Способ получения органических кислот с*008

 

Изобретение касается производства кислот, в частности получения органических кислот C₈, которые используются для получения катализатора процесса оксосинтеза. Цель - увеличение выхода целевого продукта, упрощение технологии и интенсификация процесса. Органические кислоты C₈ получают из побочных продуктов гидроформилирования пропилена путем гидрирования водородом побочных продуктов гидроформилирования пропилена в присутствии в качестве катализатора 0,25 - 0,5% палладия, нанесенного на Al₂O₃, при повышенных температуре и давлении с получением гидрогенизата с последующим его окислением кислородом воздуха при температуре 30-80^oC и давлении 0,1-1,0 МПа. Побочные продукты подвергают гидрированию при объемном соотношении водород: сырье, равном (100-400):1, и объемной скорости подачи сырья 0,5-1,7 ч^-1. Эти условия позволяют повысить выход кислот до 96% против 83% в известном способе, упростить технологию процесса за счет снижения объемного соотношения водород: сырье с 1000:1 по известному способу до (100-400):1 и интенсифицировать процесс за счет увеличения объемной скорости подачи сырья с 0,3 ч^-1 по известному способу до 0,5-1,7 ч^-1. 2 табл.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения органических кислот C₈ из продуктов гидроформилирования пропилена. Органические кислоты C₈ находят применение для получения катализатора процесса оксосинтеза. Известен способ получения органических кислот C₈ из побочных продуктов гидроформилирования пропилена путем окисления этих продуктов кислородом воздуха [1] В этом случае происходит неселективное окисление непредельных альдегидов с выходом кислот C₈ не более 30% Полученные кислоты содержат в качестве примесей муравьиную кислоту и формальдегид, которые имеют повышенную коррозионную способность. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения органических кислот C₈ из побочных продуктов гидроформилирования пропилена [2] Сырье побочные продукты гидроформилирования ("димерная фракция") - предварительно подвергают ректификации для отделения тяжелой фракции. Полученный дистиллят гидрируют водородом в присутствии в качестве катализатора 0,25-0,5 палладия на Al₂O₃ при температуре 50-130^oC и давлении 1-50 атм при объемной скорости подачи сырья 0,3 ч^-1 и объемном соотношении водорода и сырья, равном или выше 1000: 1. Полученный гидрогенизат затем направляют на стадию жидкофазного окисления, где его окисляют кислородом воздуха при температуре 20-80^oC и давлении 0,1-1 МПа. Выход органических кислот C₈ не превышает 83% Данный способ имеет следующие недостатки: проведение процессов при очень больших объемных соотношениях водорода и сырья (1000:1) и малых объемных скоростях подачи сырья приводит к резкому увеличению объема реакционного оборудования; использование больших объемных соотношений водорода и сырья приводит к большим затратам водорода, что в конечном счете снижает рентабельность производства; необходимость предварительной подготовки сырья, проведение ректификации с отделением тяжелой фракции и необходимость ее дальнейшей утилизации. Все перечисленные недостатки существенно усложняют технологию процесса. Цель изобретения увеличение выхода целевого продукта, упрощение технологии и интенсификация процесса. Согласно изобретению органические кислоты C₈ получают из побочных продуктов гидроформилирования пропилена путем гидрирования водородом побочных продуктов гидроформилирования пропилена в присутствии в качестве катализатора 0,25-0,5 палладия, нанесенного на Al₂O₃, при повышенных температуре и давления с получением гидрогенизата и последующим его окислением кислородом воздуха при температуре 30-80^oC и давлении 0,1-1,0 МПа, а отличительной особенностью является то, что побочные продукты подвергают гидрированию при объемном соотношении водорода и сырья 100-400:1 и объемной скорости подачи сырья 0,5-1,7 ч^-1. В ходе исследования данного процесса неожиданно было установлено, что одновременное снижение объемного соотношения водорода и сырья до 100-400:1 и увеличение объемной скорости подачи сырья до 0,5-1,7 ч^-1 приводит к скачкообразному увеличению селективности превращения 2-этилгексеналя в 2-этилгексаналь на стадии гидрирования и к возможности подвергать переработке сырье без его предварительного облагораживания на стадии ректификации. Пример 1. Используют