Способ получения 2-этилгексанола Советский патент 1984 года по МПК C07C29/14 C07C31/125 

, Изобретение относится к способу получения 2-этилгексанола, которьй широко используется в качестве ком понента сложноэфирных пластификйто ров, мягчителей для получения акрилов и ,других целей. Основным способом получения 2-этилгексанола является гидрирование 2-этилгексеналя, пол аеного конденсацией н -масляного альдегида Известен-способ ползгчения 2-этил гексанола 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 сту пени и при 150-180°С и давлении 300 атм на никель- или медьсодержащем катализаторе на второй ступени Ci. Недостатком способа является низкийвыход целевого продукта. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения 2-этилгексанола гидрированием продукта конденсации масляного альдегида 2-этилгексеналя при повыпенньк температурах (140200°С) и давлении 0,05-3,0 атм, при котором гидрирование ведут на медьсодержащем катализаторе состава, вес,%: окись меди 75-92, окись 7-22, графит или А120 1-5, догидрирование продукта реакции ведут на никельхромовом катализаторе 23. Оптимальной температурой парофаз ного гидрирования является 140 (температура ниже температу ры кипения 2-этилгексенапя). 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 реакционноспособным соединением из-за наличия карбонильной группы и двойной связи, легко вступающим в реакции уплотнения и конденсащ€И при повышенной температуре. С ростом концентрации побочных продуктов, уплот нения в продукте быстро растет количество высокомолекулярных продуктов смолистого характера. 682 В промьшшенных условиях для испарения 2-этилгексеналя используют скруббер-испаритель насадочного или тарельчатого типа, орошаемый продуктом,через который снизу вверх проходит водород, насьш1ающийся па- . рами 2-этилгексеналя. Согласно известному способу насьщенный парами 2-этилгексеналя водород выходит сверху скруббера и поступает на гидрирование, а неиспарившаяся часть 2-этилгексеналя возвращается 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.% вызьшает 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-этш1гексанола показывает, что уже через 200 часов непрерьшной эксплуатации скруббера-испарителя содержание высококипящих побочных продуктов в циркулирующем 2-этилгексенале превьш1ает 6 вес.%. Для предотвращения накопления высококипящих побочных продуктов, попадания их на стадию парафазного гидриро ванш1 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 товарного 2-этилгексанола. Цель изобретения - повьш1ение экогномичности процесса и увеличение срока службы катализатора. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 2-этш1гексанола путем гидрирования 2-этилгексеналя в паровой фазе в присутствии медьсодержащего катализатора состава, вес.%: окись меди 7592, 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-этил гексеналь в парогазовой смеси 1540:1 и часть 2-этш1гексеналя, равную 2,5-35% от общего прЬдукта, подаваемого на испарение и гидрирование, непрерывно отводят в ректифи кационную колонну, где его отделяют в виде дистиллята от примесей образующихся высококипящих побочных про дуктов и возвращают в цикл испарения, а высококипящие побочные продукты выводят из куба. Процесс осуществляют следующим образом., 2-Этилгексеналь, получаег-ый при конденсации и -масляного альдегида, непрерывно поступает в емкость, из которой насосом непрерывно подают через подогреватель в верхнюю часть испарительного аппарата, представляющего собой колонну-скруббер, наполненную насадкой или снабженную тарелками. Температуру 2-этилгексеналя после подогревателя поддерживают равной 40-100°С, В нижнюю часть испарителя непрерывно подают водород с давлением до 1 ати. Дпя обеспечения испарения необходимого количества 2-этилгексеналя следовательно, необ ходимой производительности реактора гидрирования, водород в испаритель подают в таком количестве, чтобы мо лярное соотношение водород:2-этилгексеналь на выходе из испарителя составляло 15-40:Шроходя снизу вве

через испаритель, водород насьш1ается парами 2-этилгексеналя, поступает в подогреватель, где дополнительно допогревается до рабочей температуры 120-160 С и поступает в реактор парйфазного гидрирования. Неиспарившийся 2-зтилгексеналь проходит испаритель сверху вниз (противотоком к водороду) и возвращается в сь1рьевую емкость. Из сырьевой емкости часть 2-этилгексеналя в количестве 5-35% от поступающего свежего продукта, непрерывно отводят в ректификационную колонну. Из ректификационной колонны сверху в виде дйстиллата выводят 2-этилгексеналь, возвращаемый в ту же сырьевую емкость, а снизу в виде кубового продукта высококиотношении 40:1, уходит из верхней части испарителя и через подогреватель, где нагревается до , поступает в реактор гидрирования.

