EA044340B1 - METHOD FOR OBTAINING HIGHER FATTY ALCOHOLS - Google Patents

METHOD FOR OBTAINING HIGHER FATTY ALCOHOLS Download PDF

Info

Publication number
EA044340B1
EA044340B1 EA202391636 EA044340B1 EA 044340 B1 EA044340 B1 EA 044340B1 EA 202391636 EA202391636 EA 202391636 EA 044340 B1 EA044340 B1 EA 044340B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
alcohols
stage
etalcl
promoting additive
higher fatty
Prior art date
Application number
EA202391636
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Линар Фаритович Фаттахов
Тимур Ильдарович Асадуллин
Вячеслав Сергеевич Жогов
Мария Петровна Филина
Серпас Карлос Энрике Гарсия
Евгений Олегович Пенцак
Владимир Анатольевич Дьяконов
Михаил Андреевич Козлов
Владимир Владимирович Максимов
Original Assignee
Акционерное общество "ФАРУС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "ФАРУС" filed Critical Акционерное общество "ФАРУС"
Publication of EA044340B1 publication Critical patent/EA044340B1/en

Links

Abstract

Изобретение относится к способу получения высших жирных спиртов, включающего в себя трехстадийный синтез в реакторе. На первой стадии происходит реакция между триэтилалюминием (ТЭА) и этиленом в присутствии промотирующей добавки общего вида RnAlCl3.n, где R - алкильный радикал с четным количеством атомов углерода, а η равен от 0 до 1. При этом используют RnAlCU-nB количестве от 3 до 35 мол.% по отношению к ТЭА в алифатическом или ароматическом углеводородном растворителе с температурным диапазоном кипения от 60 до 300°С с образованием алкилов алюминия. На второй стадии проводят окисление образовавшихся алкилов алюминия с получением алкоксидов алюминия. На третьей стадии осуществляют гидролиз алкоксидов алюминия с получением смеси высших жирных спиртов. Технический результат разработка способа получения высших жирных спиртов с содержанием целевых фракций Сп и Си не менее 16 и 14% соответственно, без применения катализаторов на основе переходных металлов на стадии роста.The invention relates to a method for producing higher fatty alcohols, comprising a three-stage synthesis in a reactor. The first stage involves a reaction between triethylaluminum (TEA) and ethylene in the presence of a promoting additive of the general form RnAlCl3.n, where R is an alkyl radical with an even number of carbon atoms, and η is from 0 to 1. RnAlCU-nB is used in an amount of 3 to 35 mol.% relative to TEA in an aliphatic or aromatic hydrocarbon solvent with a boiling range of 60 to 300°C to form aluminum alkyls. The second stage involves oxidation of the resulting aluminum alkyls to produce aluminum alkoxides. The third stage involves hydrolysis of the aluminum alkoxides to produce a mixture of higher fatty alcohols. The technical result is the development of a method for producing higher fatty alcohols with a content of target fractions of C1 and C2 of at least 16 and 14%, respectively, without the use of catalysts based on transition metals at the growth stage.

Description

Описание изобретенияDescription of the invention

Изобретение относится к способу получения высших жирных спиртов (ВЖС), а именно к получению из этилена смеси высших жирных спиртов, с узким распределением целевых фракций в пользу спиртов С12, С14, которые используются для производства ПАВ для бытовых и промышленных нужд: пенных стабилизаторов, присадки для смазочных масел. Потребность в данных спиртах многократно превышает востребованность спиртов с иной длиной цепи.The invention relates to a method for producing higher fatty alcohols (HFAs), namely to producing a mixture of higher fatty alcohols from ethylene, with a narrow distribution of target fractions in favor of alcohols C 12 , C 14 , which are used for the production of surfactants for household and industrial needs: foam stabilizers , additives for lubricating oils. The demand for these alcohols is many times greater than the demand for alcohols with other chain lengths.

Известно, что около половины высших жирных спиртов в промышленности получают из этилена тремя способами:It is known that about half of the higher fatty alcohols in industry are obtained from ethylene in three ways:

Известен Alfol процесс, нашедший широкое промышленное применение и многократно описанный в технической литературе (Noweck K. Fatty alcohols // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, - 2012. - V. 31, № 11. - P. 124; 10.1002/14356007.al0_277.pub2) [1]. Этот способ основан на взаимодействии ТЭА с этиленом под давлением 120 атм и при температуре 120°С в результате чего образуются алкилы алюминия, которые затем подвергаются окислению при 5 атм и 50°С с образованием алкоксидов, которые потом гидролизуются при 90°С. Alfol процесс основан на технологии, запатентованной Карлом Циглером и Гансом-Георгом Геллертом (US 2699457, опубл. 1955.01.11) [2], заключающейся в полимеризации этилена в присутствии активатора с общей формулой Me(R)n, в которой Me представляет собой один металл третьей группы (алюминий, галлий, индий и бериллий). Практическое значение получило использование Et3Al (ТЭА).The Alfol process is known, which has found wide industrial application and has been described many times in the technical literature (Noweck K. Fatty alcohols // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, - 2012. - V. 31, No. 11. - P. 124; 10.1002/14356007.al0_277.pub2) [1]. This method is based on the interaction of TEA with ethylene under a pressure of 120 atm and at a temperature of 120°C, resulting in the formation of aluminum alkyls, which are then subjected to oxidation at 5 atm and 50°C to form alkoxides, which are then hydrolyzed at 90°C. The Alfol process is based on technology patented by Karl Ziegler and Hans-Georg Gellert (US 2699457, publ. 1955.01.11) [2], which consists in the polymerization of ethylene in the presence of an activator with the general formula Me(R) n , in which Me is one metal of the third group (aluminum, gallium, indium and beryllium). The use of Et 3 Al (TEA) has gained practical importance.

