145570. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés alkoholok előállítására olefinekből szénmonoxid-hidrogén gázeleggyel
(P Megjelent: 1959. november 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.570. SZÁM 12. o. 5—10. OSZTÁLY — MA—676. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés alkoholok előállítására olefinekből szénmonoxid-hidrogén gázeleggyel Magyar Ásványolaj és Földgáz Kísérleti Intézet, Veszprém Feltalálók: dr. Freund Mihály vegyészmérnök, műegyetemi tanár 1%. dr. Berty József vegyészmérnök 24%, Oltay Ernő vegyészmérnök 25%. Markó László vegyészmérnök 25%, Szabó Zoltán vegyészmérnök 10%, budapesti lakosok, Werner Gyula vegyészmérnök 10%, papkeszi lakos és Egri László vegyésztechnikus 5%, veszprémi lakos A bejelentés napja: 1956. október 13. Olefinek átalakítása aldehidekké szénmonoxidhidrogén gázeleggyel kobalt katalizátor jelenlétében ismert eljárás, amelyet oxószintézis, karbonilozás vagy hidroformilozás névvel jelölnek. Az így előállított aldehideket szintén ismert módon szénmonoxidmentes hidrogénnel különféle heterogén katalizátorok jelenlétében alkoholokká lehet redukálni. A redukciós módszerek közül olyan is ismert, amelynél a külön műveletben és tiszta hidrogénnel végzett redukcióhoz ugyanazt a katalizátort használják, melyet az első lépéshez, az aldehidszintézishez használtak. Annak ellenére, hogy az eddig nyilvánosságra hozott oxószintézis-szabadalma'kban mindenhol szilárd kobalt katalizátort alkalmaznak, ma már ismert az, hogy az oxó-szintézisnél a karbonilalakban feloldódó kobalt a tulajdonképpeni katalizátor, amely tehát a nyersanyagban oldódva homogén fázisban működik. Régebben ismert jelenség az is, hogy az aldehidszintézis körülményei között a keletkezett aldehid egy része mindjárt alkohollá redukálódik. Nem ismeretes azonban ez ideig olyan eljárás, mely a redukciót iparilag is megoldható módon az aldehidszintézissel együtt gyakorlatilag teljessé tette volna. Ezt a feladatot sikerült nlegoldanunk találmányunkkal, amelynek lényege az, hogy a kiindulási anyagban (olefinekben) oldódó katalizátorral és H3 -tartalmánál lényegesen nagyobb CO-tartalmú gázeleggyel legfeljebb 150 atm össznyomáson végrehajtott oxó-reakciót (aldehid-szintézist) egyszerűen a reakcióhőmérséklet fokozásával, minden egyéb üzemi körülmény megváltoztatása nélkül, redukáló reakcióba visszük át. A találmány szerinti eljárásban az aldehidek redukciója általában a nyersanyagban oldott kobaltszappanból^ az aldehidszintézis közben keletkező homogén katalizátor, a kobaltkarbonil hatására játszódik le. A kobaltkarbonil képződésének optimális hőmérséklete 130—160 C° között van. A homogén katalitikus redukció kobaltkarbonillal azonban csak ennél magasabb hőmérsékleten végezhető kellő sebességgel; ezért célszerű a kezelt olefinek kisebb vagy nagyobb molekulasúlyától függően 130—160 C°-on végzett oxoreakciót a hőmérsékletnek 160—220 C°-ra fokozásával a redukáló reakcióba átvinni. 160—220 C°-on azonban a kobaltkarbonil már bomlani kezd; ezért előnyös a találmány szerinti eljárásnak olyan kiviteli módja, hogy a reakcióelegyet periodikusan felváltva tartjuk a karbonilképzodésre kedvező alacsonyabb, majd a redukálásra kedvező magasabb hőmérsékleten, amikor is a magasabb hőmérsékleten fokozatosan megbomló karbonil-katalizátor az alacsonyabb hőmérsékleten visszaalakul a reakcióelegyben oldódó és nagyobb koncentrációjával a reakciót gyorsító katalizátorrá, úgyhogy a reakcióelegy periódusonként oldott karbonil katalizátorban feldúsulva kerül a redukáló magasabb hőmérséklet hatása alá. A felfokozott hőmérsékleten megbomlott katalizátor egy része rendkívül finom elosztásban a reaktor falára vagy a reaktorba helyezett Raschig-gyűrűkre, vagy egyéb töltőanyagra rakódik le és amikor visszatérünk a karbonilképzodésre kedvező alacsony hőmérsékletre, a megbomlott katalizátor visszaalakul homogén karbonilkatalizátorrá, úgyhogy ezután újra áttérhetünk a fokozott hőmérsékletű redukáló folyamatra. Azzal, hogy a karbonil katalizátor a magasabb hőmérsékletű reakcióban megbomlik, egyúttal azt is elérjük, hogy a katalizátor nagyobb része nem hagyja el a termékkel a reaktort. Még teljesebb mértékben visszatarthatjuk a katalizátort a reaktorban a találmány szerinti eljárásnak olyan kiviteli módjával, hogy a fokozott hőmérsékletű redukáló reakciót két fokozatban végezzük olyképpen, hogy a karbonilképzodésre kedvező alacsonyabb hőmérsékletet az első redukáló fokozathoz magasabbra, a másodikhoz még magasabbra
