карбо- нидьных соединений.

Пример 1. В емкость, содержащую 10 т частого этилгексеналя, непрерывно поступает свежий 2-этилгексеналь, содержащий, мас.Х: 2-этилгексеналь 97,3, H -масляный альдегид 0 5 2-этил-4-метилпентеналь

0,5, 11 -бутанол 0,1, продукты конденсации 1,6 в количестве 2800 кг/ч.

Из емкости насосом 2-этилгексеналь в количестве 20 т/ч непрерывно подают в верхнюю часть испарителя через подогреватель, где сырье .нагревают до 40 С. В нижнюю часть о испарителя подают водород в количестве 20 тыс-нмЗ/ч с давлением

0,15 ати и температурой. 35-40 С. о

Насыщенный парами 2-этилгексена-. ля водород, т.е. парогазовая смесь водорода и альдегида в молярном со! отношении 40:1, уходит из верхней части испарителя и через подогреватель, где нагревается до 150 С, посо тупает в реактор гидрирования.

Неиспарившийся 2-этилгексеналь в количестве 17200 кг/ч непрерывно, возвращают в сырьевую емкость.

2800 кг/ч испарившегося 2-этилгексеналя в смеси с водородом, подогретые до 150 С, поступают в о реактор, заполненный медным катализатором, содержащим, мас.X: окись меди 75, окись хрома 22, графит 3. о

Гидрирование осуществляют при 160 С и давлении О, 13 ати, из продукта гидрирования выделяют 2-этилгексенол, подвергаемый дополнительной очистке гидрированием в жидкой фазе

1084268

Парогазовая смесь из испарителя через подогреватель поступает в реактор, заполненный медным катализатором, содержащим, мас.7.: окись меди 92, окись хрома 7, графит 1.

Гидрирование осуществляют при температуре в верхней зоне реактора 130 С и нижней зоне реактора о

150 С.

Через 30 ч после начала работы увеличивают подачу продукт." в сырьевую емкость до 6050 кг/ч и одновременно начинают отводить 300 кг/ч продукта из сырьевой емкости в ректификационную колонну. Через верх ректификационной: колонны выводят

250 кг/ч очищенного 2-этилгексеналя, возвращаемого в сырьевую емкость.

50 кг/ч продуктов конденсации, выделяемьи из куба колонны, выводят из системы.

Продукт, уходящий из верхней части испарителя в реактор парофазного гидрирования, содержит не более

25 0,5 мас.7 примесей вь1сококипящих побочных продуктов уплотнения, что обеспечивает стабильную работу медного катализатора гидрирования в течение не менее 3000 ч.

S при давлении ?О атм и температуо ре 130 С на никельхромовом катализаторе.

Через 10 ч после начала непрерывного осуществления процесса начинают отводить 1 т/ч продукта из сырьевой емкости в ректификационную колонну. Одновременно подачу 2-этилгексеналя в сырьевую емкость увеличивают до 2840 кг/ч.

Через верх колонны отводят

960 кг/ч очищенного от высококипящих примесей 2-этилгексеналя, возвращаемого в сырьевую емкость..

Из куба колонны выводят 40 кг/ч продуктов конденсации.

Продукт, поступающий Hs верхней части испарителя в реактор парофазного гидрирования, содержит не более 0,1 мас.7. примесей, что обеспечивает стабильную работу медного катализатора гидрирования в течение не менее 10000 часов.

В результате гидрирования и ректификации получают 2810 кг/ч товарного 2-этилгексанола с содержанием основного вещества 99,67, примесей непредельных соединений 0,02 мас.X карбонильных соединений 0,01 мас.X.

Потери 2-этилгексанола составляют

14,6 кг на тонну товарной продук30 ции, выход 98,543.

Пример 2. В емкость, содержащую 10 т чистого 2-этилгексеналя, непрерывно подают свежий 2-этилгексеналь с содержанием, мас.Ж:

2-этилгексеналь 97,9, н -масляный альдегид 0,5, и -бутанол 0,2, 2-этил-4-метилпентеналь 0,4 и высококипящие продукты 1 в количестве

6000 кг/ч.

Из емкости насосом 30 т/ч продукт непрерывно подают в верхнюю часть испарителя через подогреватель, где продукт нагревают до 100 С.

В нижнюю часть испарителя подают водород в количестве 17 тыс.нм в час с давлением 1 ати. Насыщенный парами 2-этилгексеналя водород (молярное соотношение водород:альдегид в парофазовой смеси составляет 15:1) S0 уходит из верхней части испарителя и через подогреватель, нагревающий парогазовую. смесь до 130 С, поступает в реактор гидрирования.