Главным недостатком известного способа является то, что в процессе Alfol образуется смесь чётных высших жирных спиртов с широким распределением Пуассона, что снижает выход целевых фракций С12, С14 и дает большое количество побочных продуктов.The main disadvantage of the known method is that in the Alfol process a mixture of even higher fatty alcohols with a wide Poisson distribution is formed, which reduces the yield of the target fractions C 12 , C 14 and produces a large number of by-products.

Известно, что Ethyl Corp. запатентована улучшенная технология (US 3391175, опубл. 1968.07.02; US 3391219, опубл. 1968.07.02) [3], которая позволяет получать более узкое распределение спиртов по длине цепи с максимальным содержанием фракций С12, С14. В известном процессе был реализован принцип выделения фракции алкилов алюминия с малой длиной цепи и запуска их в рецикл с проведением реакции вытеснения короткоцепочечных заместителей при атоме алюминия на более длинные алкены с выделением алкенов с короткой цепью. Трансалкилирование происходит при температуре 180-200°С и давлении 3,5 МПа. Данный способ внедрен в промышленность под названием Epal процесс.It is known that Ethyl Corp. An improved technology has been patented (US 3391175, publ. 1968.07.02; US 3391219, publ. 1968.07.02) [3], which makes it possible to obtain a narrower distribution of alcohols along the chain length with a maximum content of C12 , C14 fractions. In a well-known process, the principle of isolating a fraction of aluminum alkyls with a short chain length and putting them into recycling with a reaction of displacement of short-chain substituents on the aluminum atom to longer alkenes with the release of short-chain alkenes was implemented. Transalkylation occurs at a temperature of 180-200°C and a pressure of 3.5 MPa. This method is introduced into the industry under the name Epal process.

Недостатком известного способа является сложность ведения технологического процесса, многостадийность, а также высокая температура процесса.The disadvantage of this known method is the complexity of the technological process, its multi-stage nature, and the high temperature of the process.

Ряд патентов был посвящен способам улучшить процесс на стадии роста цепи, используя дополнительные каталитические добавки.A number of patents have been devoted to ways to improve the process at the chain propagation stage using additional catalytic additives.

Так, в более позднем патенте ВР Corp North America Inc (патент US5233103, опубл. 1993.08.03) [4] усовершенствован способ путем применения кобальт-содержащего катализатора на этапе реакции вытеснения в количестве от 5 до 100 м.д. Далее получение ВЖС проводилось по следующей схеме: олефины, образующиеся в результате реакции вытеснения, удаляются из реакционной смеси, затем проводится окисление высших триалкилов алюминия с последующим гидролизом алкоксидов алюминия на завершающей стадии процесса с образованием высших линейных спиртов.Thus, in a later patent of BP Corp North America Inc (patent US5233103, published 1993.08.03) [4], the method was improved by using a cobalt-containing catalyst at the stage of the displacement reaction in an amount from 5 to 100 ppm. Next, the production of VLS was carried out according to the following scheme: olefins formed as a result of the displacement reaction are removed from the reaction mixture, then the oxidation of higher aluminum trialkyls is carried out, followed by the hydrolysis of aluminum alkoxides at the final stage of the process with the formation of higher linear alcohols.

Кроме сложности технологического процесса, недостатком такого способа является загрязнение продукта соединениями кобальта, что является неблагоприятным фактором, ограничивающим возможности использования продукта.In addition to the complexity of the technological process, the disadvantage of this method is the contamination of the product with cobalt compounds, which is an unfavorable factor that limits the possibility of using the product.

Ещё один способ модернизации процесса с применением катализаторов на основе переходных металлов был предложен Ethyl Corp. (патент US 2962513 A, опубл. 1960.11.29) [5]. В предложенном способе в реакцию вытеснения с высшими α-олефинами вступает непосредственно триэтилалюминий с получением высших алкилов алюминия. В качестве катализаторов процесса используются соединения на основе солей и оксидов металлов VIII группы, а также марганца, титана и меди.Another way to modernize the process using transition metal catalysts was proposed by Ethyl Corp. (patent US 2962513 A, publ. 1960.11.29) [5]. In the proposed method, triethylaluminum directly enters into a displacement reaction with higher α-olefins to produce higher aluminum alkyls. Compounds based on salts and oxides of Group VIII metals, as well as manganese, titanium and copper are used as catalysts for the process.

