Превращение 2-этилгексеновых спиртов в 2-этилгексаналь на медьсодержащих катализаторах

• Автор: Ибраев, Александр Вячеславович
• Шифр специальности: 05.17.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 83 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1. Катализаторы превращения непредельных спиртов в альдегиды
1.2. Превращение непредельных спиртов в альдегиды
НА МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРАХ
2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Описание лабораторной установки для изучения
парофазных каталитических реакций
2.2. Катализаторы и методика их активации
2.3. Анализ исходного сырья и продуктов реакций
2.4. Методика получения изомерных 2-эхидгексеновых спиртов
3. ИЗУЧЕНИЕ ПРЕВРАЩЕНИЙ 2-ЭТИЛГЕКСЕНОВЫХ СПИРТОВ
3.1. Выбор катализатора получения 2-этилгексаналя
3.2. Изучение превращений компонентов димерной фракции
3.3. Изучение химизма превращений 2-этилгексеновых спиртов
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОРАБОТКА ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ
2-ЭТИЛГЕКСАНАЛЯ
4.1. Поиск оптимальных условий получения 2-этилгексаналя
4.2. Изучение процесса выделения 2-этилгексаналя из продуктов каталитической переработки димерной фракции
4.3. Технологическая схема производства 2-этилгексаналя
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Одним из основных нефтехимических производств является гидрофор-милирование олефинов с образованием альдегидов (оксосинтез) [1, 2, 3]. Около 90 % объема мирового оксосинтеза составляет гидроформилирование пропилена с образованием смеси изомерных масляных альдегидов:
СИ)—сн=сн2 + с=о + н2
, снь—сн2—сн2—с

ж снч
сн-с СНГ к
Масляные альдегиды, как правило, не являются товарными продуктами и подвергаются дальнейшей переработке. Значительная часть их гидрируется с получением бутиловых спиртов. Около 50 % производимого н-масляного альдегида подвергают кротоновой конденсации с образованием 2-этилгексеналя, гидрированием которого производят 2-этилгексанол:
° /°
2 сн3—сн2—сн2—к‘|ОН> СН3—СН2—СІІ2—сн=с—+ н2о
ЧН І3Н3 н

СН3—СН2—СН2—СН=С + 2Н2
с2н5 н
2-Этилгексанол является одним из важнейших продуктов органического синтеза и используется в основном для получения пластификаторов [4, 5], а также в ряде других областей [6]. Мировое производство 2-этилгексанола в настоящее время составляет около 1,8 млн. тонн в год [7].
В промышленности для катализа гидроформилирования олефинов применяют карбонилы кобальта и родия. Более половины мощностей мировых оксопроизводств составляют родиевые процессы, как обладающие рядом существенных преимуществ: значительно более низкие температура и давление, более высокая селективность [8]. Важным преимуществом является и высокое соотношение н- и изомасляного альдегидов (продукты переработки последнего пользуются несколько меньшим спросом [9, 10, 11]).
В России по ряду причин были реализованы только кобальтовые схемы оксосинтеза. Процесс осуществляется при температурах 120 + 180 °С и давлениях 200 -г 300 ат. Продукт реакции содержит н-масляный и изомасляный альдегиды в соотношении (3 -з- 3,5) : 1. В настоящее время действуют три производства оксосинтеза - в городах Ангарск, Пермь и Салават. Производство в Ангарске рассчитано на 50 тыс. тонн в год бутиловых спиртов. Пермское производство выпускает 80 * 120 тыс. тонн в год 2-этилгексанола и до 30 тыс. тонн в год бутиловых спиртов. Производство в Салавате выпускает до 150 тыс. тонн в год бутиловых спиртов и до 20 тыс. тонн в год 2-этилгкексанола.
Варианты кобальтовых схем оксосинтеза различаются в основном способом его отделения от продуктов реакции и возврата в процесс [12, 13]. Производства в Салавате и Перми используют так называемую нафтенатно -испарительную схему, согласно которой кобальт выделяется и рециркулируется в процесс в виде соли, растворимой в реакционной смеси. Долгое время для приготовления таких солей использовались нафтеновые кислоты, но в середине 80-х годов они были заменены более дешевым концентратом кислот Се (в основном 2-этилгексановая).

Таблица
Превращение компонентов димерной фракции.
Результаты сравнительного испытания медьсодержащих катализаторов
Тем- пера- тура, °С Объемная скорость подачи сырья ч-1 Состав катализата, % Конвер- сия 2-этилгек- сеновых спиртов, % Выход 2-этилгек-саналя,% мольн.
2-этил- гекса- наль 2-этил- гексе- наль 2-этил- гекса- нол сумма 2-этил- гексено- лов
1 2 3 4 5

Сырье 1,3 31,1 44,4
Катализатор К-1
220 6,0 23,8 2,6 37,7 10,7 75,9 31
220 4,0 28,4 2,1 36,1 6,9 84,5 36
220 2,0 31,3 0,3 40,1 3,6 91,9 40
220 1,0 26,5 0,0 48,1 1,2 97,3 34
220 0,5 20,1 0,0 53,2 0,3 99,3 26
240 6,0 31,1 2,3 33,7 8,5 80,9 40
240 4,0 32,1 1,2 35,5 4,7 89,4 41
240 2,0 38,8 0,3 34,4 1,2 97,3 50
240 1,0 37,5 0,0 37,2 0,0 100,0 48
240 0,5 26,0 0,0 46,6 0,0 100,0 33
260 6,0 34,8 2,3 29,0 6,2 86,0 45
260 4,0 40,0 1,6 28,0 4,3 90,2 52
260 2,0 41,5 0,3 29,7 1,3 97,0 54
260 1,0 42,6 0,0 28,8 0,1 99,8 55
260 0,5 37,5 0,0 35,4 0,0 100,0 48