Способ получения 2-этилгексанола

(19) 7 С 2914 С 07 С 3112 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ ТЕЛ ЬСТВУ У 13 А.Прицкер,ва, С,К.Кусерев в,)идетельство СССР29/14, 1970,тельство СССР31/02, 1975(54) (57)ГЕКСАНОгексеналявии медьсостава,окись хро СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛА путем гидрирован в паровой фазе в одержащего катали мас.Х; окись меди ма 7-22, связующа-ЭТИЛя 2-этилприсутстатора75-92,добаваю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(прототип). ка 1-5 при повьппенной температуре и давлении с предварительным испарением 2-этилгексеналя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения экономичности процесса и увеличения срока службы катализатора, испарение 2-этилгексеналя проо вводят при температуре 40-100 С и малярном соотношении водород: 2-этилгексеналь в парогазовой смеси 15-40:1 и часть 2-этилгексеналя, равную 2,5-357 от общего продукта, подаваемого на испарение и гидрирование, непрерывно отводят в ректификационную колонну, где его отделяют в виде дистиллята от примесей образующихся высокопящих побочных продуктов и возврат в цикл испарения, а высококищие побочные продукты выводят куба., Изобретение относится к способу получения 2-этнлгексанола, который широко используется в качестве компонента сложноэфирных пластификаторов, мягчителей для получения акрилов и других целей.Основным способом получения 2- в . этилгексанола является гидрирование 2-этилгексеналя, пол 1 чаемого конденсацией н -масляного альдегида.Известен способ получения 2-этилгексанола 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 ступени и при 150-180 С и давлении 300 атм на никель- или медьсодержащем катализаторе на второй ступени 11.Недостатком способа является низкийвыход целевого продукта. 084268 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ,50 55 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения 2-этилгексанола гидрированием продукта конденсации масляного альдегида 2-этилгексеналя при повышенных температурах (140- 200 С) и давлении 0,05-3,0 атм, при котором гидрирование ведут на медьсодержащем катализаторе состава, вес, : окись меди 75-92, окись хрома 7-22, графит или А 1203 1-5, догидрирование продукта реакции ведут на никельхромовом катализаторе Г 2 Д.Оптимальной температурой парофаз. ного гидрирования является 140 - 160 С (температура ниже температуры кипения 2-этилгексеналя). 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 реакциоиноспособным соединением из-эа наличия карбонильной группы и двойной связи, легко вступающим в реакции уплотнения и конденсации при повышенной температуре. С ростом концентрации побочньк продуктов, уплотнения в продукте быстро растет количество высокомолекулярных продуктов смолистого характера. В промышленньк условиях для испарения 2-этилгексеналя используютскруббер-испаритель насадочногоили тарельчатого типа, орошаемыйпродуктом, через который снизу вверхпроходит водород, насьпцающийся парами 2-этилгексеналя. Согласно известному способу насыщенный парами2-этилгексеналя водород выходитсверху скруббера и поступает нагидрирование, а неиспарившаяся часть2-этилгексеналя воздращается наорошение.Однако в продукте, циркулирующемпо системе орошения скруббера, постепенно накапливаются высококипящие побочные продукты уплотненияи конденсации. Попадание побочныхпродуктов уплотнения в реактор парофазного гидрирования в количествеболее 2-3 мас.7 вызывает отравлениекатализатора, осмоление и забивкуаппаратуры. Кроме того, некоторыепобочные продукты, например непредельные эфиры типа 2-этилгексил-этилгексенилового эфира, практически не фотделимы 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-этилгексанола показывает,что уже через 200 часов непрерывнойэксплуатации скруббера-испарителясодержание высококипящих побочныхпродуктов в циркулирующем 2-этилгексенале превышает 6 вес,Х.