Кобальтовый катализатор стадии роста цепи также известен из ЕР 0577020, опубл. 2001.08.08 [6], в котором предложен способ получения высших жирных спиртов. Способ отличается тем, что катализируемая соединениями кобальта реакция вытеснения с участием высших α-олефинов и низших триалкилов алюминия проводится при давлении ниже атмосферного, так что вытесненные олефины удаляются из реакционной смеси одновременно с образованием высших триалкилов алюминия. На завершающем этапе последние подвергаются окислению и гидролизу с образованием ВЖС.The cobalt catalyst for the chain propagation stage is also known from EP 0577020, publ. 2001.08.08 [6], which proposed a method for producing higher fatty alcohols. The method is characterized in that the displacement reaction catalyzed by cobalt compounds involving higher α-olefins and lower aluminum trialkyls is carried out at a pressure below atmospheric pressure, so that the displaced olefins are removed from the reaction mixture simultaneously with the formation of higher aluminum trialkyls. At the final stage, the latter undergo oxidation and hydrolysis with the formation of VLS.

Известно, что переходные металлы в качестве каталитической добавки были использованы в способе предложенным Shell Internationale Research Maatschappij (патент GB 1004108 A) [7], где в качестве исходного сырья для получения первичных спиртов предложено использование нетерминальных олефинов. Первичные спирты получают путем окисления соединения алкилов алюминия, полученных, как указано выше. Образующиеся алкоксиды алюминия затем подвергают гидролизу. В примере продукт реакции из смеси нетерминальных октенов окисляют путем барботирования на воздухе и затем гидролизуют 10%-ной соляной кислотой с получением 1-октанола после разделения и очистки.It is known that transition metals as a catalytic additive were used in the method proposed by Shell Internationale Research Maatschappij (patent GB 1004108 A) [7], where the use of non-terminal olefins was proposed as a feedstock for the production of primary alcohols. Primary alcohols are obtained by oxidation of aluminum alkyl compounds obtained as above. The resulting aluminum alkoxides are then hydrolyzed. In an example, the reaction product from a mixture of non-terminal octenes is oxidized by bubbling in air and then hydrolyzed with 10% hydrochloric acid to produce 1-octanol after separation and purification.

Недостатками известного способа является токсичность переходных металлов, полная очистка от которых продукта является сложным процессом.The disadvantages of this known method are the toxicity of transition metals, the complete removal of which from the product is a complex process.

- 1 044340- 1 044340

Известен способ, запатентованный Shell Oil Company (US 8017811, опубл. 09.13.2011) [8], заключающийся в гидроформилировании олефинов в присутствии катализатора на основе кобальта, модифицированного органофосфином. Процесс проводят в реакторе с двумя реакционными зонами. Преимуществом данного метода является низкое давление, при котором происходит образование продукта, а также высокая доля линейных альфа-спиртов. В то же время получаемые спирты имеют нечетное количество атомов углерода в углеводородном радикале.There is a known method patented by Shell Oil Company (US 8017811, publ. 13/09/2011) [8], which consists in the hydroformylation of olefins in the presence of a cobalt-based catalyst modified with organophosphine. The process is carried out in a reactor with two reaction zones. The advantage of this method is the low pressure at which the product is formed, as well as the high proportion of linear alpha alcohols. At the same time, the resulting alcohols have an odd number of carbon atoms in the hydrocarbon radical.

Недостатками данного метода также являются сложность и многостадийность технологии, а также сложность приготовления и токсичность катализатора на основе кобальтового соединения с органофосфиновым лигандом.The disadvantages of this method are also the complexity and multi-stage nature of the technology, as well as the complexity of preparation and toxicity of a catalyst based on a cobalt compound with an organophosphine ligand.

Использование алкилгалогенидов для получения алкилов алюминия описано в US 2931820, опубл. 1960.04.05 [9]. В известном способе алкилы алюминия получают реакцией алюминия с первичными алкилгалогенидами в присутствии инертного растворителя и последующей реакцией образовавшегося сесквигалида алкила алюминия с щелочным металлом. В результате образуется алюминий и раствор алкила алюминия.The use of alkyl halides for the production of aluminum alkyls is described in US 2931820, publ. 1960.04.05 [9]. In the known method, aluminum alkyls are prepared by the reaction of aluminum with primary alkyl halides in the presence of an inert solvent and the subsequent reaction of the resulting aluminum alkyl sesquihalide with an alkali metal. As a result, aluminum and an aluminum alkyl solution are formed.

