Способ очистки изооктилового спирта-сырца Советский патент 1982 года по МПК C07C31/125 C07C27/26 

СПОСОБ ОЧИСТКИ ИЗООКТИЛОВОГО СПИРТА-СЫРЦА

Изобретение относится к усовер шенствованию способа получения изооктилового спирта (2-этилгексанола), который находит широкое применение в основном органическом синтезе в качестве компонента пластификаторов, присадок и т.д.

Одним из наиболее распространенных способов получения высших первичных алифатических спиртов является процесс каталитического гидрирования с1-(Ь-ненасыщенных альдегидов, получаемых конденсацией насыщенных алифатических альдегидов меньшего,молекулярного веса.

Известен способ получения изооктилового спирта, включающий две стадии гидрирования 2-этилгексеналя, осуществляемые последовательно. На первой стадии 2-этилгексеналь гидрируют в паровой фазе на катализатор& медь на кизельгуре, при 1бО°С и давлении 0,1 атм. Выделенный-и.з гидрогенизата изооктиловый спирт-сырец подвергаЮТ рафинирующему гидрированию в жидкой фазе на катализаторе - никель на кизельгуре, при kO°C и давлении 25 атм. Суммарный выход изооктилового спирта составляет tl.

Недостатком этого способа является низкий выход продукта.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является спо10соб получения изооктилового спирта, также включающий две стадии гидрирования 2-зтилгексеналя. На первой стадии 2- этил гексеналь гидрируют в паровой фазе на медном катализаторе,

15 содержащем окиси меди, окиси хрома, 1-5 графита, как связующей добавки. Полученный изооктиловый- спирт-сырец подвергают рафини рующей гидроочистке при повышенном

20 давлении и температуре на никель-хромовом ка;тализаторе, преимущественно при температуре 100-180°С и давлении 10-100 атм; Способ обеспечивает ЭЭ

ныи выход изооктилового спирта хорошего качества С2.

В качестве никель-хромового катализатора используют стандартный никель-хромовый катализатор.

Катализатор содержит мас.%:

Металлический никель

в пересчете на сухое

вещество (в виде

окиси никеля 61б мас.)kB-sr

Окиси хрома в пересчете на сухое вещество26-29

Графит, вода и

примесиОстальное

Катализатор имеет следующие физико-химические и структурные характеристики:

Средний размер

кристаллов никеля, А.

Общий объем

пор, смЗ/г 0,26-0,28

Общая удельная

поверхность, м /м170-200

Преобладающий

радиус пор, А

Состояние окиси

хромаАморфное

Недостаток этого способа Связан именно с применением стандартного никель-хромового катализатора на стадии рафинирующего гидрирования изооктилового спирта- сырца.

Стандартный никель-хромовый катализатор обладает высокой активностью в целом ряде гидрирования, в том числе гидрирования непредельных И карбонильных соединений, вследствие чего никель-хромовый катализатор может успешно использоваться для гидроочистки 2-этилгексанола-сырца от примесей непредельных и карбонильных соединений.

Селективность стандартного никель-хромового катализатора в таких процессах при оптимальных температурах практически 100%.

Однако интервал оптимума температуры, при котором катализатор сохраняет высокую селективность, относительно мал. Так, например, при осуществлении рафинирующего гидрирования изооктилового спирта-сырца на стандартном никель-хромовом катализаторе при давлении 20 атм, температура 180°С с объемной скоростью подачи спирта-сырца 1,5 чудается

получить почти количественный выходочищенного изооктилового спирта (более 98). Однако если при прочих равных условиях температуры в реакторе будет повышена до , выход очищенного изооктилового спирта составляет лишь 90%, а при температуре 210°С - лишь 79%.

6 связи с этим при промышленном 0 осуществлении способа для стадии жидкофазной гидроочистки изооктилового спирта-сырца необходико использовать реакторы изотермического типа со сложной системой тег}лосъёма. 5 Указанное обстоятельство значительно усложняет и удорожает способ.

Цель изобретения - упрощение и улучшение технологии стадии рафинирующего гидрирования изооктилового 0 спирта-сырца, сохраняя высокий выход целевого продукта и его высокое качество.