Для предотвращения накоплениявысококипящих побочньк продуктов,попадания их на стадию парафазногогидрирования и снижения срока службы катализатора и качества товарнойпродукции 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-этилгексанолаЦель изобретения - повышение эко-,номичности процесса и увеличение срока службы катализатора,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получения2-этилгексанола путем гидрирования2-этилгексеналя в паровой фазе вприсутствии медьсодержащего катализатора состава, вес.7: окись меди 753 108492, окись хрома 7-22, связующая добавка 1-5 при повышенной температуре и давлении предварительным испарением 2-этилгексеналя, испарениепоследнего проводят при 40-100 С имолярном соотношении водород:2-этил 5гексеналь в парогазовой смеси 1540:1 и часть 2-этилгексеналя, равную 2,5-353 от общего продукта,подаваемого на испарение и гидрирование, непрерывно отводят в ректификационную колонну, где его отделяютв виде дистиллята от примесей образующихся высококипящих побочных продуктов и возвращают в цикл испаре.15ния, а высококипящие побочные продукты выводят из куба.Процесс осуществляют следующимобразом.2-Этилгексеналь, получаемый при20конденсации 11 -масляного альдегида,непрерывно поступает в емкость, изкоторой насосом непрерывно подаютчерез подогреватель в верхнюю частьиспарительного аппарата, представляющего собой колонну-скруббер, наполненную насадкой или снабженнуютарелками.Температуру 2-этилгексеналя после подогревателя поддерживают равной 40-100 С, В нижнюю часть испарителя непрерывно подают водород сдавлением до 1 ати. Для обеспеченияиспарения необходимого количества2-этилгексеналя следовательно, необходимой производительности реактора З 5гидрирования, водород в испарительподают в таком количестве,.чтобы молярное соотношение водород:2-этилгексеналь на выходе из испарителясоставляло 15-40:1 Проходя снизу вверх 40через испаритель, водород насыщаетсяпарами 2-этилгексеналя, поступает вподогреватель, где дополнительнодопогревается до рабочей температу-.ры 120-160 С и поступает в реактор 45опарофазного гидрирования. Неиспарившийся 2-этилгексеналь проходит испаритель сверху вниз (противотокомк водороду) и возвращается в сырьевую емкость. Из сырьевой емкости 50часть 2-этилгексеналя в количестве5-357 от поступающего свежего продукта.непрерывно отводят в ректификационную колонну. Из ректификациониойколонны сверху в виде дистиллата выводят 2-этилгексеналь, возвращаемыйв ту же сырьевую емкость, а снизув виде кубового продукта высококи 268 4пящие побочные продукты, образовавшиеся в испарителе.Высококипящие побочные продуктынепрерывно выводят из цикла.Это предотвращает накопление высококипящих побочных продуктов в цикле испарения 2-этилгексеналя, снижает количество образующихся побочныхпродуктов, уменьшает потери 2-этилгексанала.При. осуществлении процесса получения 2-этилгексанола по данномуспособу потери 2-этилгексанола натонну товарной продукции, связанныес работой узла испарения, не превышает 10-15 кг, кроме того, обеспечивается длительный срок службы катализатора и получение товарного2-этилгексанола, содержащего неболее 0,02-0,037 примесей непредельных соединений и 0,01-0,0153 карбо-нидьных соединений,П р и м е р 1. В емкость, содержащую 10 т частого этилгексеналя,непрерывно поступает свежий 2-этилгексеналь, содержащий, мас.7: 2-этилгексеналь 97,3, н -масляный альдегид 0,5, 2-этил-метилпентеналь0,5, н -бутанол 0,1, продукты конденсации 1,6 в количестве 2800 кг/ч.