Известен способ получения линейных первичных моноспиртов из патента RU 2291848, опубл. 20.01.2007 [10]. Изобретение относится к способу получения спиртов, включающему синтез олефинов в условиях реакции Фишера-Тропша с последующим гидроформилированием и выделением смеси спиртов. От продуктов синтеза по Фишеру-Тропшу с кобальтовым катализатором дистилляцией отделяют фракцию углеводородов с содержанием линейных олефинов 10-45 мас.%, которую подвергают гидроформилированию с монооксидом углерода и водородом в присутствии катализатора на основе источника кобальта и замещенного или незамещенного монофосфабициклоалканового лиганда. Молярное отношение водорода и монооксида углерода составляет от 1,0 до 5,0. Далее следуют стадии гидрирования и дистилляции. Технический результат - получение композиции с содержанием линейных спиртов С712 не менее 60 мас.% с высокой скоростью реакции при высокой селективности процесса.A known method for producing linear primary monoalcohols from patent RU 2291848, publ. 01/20/2007 [10]. The invention relates to a method for producing alcohols, including the synthesis of olefins under Fischer-Tropsch reaction conditions, followed by hydroformylation and isolation of a mixture of alcohols. From the Fischer-Tropsch synthesis products with a cobalt catalyst, a hydrocarbon fraction containing 10-45 wt.% linear olefins is separated by distillation, which is subjected to hydroformylation with carbon monoxide and hydrogen in the presence of a catalyst based on a cobalt source and a substituted or unsubstituted monophosphabicycloalkane ligand. The molar ratio of hydrogen and carbon monoxide ranges from 1.0 to 5.0. This is followed by the stages of hydrogenation and distillation. The technical result is the production of a composition containing linear alcohols C 7 -C 12 of at least 60 wt.% with a high reaction rate and high selectivity of the process.

Недостатками известного способа является то, что данный способ не позволяет селективно получать чётные спирты. Кроме того, сложность аппаратурного оформления; высокие энергетические затраты на поддержание технологических параметров процесса гидроформилирования и гидрирования - высокого давления и температуры; недостатки, связанные с использованием катализатора, - дезактивация, потери вследствие уноса с реакционной массой, необходимость выделения катализатора из реакционной смеси, отложения металлического катализатора на стенках реакционной аппаратуры.The disadvantages of this known method are that this method does not allow the selective production of even-numbered alcohols. In addition, the complexity of the hardware design; high energy costs for maintaining the technological parameters of the hydroformylation and hydrogenation process - high pressure and temperature; disadvantages associated with the use of a catalyst are deactivation, losses due to entrainment with the reaction mass, the need to separate the catalyst from the reaction mixture, and deposits of the metal catalyst on the walls of the reaction equipment.

Известен способ получения высших жирных спиртов из патента RU 2378244, опубл. 10.01.2010 [11]. Способ получения высших жирных спиртов (ВЖС), включает взаимодействие углеводородной фракции Gio-Cis с пероксидом водорода в присутствии растворителя. При этом процесс проводят при 2050°С, при мольном соотношении углеводородной фракции C10-C18 и пероксида водорода (1,0-13,0):1, на катализаторе - титансодержащем цеолите, загружаемом в количестве от 0,1 до 70 г/л реакционной массы, которую после стадии синтеза подвергают атмосферной ректификации для удаления растворителя, и вакуумной ректификации - для отделения возвращаемой на стадию синтеза непрореагировавшей углеводородной фракции C1o-C1s в виде дистиллята и товарных высших жирных спиртов. Как правило, в качестве катализатора используют титансодержащий цеолит с топологией MFI, MEL или β-цеолита, с содержанием титана от 0,1 до 9,5%. Способ позволяет получить ВЖС с высоким выходом при сниженных энергетических затратах на их выделение.A known method for producing higher fatty alcohols is from patent RU 2378244, publ. 01/10/2010 [11]. The method for producing higher fatty alcohols (HFAs) involves the interaction of the hydrocarbon fraction Gio-Cis with hydrogen peroxide in the presence of a solvent. In this case, the process is carried out at 2050°C, at a molar ratio of the hydrocarbon fraction C 10 -C 18 and hydrogen peroxide (1.0-13.0): 1, on a catalyst - titanium-containing zeolite, loaded in an amount from 0.1 to 70 g /l of the reaction mass, which after the synthesis stage is subjected to atmospheric rectification to remove the solvent, and vacuum rectification to separate the unreacted hydrocarbon fraction C 1o -C 1s returned to the synthesis stage in the form of distillate and commercial higher fatty alcohols. Typically, a titanium-containing zeolite with MFI, MEL or β-zeolite topology, with a titanium content of 0.1 to 9.5%, is used as a catalyst. The method makes it possible to obtain high-yield high-yield liquids with reduced energy costs for their isolation.

Недостатком известного способа являются то, что в известном изобретении решается иная техническая задача, чем в предлагаемом изобретении. Известный способ не решает задачу формирования углеводородного радикала нужной длины с четным количеством атомов углерода.The disadvantage of the known method is that the known invention solves a different technical problem than the proposed invention. The known method does not solve the problem of forming a hydrocarbon radical of the required length with an even number of carbon atoms.

Наиболее близким прототипом авторы предлагаемого изобретения считают приведенный в уровне техники источник информации [1].The authors of the proposed invention consider the source of information given in the prior art to be the closest prototype [1].

Технической задачей изобретения является разработка способа получения высших жирных спиртов с содержанием целевых фракций С12 и C14 не менее 16 и 14% соответственно, без применения катализаторов на основе переходных металлов на стадии роста.The technical objective of the invention is to develop a method for producing higher fatty alcohols with a content of target fractions C 12 and C 14 of at least 16 and 14%, respectively, without the use of catalysts based on transition metals at the growth stage.

