179297. lajstromszámú szabadalom • Javított eljárás 2-etil-hexanol előállítására
179297 4 ismét le kell desztillálni. E desztillációs lépés (utópárlat-deszrilláció) során a folyadékíér hőmérsékletét általában 180 °C alatt tartják, a kolonna fejrészében utópárlatként a maradék 2-etil-hexanolt kapják kevés magasabb forráspontú komponensekkel együtt. Az utópárlatot a hidrogénezéshez illetve a desztillációhoz visszavezetik és ily módon végül a 2-eí il-hexánolt a magasabb forráspontú komponensektől gyakorlatilag teljesen elválasztják. A magasabb forráspontú komponenseket az utópárlat oszlop alján engedik le. E rész a 2-etil-hexenál autó-reakciója vagy n-butiraldehiddel való reakciója eredményeként 8-nál több szénatomot tartalmazó, oxigén tartalmú vegyületekből áll. E reakciótermékek forráspontja a 2-etil-hexanolénál magasabb. A 2-etil-hexanoí nagyon magas kitermeléssel állítható elő. Az aidolizációs lépésben a n-butiraldehidre vonatkoztatott átalakulás 98% feletti érték és a szelektivitás 97%-nál nagyobb, a hidrogénezési lépésben az átalakulás 100%-os és a szelektivitás 99%-nál nagyobb. Az értékes termék kitermelésének a szelektivitás javítása útján történő közvetlen növelésére a találmányunk szerinti eljárás keretein belül tehát rendkívül kis lehetőség kínálkozik. Fentiek ellenére erőfeszítéseket tesznek a 2-etil-hexanol kitermelés további javítására. Ennek oka, hogy a 2- -etil-hexanolt igen nagy mennyiségben gyártják és így kis kitermelésnövekedés is komoly gazdaságossági előnyt jelent. Azt találtuk, hogy 2-etil-hexanolnak n-butiraldehid aldol-kondenzációja, az aldolizált termék katalitikus hidrogénezése és a hidrogénezett termék többlépéses desztillációja útján történő előállításánál - melynek során a hidrogénezett terméket előpárlatra, a 2-etil-hexanol nagy részét tartalmazó frakcióra és desztillációs maradékra választjuk szét és a desztillációs maradékot utópárlat-oszlopon 2-etil-hexanolra és magasabb forráspontú komponensekből álló frakcióra választjuk szét — sikeresen járhatunk el oly módon, hogy az utópárlat-oszlopon végrehajtott desztillációnál visszamaradó magasforráspontú anyagot 200—250 °C-ra való hevítéssel termikusán részben 2-butanal-ra, 2-etil-hexenál-ra, 2- -etil-hexanál-ra és 2-etil-hexanol-ra bontjuk, a kapott bomlástermékeket a változatlan magasforráspontú részektől elválasztjuk és a hidrogénezési lépéshez visszavezetjük. A hőkezelést normál nyomáson vagy vákuumban végezhetjük el. Elkerülendő, hogy a megbontott termékeknek a hidrogénezési lépéshez való visszavezetésénél a 2-etil-hexanolnál magasabb forráspontú komponensek feldúsuljanak, ezért a hőbontás termékeit desztillációs úton a kívánt C4 (n butánál) - és Cg (2-etil-hexenál, 2-etil-hexanál, 2-etil-hexanol) termékekre és a változatlan magasabb forráspontú komponensekre szét kell választani. A találmányunk tárgyát képező eljárás előnyös foganatosítási módja szerint a magasabb forráspontú komponensek megbontását oly módon végezzük el, hogy az utópárlaí-oszlop fenék-részében a hőmérsékletet 200—250 °C-ra állítjuk be. Ilyen körülmények között az utópárlatban levő 2-etil-hexanál a bomlástermékekkel együtt desztillál át. Minthogy a fenti eljárás-vezetésnél részben a nem-megbontott magasabb forráspontú részek is átdesztillálnak, a kapott desztillátumot külön kolonnán n-butanalból, 2-etil-hexenálból, 2-etil-hexanálból és 2-etil-hexanolból álló frakcióra és egy magasabb forráspontú részre szét kell választani. Eljárhatunk oly módon is, hogy a magasabb forráspontú rész megbontását a 2-etil-hexanál ledesztillálása után külön lépésben végezzük el. A hőbontás termékét desztillációs úton ismét szétválasztjuk. A bomlástermékeket a nem-megbontott magasabb forráspontú komponensektől a hőbontáshoz felhasznált oszlopon választjuk el. A felfelé haladó gőzökből a közvetlenül a folyadéktér felett elhelyezett oldalelvezető csövön keresztül a 2-etil-hexanolnál magasabb forráspontú komponenseket elvezetjük. Az oszlop fejrészén a 2-etil-hexanol forráspontjáig terjedő hőmérsékleten forró komponenseket levesszük ás az aidolizációs termék hidrogénezéséhez visszavezetjük. Eljárásunk további részleteit az alábbi példákkal ismertetjük anélkül, hogy találmányunkat a példákra korlátoznánk. 1. példa n-butiraldehidet kb. 3%-os vizes nátriumhidroxid-oldattal intenzív keverés közben 100-130 °C-on kezelünk, 1 súlyrész aldehidre 9 súlyrész nátriumhidroxid-oldatot veszünk. Vízlehasadás közben 2-etil-hexenál képződik, melyet rögzített nikkel katalizátor jelenlétében gázfázisban kb. 110°C-os hőmérsékleten hidrogénezünk. A hidrogénezett termék összetétele a következő. 1,7 súlyrész n-butanol 0,6 súlyrész heptán 0,01 súlyrész 2-etil-hexanál 94,69 súlyrész 2-etil-hexanol 3,0 súlyrész magasabb forráspontú komponens. A fenti terméket a gyakorlatban használatos desztillációs módszerekkel három lépésben az alábbi körülmények között tisztítjuk: Előpárlatoszlop Főpárlatoszlop Utópárlatoszlop Fejhőmérséklet (°C) 80 125 113 Folyadéktér-hőmérséklet (°C) 158 152 158 Nyomás (mbar) 180 133 105 Reflux 5 :1 0,85 : 1 0,6 :1 A fenti desztillációs szétválasztással 100 súlyrész hidrogénezett termékből alábbi összetételű anyagot kapunk: 2,3 súlyrész elő párlat, ebből 17,8 súlyrész n-butanol 94,7 súlyrész 2-etii-hexanol (99,7%-os) 3,0 súly% magasabb forráspontú anyag. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