Из емкости насосом 2-этилгексеналь в количестве 20 т/ч непрерывно подают.в верхнюю часть испарителя через подогреватель, где сырье.нагревают до 40 С. В нижнюю частьоиспарителя подают водород в количестве 20 тыс-нмЗ/ч с давлением0,15 ати и температурой.35-40 С.оНасыщенный парами 2-этилгексена-.ля водород, т.е. парогазовая смесьводорода и альдегида в молярном со отношении 40:1, уходит из верхнейчасти испарителя и через подогреватель, где нагревается до 150 С, посотупает в реактор гидрирования.Неиспарившийся 2-этилгексенальв количестве 17200 кг/ч непрерывно,возвращают в сырьевую емкость.2800 кг/ч испарившегося 2-этилгексеналя в смеси с водородом, подогретые до 150 С, поступают в о реактор, заполненный медным катализатором, содержащим, мас.Ж: окись меди 75, окись хрома 22, графит 3.о Гидрирование осуществляют при 160 Си давлении О, 13 ати, из продуктагидрирования выделяют 2-этилгексенол, подвергаемый дополнительной очистке гидрированием в жидкой фазе1084268 Фпри давлении 20 атм и температуоре 130 С на никельхромовом катализаторе.Через 10 ч после начала непрерывного осуществления процесса начинают отводить 1 т/ч продукта из сырьевой емкости в ректификационную колонну. Одновременно подачу 2-этилгексеналя в сырьевую емкость увеличивают до 2840 кг/ч.Через верх колонны отводят960 кг/ч очищенного от высококипящих примесей 2-этилгексеналя, возвращаемого в сырьевую емкостьИз куба колонны выводят 40 кг/чпродуктов конденсации.Продукт, поступающий из верхнейчасти испарителя в реактор парофазного гидрирования, содержит не более 0,1 мас.7. примесей, что обеспечивает стабильную работу медногокатализатора гидрирования в течение не менее 10000 часов,В результате гидрирования и ректификации получают 2810 кг/ч товарного 2-этилгексанола с содержаниемосновного вещества 99,67 примесейнепредельных соединений 0,02 мас.Х,карбонильных соединений 0,01 мас.7.Потери 2-этилгексанола составляют4,6 кг на тонну товарной продук 30ции, выход 98,543.П р и м е р 2. В емкость, содержащую 10 т чистого 2-этилгексеналя,непрерывно подают свежий 2-этилгексеналь с содержанием, мас.Х:352-этилгексеналь 97,9, н -масляныйальдегид 0,5, и -бутанол 0,2, 2-этил-метилпентеналь 0,4 и высококипящие продукты 1 в количестве6000 кг/ч.40Из емкости насосом 30 т/ч продукт непрерывно подают в верхнюючасть испарителя через подогреватель, где продукт нагревают до 100 С.В нижнюю часть испарителя подают водород в количестве 17 тыс.нмв час с давлением 1 ати. Насыщенныйпарами 2-этилгексеналя водород (молярное соотношение водород:альдегидв парофазовой смеси составляет 15:1) 50уходит из верхней части испарителяи через подогреватель, нагревающийпарогазовую. смесь до 130 С, поступает в реактор гидрирования. 55Неиспарившийся 2-этилгексеиальв количестве 24 т/ч возвращают всырьевую емкость. 6Парогазовая смесь из испарителя через чодогреватель поступает в реактор, заполненный медным катализатором, содержащим, мас.7.: окись меди 92, окись хрома 7, графит 1.Гидрирование осуществляют при температуре в верхней зоне реактора 130 С и нижней зоне реакторао150 С.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 сырьевой емкости в ректификационную колонну. Через верх ректификационной: колонны выводят 250 кг/ч очищенного 2-этилгексеналя, возвращаемого в сырьевую емкость.50 кг/ч продуктов конденсации, выделяемьи из куба колонны, выводят из системы.