Способ получения @ -масляного альдегида
Патент 1109380
Авторы
Способ получения @ -масляного альдегида
Иллюстрации
Реферат
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Н-МАСЛЯНОГО АЛЬДЕГИДА каталитическим гидрированием кротонового альдегида в присутствии никельсодержащего катализатора при температуре 130-170° С и выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, улучшения качества целевого продукта, в.качестве никельсодержащего катализатора используют никельхромовый катализатор, суспендированный в высококипящем спиртсодержащем растворителе, и процесс ведут в жидкой фазе при давлении 0,3-1 ати непрерывной отгонкой образующегося /целевого продукта. 2. Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что в качестве высококипящего спиртсодержащего растворителя используют 2-этилгексанол или (Л высококипящие побочные продукт:ы, полученные при синтезе 2-этилгексанола , или смесь алифатических первичных спиртов
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТЬИЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
09) 01) А
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
M АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3486424/23-04 (22) 26.08,82 (46) 23.08.84. Бюл. У 3 1 (72) Г.С.Гуревич, А.А.Прицкер, А.Л.Шапиро, Б.И.Гарбузовский, С.К.Кустов и Н.Н.Ткаченко (53) 547.281.07(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
В 335227, кл. С 07 С 23/74, 1969.
2. Патент Великобритании
Ф 1102796, кл. С 07 С 47/02, опублик.
1968 (прототип).
3. ОСТ 6-03-314-76.
4. Авторское свидетельство СССР
Р 426991, кл. С 07 С 29/!4, 1964. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Н-МАСЛЯНОГО АЛЬДЕГИДА каталитическим гидрированием кротонового альдегида в присутствии никельсодержащего катализатора при температуре 130-170 С и цц С 07 С 47/02 С 07 С 45/6? выделением целевого продукта, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, улучшения качества целевого продукта, в качестве никельсодержащего катализатора используют никельхромовый катализатор, суспенди" рованный в высококипящем спиртсодержащем растворителе, и процесс ведут в жидкой фазе при давлении 0 3-1 ати непрерывной отгонкой образующегося целевого продукта.
2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что в качестве высо" кокипящего спиртсодержащего раствори- В теля используют 2-этилгексанол или высококипящие побочные продукты, полученные при синтезе 2-этилгексано- С ла, или смесь алифатических первич с ных спиртов С„ -С1, Е
1109380
Изобретение относится к способу получения Н -масляного альдегида, который широко используют в качестве полупродукта для получения Н-бутанола, 2-этилгексанола, поливинилбутираля.
Известен способ получения -масляного альдегида гидрированием кротонового альдегида при 210 С в присутствии никель-медного катализатора 10 на силикагеле с содержанием никеля
6-8Х и меди 6-8Х. Глубина превращения кротонового альдегида составляет 90Х, производительность 1200 r кротонового альдегида на 1 л катали- 15 затора в час, селективность 91,8—
98Х 1" 1 3
Недостатком данного способа является низкая селективность и производительность процесса1 20
Наиболее близким техническим реше-. нием к изобретению является способ получения H --масляного альдегида ката. литическим гидрированием кротонового альдегида в присутствии стационарно- 25
ro никелевого катализатора, содержащего элементарную серу, сульфиды, сернистые соединения, при 140-250 С и атмосферном давлении в паровой фа-, зе. Селективность процесса 82, 5-96, 5Х пройзводительность 0,12 кг кротонового альдегидана 1 л катализатора в час.
Содержание серы в целевом продукте составляет 0,001-0 005 вес.X )2).
Водород, подаваемый в нижнюю часть реактора, обеспечивает перемешивание каталитической жидкости и поступающих в реактор продуктов, а также поддержание катализатора н суспендированном виде.
Недостатком известного способа являются сравнительно низкие производительность процесса и качество целевого продукта из-за содержания в последнем сернистых соединений, что недопустимо, так как Н -масляный аль40 дегид в основном используется в качестве сырья для синтеза 2-этилгексанола, который является исходным продуктом для получения пластификаторов пластических масс. Наличие в пласти- 45 фикаторе в качестве примесей сернистых соединений даже в миллионных долях не допускается, так как сернистые соединения увеличивают скорость старения пластических масс, способ50 ствует деструкции полимерных цепей под действием света и кислорода воздуха.
Наличие примесей сернистых соединений в Н -масляном альдегиде недо- 55 пустимо также потому, что сернистые соединения отравляют медные и никелевые катализаторы, применяемые на стадиях гидрирования 2-этилгексеналя в 2-этилгексанол и очистки 2-этилгек» санола-сырца.