Указанный технический результат достигается тем, что способ получения высших жирных спиртов включает трёхстадийный синтез в реакторе, где:This technical result is achieved by the fact that the method for producing higher fatty alcohols includes a three-stage synthesis in a reactor, where:

на первой стадии происходит реакция между триэтилалюминием (ТЭА) и этиленом в присутствии промотирующей добавки с образованием алкилов алюминия;in the first stage, a reaction occurs between triethylaluminum (TEA) and ethylene in the presence of a promoting additive to form aluminum alkyls;

на второй стадии проводят окисление образовавшихся алкилов алюминия с получением алкоксидов алюминия;at the second stage, the resulting aluminum alkyls are oxidized to produce aluminum alkoxides;

на третьей стадии осуществляют гидролиз алкоксидов алюминия с получением смеси высших жирных спиртов, при этом на первой стадии реакция между ТЭА и этиленом происходит в присутствии промотирующей добавки, общего вида - RnAlCl3_n, где R - алкильный радикал с четным количеством атомов углерода, выбранный из ряда: этил, гексил, октил, а n равен от 0 до 1. При этом используют RnAlCl3_n в количестве от 3 до 35 мол.% по отношению к ТЭА в алифатическом или ароматическом углеводородном растворителе с температурным диапа- 2 044340 зоном кипения от 60 до 300°С. В предлагаемом способе, реакция между ТЭА и этиленом в присутствии промотирующей добавки происходит при температуре 90-125°С и давлении 80-140 атм в течение 4-7 ч.at the third stage, the hydrolysis of aluminum alkoxides is carried out to obtain a mixture of higher fatty alcohols, while at the first stage the reaction between TEA and ethylene occurs in the presence of a promoting additive, of the general type - R n AlCl 3 _ n , where R is an alkyl radical with an even number of carbon atoms , selected from the range: ethyl, hexyl, octyl, and n is from 0 to 1. In this case, R n AlCl 3 _ n is used in an amount from 3 to 35 mol.% relative to TEA in an aliphatic or aromatic hydrocarbon solvent with a temperature range - 2 044340 boiling zone from 60 to 300°C. In the proposed method, the reaction between TEA and ethylene in the presence of a promoting additive occurs at a temperature of 90-125°C and a pressure of 80-140 atm for 4-7 hours.

При этом окисление алкилов алюминия проводят следующим образом: в реактор при давлении 1-5 атм подают в проточном режиме осушенный воздух, далее реактор нагревают до температуры 30-55°С, затем добавляют раствор катализатора на основе соединения титана (IV), например тетраизопропилата титана.In this case, the oxidation of aluminum alkyls is carried out as follows: dried air is supplied to the reactor at a pressure of 1-5 atm in flow mode, then the reactor is heated to a temperature of 30-55°C, then a catalyst solution based on a titanium (IV) compound, for example titanium tetraisopropylate, is added .

В предлагаемом способе алкоксиды алюминия извлекают из реактора и подвергают водному гидролизу.In the proposed method, aluminum alkoxides are removed from the reactor and subjected to aqueous hydrolysis.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Поставленная техническая задача изобретения решается путем использования при получении ВЖС из этилена и триэтилалюминия на стадии роста алюминийорганического соединения в качестве промотирующей добавки химического соединения общей формулы - RnAiCi3_n, обеспечивающего более узкое распределение спиртов по длине углеродной цепи, где R - алкильный радикал с четным количеством атомов углерода, а n равен от 0 до 1, в количестве от 3 до 35 мол.% по отношению к триэтилалюминию.The stated technical problem of the invention is solved by using, in the production of VLS from ethylene and triethylaluminum at the stage of growth of an organoaluminum compound, as a promoting additive a chemical compound of the general formula - R n AiCi 3 _ n , providing a narrower distribution of alcohols along the length of the carbon chain, where R is an alkyl radical with an even number of carbon atoms, and n is from 0 to 1, in an amount from 3 to 35 mol.% relative to triethylaluminum.

При этом промотирующая добавка указанной выше формулы, может быть выбрана из ряда соединений: AiCl3; EtAiCl2; QHnACb; C6H13AiCl2.In this case, the promoting additive of the above formula can be selected from a number of compounds: AiCl 3 ; EtAiCl2 ; QHnACb; C6H1 3 AiCl 2 .

Получение ВЖС осуществляют следующим образом.Obtaining VZhS is carried out as follows.

На первой стадии в реактор периодического действия в инертной атмосфере загружают раствор триэтилалюминия в алифатическом или ароматическом углеводородном растворителе, туда же добавляется соединение RnAiCi3_n в количестве от 3 до 35 мол.% по отношению к ТЭА. Затем подается этилен под давлением 80-140 атм, реакция проводится при температуре 90-125°С в течение 4-7 ч. При меньших температурах и давлениях выход целевых спиртов резко падал. При температуре выше 125°С значительно возрастала доля олефинов в качестве побочных продуктов.At the first stage, a solution of triethylaluminum in an aliphatic or aromatic hydrocarbon solvent is loaded into a batch reactor in an inert atmosphere, and the compound R n AiCi 3 _ n is added there in an amount from 3 to 35 mol.% relative to TEA. Then ethylene is supplied under a pressure of 80-140 atm, the reaction is carried out at a temperature of 90-125°C for 4-7 hours. At lower temperatures and pressures, the yield of target alcohols dropped sharply. At temperatures above 125°C, the proportion of olefins as by-products increased significantly.

