DEP0014704DA - Verfahren zur Herstellung von sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen durch kontinuierliche Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Verbindungen mit mindestens einer olefinischen Doppelbindung in sauerstoffhaltige Derivate mit einem Kohlenmonoxyd und Wasserstoff enthaltenden Gas in Gegenwart eines Katalysators.

Bislang wurde bei diesem Verfahren das flüssige Ausgangsmaterial mit darin suspendiertem fein verteiltem Katalysator, sowie das gasförmige Ausgangsmaterial getrennt vorerwärmt und die verschiedenen Umsetzungsteilnehmer erst im Reaktionsraum vermischt. Dieses Verfahren hat aber nicht zu den besten Ergebnissen geführt. Wie gefunden wurde, gelangt man zu besseren Ergebnissen, wenn man bei der Herstellung von sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen durch kontinuierliche Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Verbindungen mit mindestens einer olefinischen Doppelbindung mit einem kohlen- monoxyd- und wasserstoffhaltigen Gas in Gegenwart eines Katalysators das olefinische Ausgangsmaterial zusammen mit dem Gas und dem Katalysator vorerwärmt. Dieses kombinierte Vorerwärmen erfolgt vorzugsweise innerhalb eines Temperaturbereichs von 80° bis 130°. Infolgedessen ist es bei dem erfindungsgemässen Verfahren nicht erforderlich, die Umsetzungsteilnehmer während der ganzen Vorwärmedauer zu vermischen.

Anscheinend reagiert bei dem kombinierten Vorerwärmen das kohlenmonoxyd- und wasserstoffhaltige Gas mit dem katalytisch aktiven Metall, wodurch es zur Bildung von kohlenmonoxyd- und wasserstoffhaltigen Metallverbindungen kommt, welche entweder als solche oder in Gestalt von Additionsprodukten mit olefinischem Ausgangsmaterial aktiv an der Bildung der sauerstoffhaltigen Derivate teilnehmen.

Die Bildung dieser Verbindungen geht gut bei Temperaturen vor sich, die niedriger sind als jene im Reaktionsraum. Infolgedessen sind bei dem vorliegenden Verfahren die Metallverbindungen schon ganz am Anfang der Reaktion zwischen dem olefinischen Ausgangsmaterial und dem Gase vorhanden. Durch die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens wird daher eine bessere Ausnutzung des Reaktionsraums und ein höherer Durchsatz des Ausgangsmaterials erreicht.

Man kann auch einen suspendierten kobalthaltigen Katalysator verwenden, der bei dem kombinierten Vorerwärmen Kobalthydrocarbonyl oder Additionsprodukte davon bilden kann. Der Katalysator kann dem Ausgangsmaterial auch vor oder während des Vorerwärmens in Form einer Flüssigkeit oder einer gasförmigen Verbindung einverleibt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel erläutert, das die besondere Wirkung des Verfahren anhand eines Vergleichsversuchs ersehen lässt.

Beispiel:

In einem vertikalen Reaktionsofen mit einer Länge von 8 m der durch unter Druck kochendes Wasser gekühlt wurde, wurde eine Fraktion olefinischer Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen im Molekül, zusammen mit Wassergas, das aus 40,7% Kohlenmonoxyd und 54% Wasserstoff bestand, und weiterhin inerte Gase und ein Katalysator, der sich aus 36 Gew.-% Kobalt auf Kieselgur in einer Menge von 4 Gew.-%, berechnet auf das olefinische Ausgangsmaterial, zusammengesetzte, eingeführt. -Die Kohlenwasserstoffraktion war von dem Produkt abdestilliert worden, das durch Dampfphasenspaltung von Paraffin erhältlich ist, und bestand aus 86 Gew.-% Olefinen. -Es wurden gleichzeitig zwei Versuche durchgeführt. Bei einem Versuch wurde das Vorwärmen der Umsetzungsteilnehmer zusammen mit dem Katalysator vorgenommen, während beim zweiten Versuch das Wassergas einerseits und die Olefine mit dem darin suspendierten Katalysator andererseits getrennt vorerwärmt wurden. Bei dem erstgenannten Versuch wurden 0,8 l Katalysatorsuspension je l des Reaktionsraums pro Stunde, auf 107° vorerwärmt, zusammen mit Wassergas in einer Menge von 633 l pro kg olefinischen Ausgangsmaterials eingeführt. Um zu verhindern, dass die Temperatur im Reaktionsraum über 170° steigt, musste der Kühlmantel bei einer Temperatur von 100° gehalten werden. Die Umwandlung des Ausgangsmaterials in sauerstoffhaltige Verbindungen betrug 75 Gew.-%, d.h. 87% der Olefine wurden umgewandelt.

Bei dem zweiten Versuch, bei dem olefinisches Ausgangsmaterial mit dem Katalysator und das Gas getrennt vorerwärmt wurden, war es zur Erreichung einer ungefähr gleichen Umwandlung (73%) erforderlich, eine Verminderung des Durchsatzes auf 0,71 l der Katalysatorsuspension je l des Reaktionsraums pro Stunde und eine Erhöhung der Temperatur des Kühlmantels auf 120° vorzunehmen, damit die Temperatur im Reaktionsraum auf 170° stieg, und zwar im Hinblick auf die geringere Wärmeentwicklung je Zeiteinheit.

Die Erfindung gestattet die Herstellung von sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen, insbesondere von Aldehyen und Alkoholen, die als solche verwendet oder chemischen Umwandlungen unterworfen werden können. Als solche kommen u.a. Oxydationen zu Säuren, Reduktionen der Aldehyde zu Alkoholen, Veresterungen usw. in Betracht, welch letztere u.a. zur Erzeugung von Weichmachungsmitteln durchgeführt werden können.

Claims (3)

1.) Verfahren zur Herstellung von sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen durch kontinuierliche Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Verbindungen mit mindestens einer olefinischen Doppelbindung mit einem kohlenmonoxyd- und wasserstoffhaltigen Gas in Gegenwart eines Katalysators, dadurch gekennzeichnet, dass das olefinische Ausgangsmaterial zusammen mit dem Gas und dem Katalysator vorerwärmt wird.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen suspendierten kobalthaltigen Katalysator verwendet.

3.) Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur in der Vorwärmezone 130° nicht übersteigt.