Продукт, уходящий из верхней части испарителя в реактор парофазного гидрирования, содержит не более 0,5 мас.7 пРимесей высококипящих побочных продуктов уплотнения, что обеспечивает стабильную работу медного катализатора гидрирования в течение не менее 3000 ч. Из продукта гидрирования выделяют 2-этилгексанол, подвергаемый дополнительной очистке гидрированиемв жидкой фазе при давлении 18 ат. итемпературе 136 С на никельхромовомокатализаторе.В результате гидрирования и ректификации поцучают 6050 кг/ч товарного 2-этилгексанола с содержаниемосновного вещества 99,5 мас,7., примесей непредельных соединений0,03 мас.7 соединений, 0,015 мас.7карбонильных,Потери 2-этилгексанола составляют 10 кг на тонну товарной продукции, вьиод 99,007.П р и м е р 3. В емкость, содержащую 10 т чистого 2-этнлгексеналя,непрерывно поступает свежий 2-этилгексаналь с содержанием, мас.7:2-этилгексеналь 97,3, н -масляныйальдегид 0,4, 2-этил-метил-пентеналь 0,5, бутанол 0,4 высококипящие 1,4 в количестве 3000 кг/ч.Из емкости насосом 20 т/ч 2-этилгек"еналя непрерывно подается черезподогреватель в верхнюю часть испарителя с температурой 72 С. В нижнюючасть испарителя под давлением1084268 Составитель Л.ГорбачеваРедактор Н.Горват Техред О,Непе Корректор Г.Решетник Заказ 1918/17 Тираж 410 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул,Проектная, 4 0 25 ати подается водород в количе-3стве 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, одновременно увеличивая подачу 2-этилгексеналя в емкость до 3025 кг/ч.Из перегонного куба отгоняют в виде дистиллата 50 кг/ч 2-этилгексеналя, возвращаемого в сырьевую емкость, а в виде кубового продукта отводится 25 кг/ч продуктов уплотнения.Гидрирования и дальнейшую очистку 2-этилгексанола осуществляют аналогично примеру 1.В результате гидрирования и ректификации получают 3001 кг/ч товарного 2-этилгексанола того же качества, что и в примере 1.Потери 2-этилгексанола составляет 11,5 кг на тонну товарного продукта, выход целевого продукта 98,853.Получаемый во всех примерах 2- -этилгексанол удовлетворяет требованиям, предъявляемым к нему согласно ТУ, 38,102.126-80.П р и.м е р 4 (сравнительный) . В емкость, содержащую 10 т 2-этилгексеналя непрерывно поступает свежий 2-этилгексеналь того же состава, что и в примере 3, в количестве 3000 кг/ч. Из емкости 20 т/ч 2-этилгексеналя непрерывно поступает в верхнюю часть испарителя через подогреватель с температурой 132 С. В ниж- о нюю часть испарителя под давлением0,25 ати подают водород в количестве 6,5 тыс.нмз в час,.Из нижней части испарителя5 17 т/ч не испарившегося 2-этил-гексеналя возвращают в сырьевую емкостьНасыщенный парами 2-этилгексеналя водород (молярное соотношение во 10 дород:альдегид в потоке 11:1) изверхней .части испарителя проходитчерез подогреватель,"с температуорой 145 С поступает в реактор гидрирования того же состава, что и15 в примере 3. Дальнейший процесспереработки 2-этилгексаналя в 2-этилгексанол осуществляется так же,как в примерах 3 и 1.Через 200 ч непрерывной работы20 установки сырье для гидрирования содержит 10,2 мас.%, высококипящих по-,бочных продуктов уплотнения.В результате гндрирования и ректификации получают 2800 кг/ч товарно 25 го 2-этилгексанола с содержаниемосновного вещества 99, 17 и примесейкарбонильных соединений 0,15 мас.Х,а непредельных соединений О, 1 мас.Х.Потери 2-этилгексанола 70 кг наЗ 0 тонну товарной продукции.Срок службы медного катализатора на стадии парофазного гидрирования 2-этилгексеналя в 2-этилгексанол составляет не более 5000 ч.Проведение процесса предлагаемымспособом позволяет получать 2-этилгексанол более экономичным способомза счет увеличения срока службыкатализатора (до более 10000 часов)40 при уменьшении потерь целевого продукта до 10-14,6 кг/т против70 кг/т в известном способе,