Промотирующая добавка в виде соединения RnAiCi3_n, добавляемая в количестве от 3 до 35 мол.% на первой стадии синтеза алкилов алюминия вследствие реакции между этиленом и ТЭА подобрана экспериментальным путем.The promoting additive in the form of the compound R n AiCi 3 _ n , added in an amount from 3 to 35 mol.% at the first stage of the synthesis of aluminum alkyls due to the reaction between ethylene and TEA, was selected experimentally.

При меньшем чем 3 мол.% введении промотирующей добавки не достигается заявленный технический эффект выхода целевой продукции.With less than 3 mol.% introduction of the promoting additive, the declared technical effect of the yield of the target product is not achieved.

Полученные алкилы алюминия превращают в высшие жирные спирты в процессе окисления и гидролиза. Окисление проводят в том же реакторе высокого давления, что и стадия роста цепи. Окисление проводят в два этапа. На первом этапе в реактор при давлении 1-5 атм подается в проточном режиме осушенный воздух. Реактор нагревается до температуры 30-55°С. На втором этапе добавляется раствор катализатора на основе соединения титана (IV), например, тетраизопропилат титана. Вторая стадия проводится при той же температуре и давлении.The resulting aluminum alkyls are converted into higher fatty alcohols through the process of oxidation and hydrolysis. Oxidation is carried out in the same high-pressure reactor as the chain propagation step. Oxidation is carried out in two stages. At the first stage, dried air is supplied to the reactor at a pressure of 1-5 atm in flow mode. The reactor is heated to a temperature of 30-55°C. In the second stage, a catalyst solution based on a titanium (IV) compound, for example titanium tetraisopropylate, is added. The second stage is carried out at the same temperature and pressure.

Продукт второго окисления, представляющий собой алкоксиды алюминия, извлекается из реактора и помещается в перегонный куб для удаления растворителя. Целевые фракции затем подвергаются водному гидролизу. Порция подкисленного с помощью HCl или H2SO4 до рН от 7 до 1 водного раствора медленно добавляется к реакционной смеси. Для лучшего разделения смесь перемешивается с добавлением неполярного органического растворителя (например, нефраса) и нагревается до температуры 60°С. После разделения слоев органическая фаза отбирается, а водный (неорганический слой) промывается 2-3 раза вышеупомянутым неполярным углеводородным растворителем. При необходимости органические фазы объединяются для второй перегонки. Полученная органическая фракция содержит чётные линейные α-спирты.The second oxidation product, aluminum alkoxides, is removed from the reactor and placed in a distillation cube to remove the solvent. The target fractions are then subjected to aqueous hydrolysis. A portion of an aqueous solution acidified with HCl or H2SO4 to pH 7 to 1 is slowly added to the reaction mixture. For better separation, the mixture is mixed with the addition of a non-polar organic solvent (for example, nefras) and heated to a temperature of 60°C. After separation of the layers, the organic phase is removed and the aqueous (inorganic layer) is washed 2-3 times with the above-mentioned non-polar hydrocarbon solvent. If necessary, the organic phases are combined for a second distillation. The resulting organic fraction contains even linear α-alcohols.

Существенным отличием предлагаемого изобретения от наиболее близкого аналога [1] является использование соединения RnAiCi3_n в качестве промотирующей добавки, обеспечивающей более узкое распределение спиртов по длине углеродной цепи, а также обеспечивающей рост выхода целевых фракций по отношению к другим фракциям.A significant difference between the proposed invention and its closest analogue [1] is the use of the compound R n AiCi 3 _ n as a promoting additive, providing a narrower distribution of alcohols along the length of the carbon chain, as well as providing an increase in the yield of target fractions relative to other fractions.

Преимуществами предложенного способа по сравнению с прототипом [1] является:The advantages of the proposed method compared to the prototype [1] are:

высокая селективность по целевым фракциям С12, С14;high selectivity for target fractions C 12 , C 14 ;

более гибкий диапазон технологических условий, позволяющий получать целевые продукты С12, С14 с высоким выходом.a more flexible range of technological conditions, allowing to obtain target products C 12 , C 14 with high yield.

Изобретение иллюстрирует фигура, на которой представлена схема способа получения ВЖС из этилена и ТЭА с использованием заявленной промотирующей добавки.The invention is illustrated by a figure that shows a diagram of a method for producing VLS from ethylene and TEA using the claimed promoting additive.

Осуществление предлагаемого способа получения ВЖС иллюстрируют приведенные ниже примеры конкретного выполнения.The implementation of the proposed method for obtaining high-quality liquids is illustrated by the following examples of specific implementation.

Пример 1.Example 1.