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

2800 кг/ч испарившегося 2-этилводородом, посмеси с

гексеналя в о,

догретые до 150 С, поступают в реактор, заполненный медным катализатором, содержащим, мас.%: окись меди 75, окись хрома 22, графит 3. Гидрирование осуществляют при 160 С и давлении 0,13 ати, из продукта гидрирования вьщеляют 2-этилгексенол, подвергаемый дополнительной очистке гидрированием в Ж1адкой фазе 68 пящие побочные продукты, образовавшиеся в испарителе. Высококипящие побочные продукты., непрерывно вьюодят из цикла. Это предотвращает накопление высококипящих побочных продуктов в цикле испарения 2-этилгексеналд, снижает количество образующихся побочных , продуктов, уменьшает потери 2-зтилгексанола. При. осуществлении процесса получения 2-этилгексанола по данному способу потери 2-этилгексанола на тонну товарной продукции, связанные с работой узла испа рения, не превышает 10-15 кг, кроме того, обеспечивается длительньм срок службы катализатора и получение товарного 2-этилгексанола, содержащего не более 0,02-0,03% примесей непредельных соединений и 0,01-0,015% карбонидьных соединений. Пример 1. В емкость, содержащую 10 т частого этилгексеналя, непрерьшно поступает свежий 2-этилгексеналь, содержащий, мас.%: 2-этш1гексеналь 97,3, н-масляный альдегид 0,5, 2-этйл-4-метилпентеналь 0,5, н-бутанол О,1, продукты конденсации 1,6 в количестве 2800 кг/ч. Из емкости насосом 2-этилтексеналь в количестве 20 т/ч непрерывно подают.в верхнюю часть испарителя через подогреватель, где нагревают до 40 С. В нижнюю часть испарителя подают водород в количестве 20 тыс-нм /ч с давлением 0,15 ати и температурой.35-40 С. Насыщенный парами 2-этилгексена-. ля водород, т.е. парогазовая смесь вЬдорода и альдегида в молярном сопри давлении 20 атм и температуре на никельхромовом катализ торе. Через 10 ч после начала непреры ного осуществления процесса начина ют отводить 1 т/ч продукта из сырье вой 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 из верхней части испарителя в реактор парофазного гидрирования, содержит не более 0,1 мас.% 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 99,6%, примесей непредельных соединений 0,02 мас.% карбонильных соединений 0,01 мас.% Потери 2-этилгексанола составляют 14,6 кг на тонну товарной продукции, выход 98,54%. Пример 2. В емкость, содер жащую 10 т чистого 2-этилгексеналя непрерывно подают свежий 2-этилгексеналь с содержанием, мас.%: 2-этйлгексеналь 97,9, и-масляный альдегид 0,5, н -бутанол 0,2, 2-этил-4-метилпентеналь 0,4 и высококипящие продукты 1 в количестве 6000 кг/ч. Из емкости насосом Ьо т/ч про- дукт непрерывно подают в верхнюю часть испарителя через подогрева100°тель, где продукт нагревают до Б нижнюю часть испарителя подают водород в количестве 17 тыс.нм в час с давлением 1 ати. Насыщеиньй парами 2-этилгексеналя водород (молярное соотношение водород:альдегид в парофазовой смеси составляет 15:1 уходит из верхней части испарителя и через подогреватель, нагревающий парогазовую смесь до , поступает в реактор гидрирования. Неиспарившийся 2-эт гвксеналь в количестве 24 т/ч возвращают в сьфьевую емкость. 8 Парогазовая смесь из испарителя через подогреватель поступает в реактор, заполненный медным катализатором, содержащим, мас.%: окись меди 92, окись хрома 7, графит 1. Гдцрирование осуществляют при температуре в верхней зоне реактора 30°С и нижней зане реактора 150С. 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 сьфьевой емкости в ректификационную колонну. Через верх ректификационной : колонны выводят 250 кг/ч очищенного 2-этилгексеналя, возвращаемого в сырьевую емкость. 