Целью изобретения является повышение производительности процесса и улучшения качества целевого продукта.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения М-масляного альдегида каталитическим гидрированием кротонового альдегида в присутствии никель-хромового катализатора, суснендированного в высококипящемспиртсодержащем растворителе процесс ведут в жидкой фазе при 130170 С и давлении 0,3-1 ати непрерывной отгонкой образующегося целевого продукта„
В качестве высококипящего спиртсодержащего растворителя используют
2-этилгексанол или высококипящие побочные продукты, полученные при синтезе 2-этилгексанола,или смесь алифатических первичных спиртов С > -С,„.
В предложенном способе используют промышленный катализатор 3 j следующего состава, вес.Х:
Никель =таллический 48-51
Окись хрома 26-29
Влаги, не более 3,0
Сульфидная сера, не более 0,02
Железо не более 0,5
Высококипящие побочные продукты, используемые в предложенном способе в качестве растворителя, состоят из сложной смеси кислородсодержащих соединений и представляет собой бесцветную или светло-желтую жидкость со средним молекулярным весом около
260, плотностью 0,35-0,95 г/см и температурой кипения при 50 мм рт.ст.
150-200 С. Основными компонентами смеси являются простые и сложные эфиры 2-этиленгексанола, 2-этилгексановой и 2-этилгексеновой кислот, ацетали й-бутанола, изооктанола и 2-этилгексаналя или 2-этилгексеналя, спирты С и С1 . 1109380
Расход водорода на гидрирование восполняется его подачей до постоянного давления 0,3-1,0 ати.
Способ осуществляется следующим образом. 5
Никель-хромовый катализатор используют для гидрирования в виде суспензии, называемой каталитической жидкостью. Для приготовления каталитической жидкости промьппленный таблетированный никель-хромовый катализатор измельчают и смешивают с частью растворителя. Каталитическую жидкость перекачивают в реактор, представляющий собой аппарат, снабженный в нижней части барботером для подачи водорода и соединенный в верхней части с ректификационной колонкой. Затем закачивают остальное количество растворителя, подают водород и устанавливают необходимое давление.
После разогрева реактора до рабочей температуры туда подают кротоновый альдегид. Через верх реактора в виде паров отводят образовавшийся й-масляный альдегид. Пары поступают в колонну, где н-масляный альдегид отделяют от примесей кротонового альдегида и высококипящего растворите4 ля, увлеченных . парами масляного аль- ЗО дегида.
Н-Масляный альдегид выводят из колонны для дальнейшей очистки и переработки, а кротоновый альдегид и растворитель возвращают в реактор.
Известно, что никель-хромовые катализаторы широко используются для гидрирования альдегидов С -С в спирты (4j причем они проявляют очень высокую активность в этой реакции. 4п
Поэтому возможность использования никель-хромового катализатора для селективного гидрирования кротонового альдегида в н-масляный альдегид практически без образования спирта была неожиданной. Сочетание таких
1 приемов, как проведение реакции в жидкой фазе в среде высококипящего растворителя с суспендированным в нем никель-хромовым катализатором с непрево рывным выводом из зоны реакции Н -масляного альдегида, образующегося в качестве промежуточного продукта,позволяет остановить реакцию гидрирования кротонового альдегида на стадии образования н -масляного альдегида и предотвратить дальнейшее превращение н-масляного альдегида в н-бутанол.
96,0
3,7
Пример 1. 300 г никель-хромового катализатора с насыпным весом
1,1 кг/л измельчают, смешивают с
0 5 л 2-этилгексанола, получают каталитическую жидкость и закачивают в реактор. Туда же подают 15 л 2-этилгексанола, водород и устанавливают давление 0,3 ати. Затем реактор нагревают до 130 3 С и в нижнюю часть подают кротоновый альдегнд в количестве 1,8 кг/ч (плотность 0,8 кг/л).
С верха ректификационной колонки отбирают 1,85 кг/ч продукта, содержащего в своем составе, мас.й: н"Масляный апьдегид 96,3
Бутанол 2,5
Кротоновый альде гид 1,2
Гидрирование осуществляют непрерывно с объемной скоростью подачи кротонового альдегида 8,2 ч 3.
Степень превращения кротонового альдегида составляет 98,8Х при селективности гидрирования в Н-масляный альдегид 97,57.. Производительность процесса по н -масляному альдегиду равна 5,94 кг на 1 кг катализатора в час (6,5 кг/л катализатора в час).