ВЖС получали на лабораторной установке в реакторе периодического действия. Раствор 10 мл 40% триэтилалюминия в растворителе марки Нефрас-П1 -63/75 в инертной атмосфере помещали в реактор, добавляли 1,0 мл EtAlCl2. Затем обеспечивали подачу этилена при давлении 105 атм. и температуре 115°С в течение 5 ч. После этого в реактор обеспечивали подачу воздуха в течение 5 часов при давлении 3,5 атм и нагреве в диапазоне 30-55°С. Затем добавляли раствор тетраизопропилтитаната (100 мкл) иVLS was produced in a laboratory setup in a batch reactor. A solution of 10 ml of 40% triethylaluminum in a Nefras-P1-63/75 solvent in an inert atmosphere was placed in a reactor, 1.0 ml of EtAlCl2 was added. Then, ethylene was supplied at a pressure of 105 atm. and a temperature of 115°C for 5 hours. After this, air was supplied to the reactor for 5 hours at a pressure of 3.5 atm and heating in the range of 30-55°C. Then a solution of tetraisopropyl titanate (100 μl) was added and

--

Claims (12)

продолжали окисление ещё 4 ч в аналогичных условиях. После окисления полученную смесь алкоксидов разделяли, удаляли растворитель и подвергали гидролизу для получения ВЖС. Распределение спиртов определялось хроматографическим методом.oxidation was continued for another 4 hours under similar conditions. After oxidation, the resulting mixture of alkoxides was separated, the solvent was removed, and hydrolysis was performed to obtain VLS. The distribution of alcohols was determined by chromatographic method. Примеры 2 и 3.Examples 2 and 3. Аналогичны примеру 1 и отличаются пониженной долей промотирующей добавки EtAlCl2. (таблица). В качестве органического растворителя использовался Нефрас-А-150/330. Показано, что промотирующий эффект добавки сохраняется при уменьшении её доли относительно ТЭА вплоть до 3 мол.% (Пример 3).Similar to example 1 and differ in a reduced proportion of the promoting additive EtAlCl 2 . (table). Nefras-A-150/330 was used as an organic solvent. It has been shown that the promoting effect of the additive is maintained when its proportion relative to TEA is reduced down to 3 mol.% (Example 3). Примеры 4 и 5.Examples 4 and 5. Аналогичны примеру 1 и отличаются измененным давлением (таблица). Показано, что промотирующая добавка EtAlCl2 работает в широком диапазоне давлений от 80 до 140 атм. В качестве органического растворителя использовался ксилол. При уменьшении давления распределение спиртов смещалось в сторону низкомолекулярных (пример 5), а при увеличении пик распределения спиртов по длине углеродного радикала смещался, наоборот, в сторону более тяжелых спиртов (пример 4).Similar to example 1 and differ in changed pressure (table). It has been shown that the promoting additive EtAlCl 2 works in a wide pressure range from 80 to 140 atm. Xylene was used as an organic solvent. With decreasing pressure, the distribution of alcohols shifted towards low molecular weight ones (example 5), and with increasing pressure, the peak distribution of alcohols along the length of the carbon radical shifted, on the contrary, towards heavier alcohols (example 4). Примеры 6-8.Examples 6-8. Аналогичны примеру 1 и отличаются измененной температурой (таблица). Показано, что промотирующая добавка EtAlCl2 работает в широком диапазоне условий от 90 до 125°С. В качестве органического растворителя использовался гептан. При снижении температуры распределение спиртов смещалось в сторону низкомолекулярных (пример 7), а при увеличении пик распределения спиртов по длине углеродного радикала смещался, наоборот, в сторону более тяжелых спиртов (пример 6).Similar to example 1 and differ in changed temperature (table). It has been shown that the promoting additive EtAlCl 2 works in a wide range of conditions from 90 to 125°C. Heptane was used as an organic solvent. With decreasing temperature, the distribution of alcohols shifted towards low molecular weight ones (example 7), and with increasing temperature, the peak distribution of alcohols along the length of the carbon radical shifted, on the contrary, towards heavier alcohols (example 6). Примеры 9-11.Examples 9-11. Аналогичны примеру 1 и отличаются использованием в качестве промотирующей добавки AlCl3 и растворов C6H13AlCl2, C8H17AlCl2. В качестве органического растворителя использовался гексан. Показано, что при варьировании алкильного радикала и даже при его отсутствии достигается необходимый эффект промотирующей добавки.Similar to example 1 and differ in the use of AlCl 3 and solutions of C 6 H 13 AlCl 2 and C 8 H 17 AlCl 2 as a promoting additive. Hexane was used as an organic solvent. It has been shown that by varying the alkyl radical and even in its absence, the necessary effect of a promoting additive is achieved. В таблице показаны результаты использования промотирующей добавки с общей формулой RnAlCl3-n, в количестве от от 3 до 35 мол.% по отношению к триэтилалюминию при заявленных технологических параметрах и условиях формулы предлагаемого способа.The table shows the results of using a promoting additive with the general formula R n AlCl 3 -n, in an amount from 3 to 35 mol.% relative to triethylaluminum under the stated technological parameters and conditions of the formula of the proposed method. № Промотирующая добавка Количество добавки, г Давление, атм Температура, °C Выход Ci2, мас.% Выход См, мас.%No. Promoting additive Amount of additive, g Pressure, atm Temperature, °C Yield Ci 2 , wt.% Yield Cm, wt.% 1. EtAlCl2, 1,2 105 115 30 241. EtAlCl 2 , 1.2 105 115 30 24 2. EtAlCl2, 0,6 105 115 27 222. EtAlCl 2 , 0.6 105 115 27 22 3. EtAlCl2, ο,ι 105 115 18 153. EtAlCl 2 , ο,ι 105 115 18 15 4. EtAlCh 1,2 140 115 15 284. EtAlCh 1.2 140 115 15 28 5. EtAlCh 1,2 80 115 25 125. EtAlCh 1.2 80 115 25 12 6. EtAlCl2 1,2 105 125 17 256. EtAlCl 2 1.2 105 125 17 25 7. EtAlCh 1,2 105 90 16 107. EtAlCh 1.2 105 90 16 10 8. EtAlCh 1,2 140 90 26 188. EtAlCh 1.2 140 90 26 18 9. AlCh 1,2 105 115 27 219. AlCh 1.2 105 115 27 21 10. СбН1зА1С12 1,6 105 115 22 1710. SbN1zA1S1 2 1.6 105 115 22 17 11. C8Hi7A1C12 2,0 105 115 23 1911. C 8 Hi 7 A1C1 2 2.0 105 115 23 19 12. прототип 105 115 16 1412. prototype 105 115 16 14 Предлагаемый способ не описан ни в одном информационном источнике, что позволяет говорить о его новизне. Анализ известных разработок в исследуемой области техники и сравнение их с разработанным изобретением показывает, что оно явным образом не следует из уровня техники, следовательно, соответствует условию патентоспособности - изобретательский уровень и может быть использовано в промышленности и других областях техники, следовательно, соответствует условию патентоспособности - промышленно применимо, т.е. отвечает всем необходимым условиям патентоспособности.The proposed method is not described in any information source, which allows us to talk about its novelty. Analysis of known developments in the field of technology under study and comparison of them with the developed invention shows that it does not clearly follow from the prior art, therefore, it meets the condition of patentability - inventive step and can be used in industry and other fields of technology, therefore, it meets the condition of patentability - industrially applicable, i.e. meets all necessary conditions for patentability. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ получения высших жирных спиртов - это трёхстадийный синтез в реакторе, где:1. The method for producing higher fatty alcohols is a three-stage synthesis in a reactor, where: на первой стадии происходит реакция между триэтилалюминием (ТЭА) и этиленом в присутствии промотирующей добавки с образованием алкилов алюминия;in the first stage, a reaction occurs between triethylaluminum (TEA) and ethylene in the presence of a promoting additive to form aluminum alkyls; на второй стадии проводят окисление образовавшихся алкилов алюминия с получением алкоксидов алюминия;at the second stage, the resulting aluminum alkyls are oxidized to produce aluminum alkoxides; --
EA202391636 2022-12-29 2023-06-29 METHOD FOR OBTAINING HIGHER FATTY ALCOHOLS EA044340B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022135301/04 2022-12-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA044340B1 true EA044340B1 (en) 2023-08-17

