Способ получения 2-этилгексаналя-1 Советский патент 1992 года по МПК C07C47/02 C07C45/50 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2-этилгекса- наля-1, являющегося промежуточным продуктом в синтезе 2-этилгексанола и 2- этилгексановой кислоты, из которых 2-этил- гексанол является одним из лучших компонентов пластификаторов, а 2-этилгек- сановая кислота находит широкое применение в синтезе сиккативов и при производстве катализаторов гидроформилирования алкенов (вместо нафтеновых кислот).

Известен способ получения 2-этилгек- саналя-1 путем каталитического гидрирования 2-этилгексен-2-аля-1 при 60-150°С и давлении 10,0-30,0 МПа. В качестве катализатора используют палладий, платину или рутений в количестве 0,01-1%, нанесенные на кремнийсодержащий носитель. При скорости подачи сырья 450 кг/ч через 3000 л катализатора, температуре 90°С и давлении 20,0 МПа получают продукт, содержащий 96,0% 2-этилгексаналя-1, 0,9% 2-этилгек- сен-2-аля-1, 1,3% 2-этилгексанола и 1,8% высококипящих примесей,

Недостатком этого способа является высокое давление, низкая объемная скороvj

ю

00

ю

сть подачи сырья (0,17 об./об,кат ч), низкий выход целевого продукта.

Известен также способ получения 2- этилгексаналя-1 путем каталитического гид- рирования 2-этилгексен-2-аля-1 при температуре 353 К и давлении до 0,01 МПа. В качестве катализатора используют палладий и оксиды редкоземельных элементов при массовом соотношении Рс1:оксид РЗЭ 2-90:98-10, нанесенные на оксид алюминия. В качестве растворителя используют гексан, Выход целевого продукта (2-этилгек- саналя)94%.

Недостатком данного способа является не высокий выход целевого продукта, применение редкоземельных элементов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения 2-этилгексаналя-1 путем каталитического гидрирования 2- этилгексен-2-аля-1 при температуре 80- 160°С, давлении 1-25 МПа. В качестве катализатора используют платину или палладий в количестве 0,01-0,3 мас.%, нанесенные на неорганический носитель (кизельгур, оксид алюминия). В качестве растворителя используют 2-этилгексаналь- 1 (исходный раствор содержит смесь 2-этил- гексен-2-аля-1 и 2-этилгексаналя-1 при массовом соотношении компонентов смеси 65:200-65:300). Выход целевого продукта составляет 94,6-95,9%. Проведение гидрирования чистого 2-этилгексен-2-аля-1 (без добавок в качестве растворителя 2-этилгек- сеналя-1) снижает выход целевого продукта до 88,2%. Часть полученного 2-этилгексана- ля-1 в результате гидрирования 2-этилгек- сен-2-аля-1 используют в процессе в качестве циркулирующего растворителя, а остальную часть 2-этилгексаналя-1 выводят из процесса и направляют на дополнительную очистку известными приемами (как правило путем ректификации).

Недостатком известного способа является невысокий выход целевого продукта, Кроме того, при воспроизведении способа обнаружено, что конверсия исходного 2- этилгексен-2-аля-1 при длительной работе катализатора (25-30 сут) снижается.

Целью изобретения является повышение стабильности работы катализатора и улучшение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 2-этилгексана- ля-1 путем гидрирования 2-этилгексен-2- аля-1 при температуре 80-130°С и давлении 0,1-5,0 МПа в присутствии в качестве катализатора палладия, нанесенного на оксид алюминия, в среде кислородсодержащего органического растворителя, в качестве кислородсодержащего органического растворителя используют бутилизобутират или изобутилбутират при массовом соотношении 2-этилгексен-2-аль-1:бутилизобутират (или изобутилбутират), равном 1:0,4-0,9 с

последующим разделением реакционной смеси в ректификационной колонне эффективностью 15-20 т.т. с отбором с верха колонны бутилизобутирата (или изобутилбу- тирата), который рециркулируется на ста0 дню гидрирования, а с низа колонны - целевого 2-этилгексаналя-1. Возможно непосредственное использование полученного гидрогенизата.

Использование в качестве растворите5 ля бутилизобутирата или изобутилбутирата в процессе гидрирования 2-этилгексен-2- аля-1 в 2-этилгексаналь-1 а присутствии нанесенных палладиевых катализаторов позволяет существенно повысить стабиль0 ность работы катализатора (с 25-30 сут до 2-3 мес).

Налчие в реакционной смеси бутилизобутирата или изобутилбутирата оказывает положительное влияние на стадии выделе5 ния целевого 2-этилгексаналя-1 из реакционной смеси ректификацией, при этом целевой продукт хорошего качества и не требует дополнительной очистки.