Поставленная цель достигается согласно способу, который заключается в том, что спирт-сырец, полученный гидрированием 2- этилгексеналя, подвергают очистке - рафинирующему гидрированию в адиабатическом режиме /при 120-210°С и давлении 10-30 атм в присутствии никель-хромового катализатора, содержащего 48-51 мас.% никеля, 26-29 мас.% окиси хрома и остальное - графит, влага, примеси, имеющего следующие физико-химические структз рные показатели: Общая удельная

поверхность, MVr60-120

Средний размер кристаллов никеля, А80-150 Общий размер пор, смЗ/г 0,,7 Преобладающий радиус пор, А 250-350 Доля кристаллической в общем содержании окиси хрома, % 70-93 Катализатор готовят известным способом путем соосаждения гидрата окиси хрома и карбоната никеля из растворов двухосновного азотнокислого хрома Сг(ОН)ц (NOj) И азотнокислого никеля Ni(Nd5) раствором соды После слива растворов солей полученный осадок отфильтровывают и промывают. Затем порошкообразную смесь гидрата окиси хрома Сг(и)Н}з и карбоната никеля NiCO сушат и прокалива-, ют. получая смесь окиси никеля NiO и окиси хрома Cr, Прокаленную катализаторную смесь измельчают, смеши вают с необходимым количеством графи та и формуют в таблетки. Полученные таблетки катализатора прокаливают в токе водорода при 400-500°С в течение tO-lOO ч. Полученный катализатор стабилизируют обработкой азотом с примесью 1-2% кислорода при комнатной температуре. Пе ред использованием катализатор nor вторно обрабатывают водородом при JOO-JJSO C в течение 10-30 ч. Предлагаемый способ предлагает использовайие никель-хромового катализатора того же химического состава что и стандартный, но имеющего другую структуру и физико-химические ха рактеристики . Получить такой катализатор можно например, взяв в качестве исходного материала известный стандартный никель-хромовый катализатор. Изменение физико-химических характеристик катализатора ведут термообработкой в среде водорода, азота и других инертных газов. За счет прокаливания в токе азота при 350- 400°С аморфная смесь хрома переводится в кристаллическую. Результаты приведены в таблице. Время прокали30 50 вания, ч Доля кристалли65 100 ческой (L CrfjO,% Аналогичными приемами варьируется размер кристаллов никеля, общий объе и радиус пор. Преимущество предлагаемого катали затора заключается в его селективнос ти при более широком температурном интервале. Побочные реакции гидрогенеза на предлагаемом катализаторе на блюдаются лишь при температуре выше 280°С. Проведение процесса в адиабатичес ких условиях даже при более высокой температуре, чем в изотермическом . реакторе, позволяет снизить энергозатраты, так как проведение процёс-. са в адиабатическом режиме позволя- ет отказаться от Циркуляции в сие-, теме хладагента, которая необходима в изотермических реакторах, и следовательно, отказаться от энергозатрат на циркуляцию, которые составляют обычно большую часть энергозатрат. Пример 1. 3200 г изооктилового спирта-сырца, выделенного из продукта .гидрирования 2-этилгексёналя в паровой фазе на медном катализаторе и содержащего 92,1 мас. 2-этилгексанола,3,9 мас. 2-этилгексаналя, 3,3 мас.% 2-этилгексаналя, мас.% 2-этилгексенолаи О.,5мас.% прочих органических примесей, подвергают рафинирующему гидрированию на никель-хромовом катализаторе следующего состава, мас.%: Металлический никель {в виде окиси никеля, 60, мас.%) 7,5 Окись хрома 32 . Графит5 . Вода2,6 200 см катализатора в виде таблеток загружают в реактор проточной установки непрерывного действия и восстанавливают в токе водорода при , после чего он имеет следующие физико-химические и структурные характеристики:Общая удельная поверхность, 119 Средний размер кристаллов никеля, А82 Общий объем . пор, 0,42 Преобладаюа(ий радиус пор, А 250 Доля кристаллической (ixCrijO J в общем содержании окиси хрома, % Реакцию гидрирования ведут в адибатических условиях при давлении 30 атм, температуре на входе в реакор , температура на выходе из еактора , с объемной скоростью одачи изооктилового спирта-сырца 1,5 ч--. Из полученного гидрогенизата с помоью ректификации выделяют 3168 г (выход Э%) товарного изооктилового спирта о следующим содержанием,мае.