Полученный н -масляный альдегидсырец очищают известными способами с получением н-масляного альдегида.
Пример 2. 250 г никель-хромо" вого катализатора измельчают и смешивают с 0,4 л 2-этипгексанола.
В реактор закачивают 14 л высококипящих побочных продуктов синтеза 2этилгексанола, туда же добавляют полу-: ченную каталитическую жидкость, подают водород и устанавливают давление
1 0 ати. Затем реактор нагревают до
170 С и в нижнюю часть подают кротоновый альдегид в количестве 1 кг/ч.
С верха ректификационной колонки от" бирают 1,02 xr/÷ продукта, содержащего в своем составе, мас.Х:
19-Масляный альдегид
Бутанол
Кротоновый альде гид 0,3
Гидрирование осуществляют непрерывно с объемной скоростью подачи кротонового альдегида 5,5 ч
«ь) .
Степень превращения кротонового альдегида составляет 99,77, при селективности гидрирования в Н -масляный ельдегИИ 96,33. Проиьеоиитеоьиость процесса по ;Н -масляному альдегиду равна 3, 9 кг на 1 кг катализатора в час (4,3 кг/л катализатора в час).
Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1 с той лишь 5 разницей, что температуру в реакторе поддерживают 145 С, а давление
0,6 ати. В реактор подают 1,6 кг/ч кротонового альдегида и с верха колонки отбирают 1,64 кг/ч продукта, содержащего в своем составе, мас.%: н-Масляный альдегид 98,0
Бутанол 1,0
Крото новый !5 альде гид 1,0
Гндрирование осуществляют непрерывно с объемной скоростью подачи кротонового альдегида 7,3 ч-" .
Степень превращения кротонового 20 альдегида составляет 99,0% при селективности гидрирования 99,0%. Производительность процесса по н -масляному альдегиду равна 5, 3 кг на
1 кг катализатора в час (5,8 кг/л ка- >> талиэатора в час).
Пример 4. Способ осуществляют аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что температуру в реакторе поддерживают 115 С, в качестве раст-30 ворителя используют высококипящие побочные продукты синтеза 2-этилгексанола, кротоновый альдегид подают в количестве 0,7 кг/ч.
С верха ректификационной колонки отбирают 0,72 кг/ч продукта, содержащего в своем составе, мас.%; н -Масляный альдегид 87,5
Бутанол 10 40
Кротоновый альдегид 2,5
Гицрирование осуществляют непрерывно с объемной скоростью подачи б
Пример 5. Способ осуществляют аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что в качестве растворителя используют смесь алифатических. первичных спиртов С -С
1г т
При этом с верха ректификационной колонны отбирают 1,8 кг/ч продукта, содержащего в своем составе, мас,%: н-Масляный
96,1
2,6 альдегид
Бутанол
Кротоновый альдегид 1,3
Процесс осуществляют непрерывно с объемной скоростью подачи сырья
8,2 ч
Степень превращения кротонового альдегида составляет 98,7% при селективности гидрирования 97,4%. Производительность процесса по н -масляно.му альдегиду 5,1 кг на 1 кг катализатора в час (б,2 кг/л катализатора в час).
Показатели процесса по предлагамому и известному способам представлены в таблице.
Предложенный способ позволяет повысить производительность процесса до 4,3 6 5 кг/л катализатора в час против 0,127 кг/л катализатора в час з известном способе, а также улучшить качество целевого продукта за счет отсутствия примесей серы в целевом продукте.! сырья 3,2 ч- . Степень превращения кротонового альдегида составляет
97,5% при селективности гидрирования
90% и производительности процесса по и-масляному альдегнду 2,1 кг альдегида на 1 кг катализатора в час (2,3 кг/л катализатора в час).
1109380
Температура, OC
200 200
145 115
130
170
130
Объемная
0,15 О,!5,8,2
7,3 3,2
8,2
Выход н -масля-. ного альдегида, 7. 96,0 96,5
98,0 87,5 96,1
96 ° 3
96,0
Селективность, Ж
97,5 96,3 99,0 90
97,4
97,5 97,5
10-50 10-50
Отсутствует
Отсутствует
Производительность по н -масляному альдеги-, ду, кг/л катализатора в час
2,3 . 6,2
4,3
5,8
0,127 0,127
6,5
Составитель Н. Куликова
Редактор В.Данко Техред g,Кузьма Корректор С.Шекмар
Заказ 5995/16 Тираж 410 Подписное
ВНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 скорость подачи кротонового альдегида, ч-1
Содержание серы в g-масляном альдегиде, ррм
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4