Неиспарившийся 2-этилгексеиаль в количестве 24 т/ч возвращают в сырьевую емкость.

Из продукта гидрирования выделяют 2-этилгексанол, подвергаемый дополнительной очистке гидрированием в жидкой фазе при давлении 18 ат. и температуре 136 С на никельхромовом о катализаторе.

В результате гидрирования и ректификации получают 6050 кг/ч товарного 2-этилгексанола с содержанием основного вещества 99,5 мас.7., примесей непредельных соединений

0,03 мас.X соединений, 0,015 мас.7 карбонильных.

Потери 2-этилгексанола составляют 10 кг на тонну товарной продукции, вьиод 99,00X °

Пример 3. В емкость, содержащую 10 т чистого 2-этилгексеналя, непрерывно поступает свежий 2-этилгексаналь с содержанием, мас.7:

2-этилгексеналь 97,3, н -масляный альдегид 0,4, 2-этил-4-метил-пентеналь 0,5, бутанол 0,4 высококипящие 1,4 в количестве 3000 кг/ч.

Из емкости насосом 20 т/ч 2-этилгек"еналя непрерывно подается через подогреватель в верхнюю часть испарителя с температурой 72 С. В нижнюю часть испарителя под давлением

1084268

Составитель Л.Горбачева

Редактор Н. Горват Техред Q.Непе Корректор Г. Решетник

Заказ 1918/17 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

0 25 ати подается водород в количеЭ

3 стве 16 5 тыс. нм в час.

Неиспарившийся 2-этилгексеналь в количестве 17 т/ч возвращают в сырьевую емкость.

Через 30 ч после начала работы

75 кг/ч продукта из сырьевой емкости отводят в перегонный куб, одновременно увеличивая подачу 2-этилгексеналя в емкость до 3025 кг/ч.

Из перегонного куба отгоняют в виде дистиллата 50 кг/ч 2-этилгексеналя, возвращаемого в сырьевую емкость, а в виде кубового продукта отводится 25 кг/ч продуктов уплотнения.

Гидрирования и дальнейшую очистку 2-этилгексанола осуществляют аналогично примеру 1.

В результате гидрирования и ректификации получают 3001 кг/ч товарного 2-этилгексанола того же качества, что и в примере 1.

Потери 2-этилгексанола составляет 11,5 кг на тонну товарного продукта, выход целевого продукта

98,85Х.

Получаемый во всех примерах 2-этилгексанол удовлетворяет требованиям, предъявляемым к нему согласно ТУ, 38.102.126-80.

П р и.м е р 4 (сравнительный) .

В емкость, содержащую 10 т 2-этилгексеналя непрерывно поступает свежий 2-этилгексеналь того же состава, что и в примере 3, в количестве 3000 кг/ч.

Из емкости 20 т/ч 2-этилгексеналя непрерывно поступает в верхнюю часть испарителя через подогреватель с температурой 132 С. В нижо нюю часть испарителя под давлением 0,25 ати подают водород в количестве 6,5 тыс.нмз в час,.

Из нижней части испарителя

17 т/ч не испарившегося 2-этил-гексеналя возвращают в сырьевую емкость °

Насыщенный парами 2-этилгексеналя водород (молярное соотношение во10 дород:альдегид в потоке 11:1) из верхней .части испарителя проходит через подогреватель, -с температуо рой 145 С поступает в реактор гидрирования того же состава, что и

15 в примере 3. Дальнейший процесс переработки 2-этнлгексаналя в 2 -этилгексанол осуществляется так же, как в примерах 3 и 1.

Через 200 ч непрерывной работы

20 установки сырье для гидрирования содержит 10,2 мас.Х, высококипящих побочных продуктов уплотнения.

В результате гндрирования и ректификации получают 2800 кг/ч товарно25 го 2-этилгексанола с содержанием основного вещества 99, 1Х и примесей карбонильных соединений 0,15 мас.Х, а непредельных соединений О, 1 мас.Х.

Потери 2-этилгексанола 70 кг на

З0 тонну товарной продукции.

Срок службы медного катализатора на стадии парофазного гидрирования 2-этилгексеналя в 2-этилгексанол составляет не более 5000 ч.

Проведение процесса предлагаемым способом позволяет получать 2-этилгексанол более экономичным способом за счет увеличения срока службы катализатора (до более 10000 часов)

40 при уменьшении потерь целевого продукта до 10-14,6 кг/т против

70 кг/т в известном способе.