сырье побочные продукты гидроформилирования пропилена следующего состава, мас. 2-Этилгексеналь 10,05 2-Этилгексаналь 43,38 2-Этилгексанол 17,77 Бутанол 25,97 Высококипящие продукты 0,49 Сырье подают в реактор гидрирования при объемном соотношении водород: сырье 200: 1 с объемной скоростью подачи сырья 1,3 ч^-1. Процесс проводят в присутствии катализатора ( 0,5% Pd/Al₂O₃) при температуре 102^oC и давлении 10 атм. Получают гидрогенизат, который направляют на следующую стадию, где его окисляют при температуре 50^oC и давлении 0,1 МПа. Результаты ведения процесса даны в табл. 1. Состав продукта отражен в табл. 2. Примеры 2-7. Процесс проводят по примеру 1. Условия ведения процесса и полученные результаты даны в табл. 1 и 2. Пример 8. Используют сырье димерную фракцию гидроформилирования пропилена следующего состава, мас. 2-Этилгексеналь 23,00 2-Этилгексаналь 13,71 2-Этилгексанол 2,48 Бутанол 2,88
Изобутанол 1,02
Высококипящие продукты (ВКП) (29,21+4,42+0,23)
Сырье подают в реактор гидрирования при объемном соотношении водород: сырье 300: 1 с объемной скоростью подачи сырья 1,0 ч^-1. Процесс проводят в присутствии катализатора 0,25 Pd/Al₂O₃ при температуре 102^oC и давлении 10 атм. Получают гидрогенизат, который направляют на следующую стадию, где его окисляют при 60^oC и давлении 1,0 МПа (см. табл. 1 и 2). Пример 9 (сравнительный, на запредельное значение объемного соотношения водород:сырье). Побочные продукты гидроформилирования пропилена последовательно гидрируют и затем окисляют в условиях примера 5, однако гидрирование осуществляют при объемном соотношении водород:сырье, равном 90:1. Состав сырья и продукта приведен в табл. 2. Выход кислот C₈ составляет 83 за счет падения конверсии на стадии гидрирования при уменьшении соотношения водород:сырье. Пример 10 (сравнительный, на запредельное значение соотношения водород: сырье). Процесс гидрирования осуществляют, как указано в примере 7, однако при объемном соотношении водород: сырье, равном 500:1. Стадия окисления проводится по примеру 7. Выход кислот в этом случае 84% Таким образом, проведение процесса гидрирования при объемном соотношении водород:сырье, большем предлагаемого, приводит к снижению селективности за счет превращения части альдегидов в ВКП ( см.табл.2). Пример 11 (сравнительный, на запредельное значение объемной скорости). Процесс гидрирования и окисления осуществляется в условиях примера 2, однако при объемной скорости подачи сырья на стадию гидрирования 0,4 ч^-1. Состав сырья и полученного продукта указан в табл. 2. Выход кислот C₈ 85% Проведение процесса гидрирования при объемной скорости, большей предлагаемой, приводит к снижению селективности процесса. Пример 12 (сравнительный, на запредельное значение объемной скорости). Процесс гидрирования и окисления осуществляют в условиях примера 3, однако при объемной скорости подачи сырья на стадию гидрирования 1,8 ч^-1. Состав продукта приведен в табл. 2. Выход кислот в этом случае 83,5 Таким образом, проведение процесса гидрирования при объемной скорости,большей предлагаемой, приводит к снижению конверсии альдегидов C₈. Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет существенно упростить технологию процесса за счет снижения объемного соотношения водород: сырье с 1000:1 по прототипу до (100-400):1, что приводит к снижению реакционного объема оборудования, а также позволяет интенсифицировать процесс за счет увеличения объемной скорости подачи сырья с 0,3 по прототипу до 0,5 1,7 ч^-1. Другим преимуществом данного способа является увеличение выхода кислот до 96% против 83% в прототипе.

Формула изобретения

Способ получения органических кислот С₈ из побочных продуктов гидроформилирования пропилена путем гидрирования водородом побочных продуктов гидроформилирования пропилена в присутствии в качестве катализатора 0,25 0,5 мас. палладия, нанесенного на Al₂O₃ при 95 105^oС и давлении 0,1 2 МПа с получением гидрогенизата и последующим его окислением кислородом воздуха при 30 80^oС и давлении 0,1 1,0 МПа, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, упрощения технологии и интенсификации процесса, гидрирование проводят при объемном соотношении водорода и сырья (100 400):1 и объемной скорости подачи сырья 0,5 1,7 ч^-1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 29.04.1999

Извещение опубликовано: 27.12.2005        БИ: 36/2005

---