%: Основное вещество99,0 Непредельные соединения0,05 Карбонильные соединения0,01 Для сравнения рафинирующее г рование изооктилового спирта то состава проводят в аналогичных виях в присутствии стандартного кель-хромового катализатора. Пр этом из 3200 г изооктилового сп сырца получают 2912 г товарного октилового спирта, т.е. выход т ного спирта составляет лишь 9it Пример 2. 2500 г изоок вого спирта-сырца, выделенного продукта гидрирования 2-этилгек ля в паровой фазе .на медном кат торе и содержащего 93 мас.% 2-э гексанола, 3,5 мае.I 2-этилгекс ля, 3,0 мас. 2-этилгексеналя, 0,15 мас.% 2-этилгексанола, 0,3 прочих органических примесей, п гают рафинирующему гидрированию никель-хромовом катализаторе сл ющего состава, масД: Металлический никель (в виде окиси никеля, 70 мае.)55 Окись хрома25 ГрафитТ Вода4 200 см кaтaлизatopa в виде т бок загружают в реактор проточн установки непрерывного действия восстанавливают в токе водорода 50С, после чего он имеет след физико-химические и структурные рактеристики : Общая удельная поверхность, Средний размер кристаллов никеI 0,69 ля, А Общий объем пор, Преобладающий радиус пор, Д Доля кристаллической d в общем содержании окиси хрома, 28 Реакцию гидрирования ведут в адиабатических условиях при давлении 10 атм, температуре на входе в реактор , температуре на выходе из реактора l8l°C с объемной скоростью подачи изооктилового спирта-сырца 0,5 ч--. Из полученного гидрогенизата выделяют ,5 г товарного изооктилового спирта (выход 99,5) со следующим содержанием, масД: Основное вещество 99,1 Непредельные « соединения 0,038 Карбонильные соединения Для сравнения рафинирующее гидрирование изооктилового спирта-сырца того же состава проводят в аналогичных условиях в присутствии стандартного никель-хромового катализатора. При этом из 2500 г изооктилового спирта-сырца получают 2387,5 г товарного изооктилового спирта, т.е. выход изооктилового спирта составляет 95,5°. Пример 3. Изооктиловый спирт-сырец подвергают рафинирующему гидрированию в условиях, аналогичных примеру 1, с той лишь разницей, что процесс ведут при температуре на входе в реактор 120°С с объемной скоростью подачи спирта 0,75 ч . Гидрируют 1000 г изооктилового спирта-сырца, содержащего 93,1 мас.% 2-этилгексанола, 1-мас.% 2-этилгексаналя, 0,4 мас.% 2-этилгексаналя, 0,1 мас.% 2-этилгексенола и 0,4 мас.% прочих примесей и из полученного гидрогенизата выделяют с помощью ректификации 995 г товарного изооктилового спирта (выход 99,5%) со следующим содержанием, мас.: Основное ве99,5 щество Непредельные 0,05 соединения Карбонильные 0,02 соединения Формула изобретения Способ очистки изооктилового спирта-сырца путем его рафинирующего гидрирования при температуре 120-210 0 и давлении 10-30 атм в присутствии никель-хромового катализатора, содер9 .937 - жащего металлического 48-51 мас.% никеля, 26-29 мае. окиси хрома и остальное - графит, вла.га, примеси, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, послед-5 ний проводят в адиабатическом режиме в присутствии никель-хромбвого катализатора, имеющего следующие физикохимические структурные показат-...,.10 Г Общая удельная поверхность, м /г 60-120 Средний размер кристаллов никеля , 80-1501$ Общий размер j п L п 7 объема пор, см /г Q,4-u,/ Преобладающий радиус пор, А Z50-3: u Доля кристаллической ct ° |Дем содержании окиси хрома, % 17) Источники принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции IP 2058532, кл. С Q7 С 29/00, опублик.1971. 2. Авторское свидетельство СССР 692821, кл. С 07 С 3t/02, 1979 (прототип).