Пример 1. В реактор, представляю0 щий собой колонный аппарат и содержащий в качестве катализатора 0,25% Pd на А120з, непрерывно (сверху) подают смесь, содержащую 2-этилгексен-2-аль-1 и бутилизобу- тирэт при их массовом соотношении 1:0,4,

5 при температуре 80°С, давлении водорода 0,1 МПа, скорости подачи сырья 0,4 об/об.кат ч и молярном соотношении водорода и 2-этилгексеналя 30:1. Полученный гидрогенизат, содержащий продукты гидри0 рования 2-этилгексен-2-аля-1 и растворитель, направляют в ректификационную колонну, имеющую 15-20 т.т., с верха которой отбирают растворитель на стадию гидрирования, который рециркулируют, С низа

5 колонны получают целевой продукт с содержанием основного вещества 99,4%. Конверсия 2-этилгексен-2-аля-1 составляет 99,1%. Через 2,5 мес работы катализатора конверсия снижается незначительно (до 98,7%),

0 целевой продукт содержит 99,1% основного вещества.

Примеры 2-16. Процесс проводят как в примере 1, но с использованием изобутилбутирата и при другой температуре,

5 давлении, массовом соотношений 2-этил- гексен-2-аля-1 и растворителя.

Результаты ведения процесса приведены в таблице.

Пример 17, Процесс гидрирования проводят при температуре 100°С, давлении

1,0 МПа, массовом соотношении 2-этилгек- сен-2-аль-1:изобутилбутират, равном 1:0,5, с использованием катализатора 0,1 % Pd на А1аОз. Полученный продукт разгоняют на ректификационной колонне эффективностью 15-20 т.т. Растворитель рециркулиру- ют на стадию гидрирования, а с низа колонны получают целевой 2-этилгексаналь с содержанием основного вещества 99,3%. Конверсия 2-этилгексеналя составляет 99,6%. Через 2,5 мес работы конверсия снижается до 99,2 %. Содержание основного вещества в продукте остается неизменным.

Пример 18. Процесс гидрирования и ректификации проводят аналогично примеру 17, однако используют катализатор, содержащий 2% Pd на AlzOa. Целевой 2-этилгексаналь содержит 99,1 % основного вещества. Конверсия 2-этилгексеналя составляет 99,8%. Через 2,5 мес конверсия снижается до 99,5%. Содержание основного вещества в продукте составляет 99,1 %,

Следовательно, положительный эффект получается на катализаторах, содержащих 0,1-2,0 мае.% палладия.

Как видно из таблицы, положительный эффект достигается только в предлагаемых интервалах изменений параметров. Так, снижение температуры до 60°С (пример 11) приводит к меньшим значениям конверсии, а при увеличении температуры до 140°С (примеры 12 и 13) уменьшается содержание основного вещества в продуктах. Проведение процесса при увеличении количества растворителя (пример 15) не приводит к улучшению показателей процесса, а поэтому нецелесообразно, так как сопряжено с

0

увеличением энергозатрат и усложнением технологии. Уменьшение количества растворителя по сравнению с предлагаемым интервалом (пример 16) приводит к некоторому ухудшению показателей процесса, которое прогрессирует при дальнейшем снижении концентрации растворителя (пример 17). Использование других сложных эфиров (примеры 7 и 8) приводит как к снижению содержания основного вещества в целевом продукте, так и к меньшей стабильности работы катализатора.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет существенно по5 высить стабильность работы катализатора при сохранении высокой конверсии 2-этил- гексен-2-аля-1 (на уровне 99,1-99,8%) и улучшить качество целевого продукта после стадии ректификации - содержание основ0 ного вещества до 99,6% (вместо 94,6% по известному способу).

Формула изобретения Способ получения 2-этилгексаналя-1 путем гидрирования 2-этилгексен-2-аля-1 при температуре 80-130°С и давлении 0,1- 5,0 МПа в среде кислородсодержащего органического растворителя в присутствии 0,1-2,0 мас.% палладия, нанесенного на оксид алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности работы катализатора и улучшения качества целевого продукта, в качестве кислородсодержащего органического растворителя используют бутилизобутират или изобутил5 бутират при массовом соотношении 2-этил- гексен-2-аль-1:растворитель, равном 1:(0,4-0,9).

5

0

Изобретение касается производства альдегидов, в частности получения 2-этил- гексаналя, используемого в синтезе пластификаторов, сиккативов и катализаторов гид- роформилирования алкенов. Цель - повышение стабильности работы катализатора и улучшение качества целевого продукта. Получение 2-этилгексаналя проводят путем гидрирования 2-этилгексен-2-аля-1 при 80- 130°С и давления 0,1-5 МПа в среде кислородсодержащего органического растворителя в присутствии 0,1-2,0 мае.%, палладия, нанесенного на оксид алюминия. В качестве кислородсодержащего органического растворителя используют бутилизобутират или изобутилбутират при массовом соотношении 2-этилгексен-2-аль-1; растворитель - 1:0,4-0,9. Способ позволяет существенно повысить стабильность работы катализатора при сохранении высокой конверсии 2- этилгексен-2-аля-1 (на уровне 99,1-99,8%) и улучшить качество целевого продукта после стадии ректификации - содержание основного вещества до 99,6% (вместо 94,6% по известному способу). 1 табл. (Л С