50 кг/ч продуктов конденсации, выделяемых из куба колонны, выводят из системы. Продукт, уходящий из верхней части испарителя в реактор парофазного гидрирования, содержит не более 0,5 мас.% примесей высококипящих побочных продуктов уплотнения, что обеспечивает стабильную работу медного катализатора гидрирования в течение не менее 3000 ч. Из продукта гидрирования вьщеляют 2-этилгексанол, подвергаемый дополнительной очистке гидрированием в жидкой фазе при давлении 18 ат, и температуре на никельхромовом катализаторе. В результате гидрирования и ректификации подучают 6050 кг/ч товарного 2-этилгексанола с содержанием основного вещества 99,5 мас.%, примесей непредельных соединений 0,03 мас.% соединений, 0,015 мас.% карбонильных. Потери 2-этилгексанола составляют 10 кг на тонну товарной продукции, выход 99,00%. Пример 3. В емкость, содержащую 10 т чистого 2-этш1гексеналя, непрерывно поступает свежий 2-этилгьксаналь с содержанием, мас.%: 2-этш1гексеналь 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-этилгексеналя непрерывно подается через подогреватель в верхнюю часть испарителя с температурой 72°С. В нижнюю часть испарителя под давлением 1 0,25 ати подается водород в колич 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, од новременно увеличивая подачу 2-эти гексеналя в емкость до 3025 кг/ч. Из перегонного куба отгоняют в ввде дистиллата 50 кг/ч 2-этилгекс наля, возвращаемого в сьфьевую емкость, а в виде кубового продукта отводится 25 кг/ч продуктов уплотн ния. Гидрирования и дальнейшую очист ку 2-этш1гексанола осуществляют аналогично примеру 1. В результате гидрирования и рек тификации получают 3001 кг/ч товар ного 2-этш1гексанола того же качес ва, что и в примере 1. Потери 2-этилгексанола составля ет 11,5 кг на тонну товарного продукта, выход целевого продукта 98,85%. Получаемый во всех примерах 2-этилгексанол удовлетворяет требованиям, предъявляемым к нему согла но ТУ, 38.102.126-80. П р и.м е р 4 (сравнительный). В емкость, содержащую 10 т 2-этилгексеналя непрерьшно поступает све жий 2-этш1гексеналь того же состава, что и в примере 3, в количестве 3000 кг/ч. Из емкости 20 т/ч 2-этилгексена ля непрерывно поступает в верхнюю часть испарителя через подогреватель с температурой . В ниж8нюю часть испарителя под давлением 0,25 ати подают водород в количестве 6,5 тыс.нм в час. Из нижней части испарителя 17 т/ч не испарившегося 2-этил-гексеналя возвращают в сьфьевую емкость. Насьпценный парами 2-этилгексеналя водород (молярное соотношение водород: альдегид в потоке 11:1) из верхней части испарителя проходит через подогреватель, -с температурой 1А5 С поступает в реактор гидрирования того же состава, что и в примере 3. Дальнейший процесс переработки 2-этилгексаналя в 2-этилгексанол осуществляется так же, как в примерах 3 и 1. Через 200 ч непрерывной работы установки сьфье для гидрирования содержит 10,2 мас.%, высококипящих по-, бочных продуктов уплотнения. В результате гидрирования и ректификации получают 2800 кг/ч товарного 2-этилгексанола с содержанием основного вещества 99,1% и примесей карбонильных соединений 0,15 мас.%, а непредельных соединений 0,1 мас.%. Потери 2-этилгексанола 70 кг на 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-зтилгёксанол более экономичным способом за счет увеличения срока службы катализатора (до более 10000 часов) при уменьшении потерь целевого продукта до 10-14,6 кг/т против 70 кг/т в известном способе.

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:.,