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2640820C1 (en) Catalytic compositions for selective dimerization of ethylene
US6479722B1 (en) Production of dimers
JP4857269B2 (en) Process for the preparation of linear alpha olefins
US2889385A (en) Preparation of long chain olefins from aluminum trialkyl and ethylene
NL1022098C2 (en) Improved catalytic composition and process for the oligomerization of ethylene, in particular 1-hexene.
EP0221206B1 (en) Process for making butene-1 from ethylene
US10781147B2 (en) Methods for toluene recovery from linear alpha olefin production
CN118804799B (en) For oligomerization reactions catalyst composition
US11512031B2 (en) Methods for limiting water in recycled solvent during linear alpha olefin syntheses
US3322806A (en) Aluminum alkyls from non-alpha olefins
EP0712823B1 (en) Isomerization catalyst and process
EA044340B1 (en) METHOD FOR OBTAINING HIGHER FATTY ALCOHOLS
RU2799940C1 (en) Method for producing higher fatty alcohols
JPH0457651B2 (en)
US6930218B2 (en) Process for the preparation of linear low molecular weight olefins by the oligomerization of ethylene
CN111328326B (en) Neoacid and its preparation method
EP0577020B1 (en) Preparation of organoaluminum compounds and linear alcohols derived therefrom
US5430165A (en) Method of oxidizing aluminum alkyls
JP2732346B2 (en) Method for producing propylene-based low polymer
RU2697658C1 (en) Method for synthesis of diastereomerically pure 4-methyl(ethyl)-2-n-alkyl-substituted 1-alkanols
US6013850A (en) Process for the preparation of low molecular weight alpha olefins
RU2342392C2 (en) Method of 6-ethyl-6-aluminaspiro[3,4] octane
US10597347B2 (en) Neo-acids and process for making the same
JPH11514649A (en) Co-production of vinylidene alcohols and vinylidene hydrocarbons
EP2186786A2 (en) Process for the separation of olefins from paraffins