199382. lajstromszámú szabadalom • Eljárás foszfortartalmú ligandum kinyerésére gőzállapotú aldehidből
HU 199382 B A találmány tárgya eljárás foszfortartalmú ligandum kinyerésére gőzállapotú aldehidből. Közelebbről, a találmány tökéletesített, folyadékfázisú ródiummal katalizált, recirkulációs hidroformilezési eljárássá) kapcsolatos, amelynek során az elpárologtatás után kapott, aldehidterméket tartalmazó gőzáramból a foszfortartalmú ligandumot szelektíven elkülönítjük és kinyerjük, valamint az aldehidterméket a hidroformilezési eljárás katalizátort tartalmazó reakciótermék-elegyéből elkülönítjük. Jól ismertek azok a módszerek, amelyek alkalmazásával olefinesen telítetlen vegyületek szén-monoxiddal és hidrogénnel ródium-foszfor komplex katalizátor és szabad foszfor-ligandum jelenlétében végzett hidroformilezésével aldehidek állíthatók elő. Ilyen módszer például a 3 527 809 számú egyesült államokbeli szabadalmi leírásban közölt, kis nyomású hidroformilezési oxo-eljárás, továbbá a 4 148 830 számú egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett, ródiummal katalizált, folyadékfázisú, recirkulációs hidroformilezési eljárás. A 3 527 809 számú egyesült államokbeli szabadalmi leírás például olyan alapvető hidroformilezési eljárást ismertet, amelynek során olefinesen telítetlen szerves vegyületeket szénmonoxiddal és hidrogénnel hidroformileznek ródium-foszfor komplex katalizátor és szabad foszfor-ligandum jelenlétében, s ennek eredményeként alacsony hőmérséklet és alacsony nyomás alkalmazásával igen jó hozammal állítanak elő aldehideket. A foszfor-ligandum visszanyerése azonban nem megoldott. Ismert továbbá az is, hogy ilyen hidroformilezési feltételek mellett az aldehidtermék egy része magasabb forráspontú aldehid-kondenzációs melléktermékeké — így dimerekké, trimerekké és tetramerekké — alakul (kondenzál). A 4 148 830 számú egyesült államokbeli szabadalmi leírás ismerteti ezeknek a magasabb forráspontú, cseppfolyós, aldehid-kondenzációból származó melléktermékeknek az alkalmazását oldószerekként a reakcióban alkalmazott katalizátor számára — amelyek egyszersmind kitűnő hordozóként szolgálnak folyamatos, folyadékfázisú recirkulációs eljárás végrehajtása során. Az ilyen folyamatos, folyadékfázisú, recirkulációs eljárások során a reaktorból az aldehidet, a szolubilizált ródium-foszfor komplex katalizátort, szabad foszfor-ligandumot és a magas forráspontú aldehid-kondenzációból eredő melléktermékek egy részét eltávolítják, és ebből az aldehidet úgy különítik el, hogy gyors ütemben elpárologtatják. Az elpárologtatott aldehidterméket és az einem párolgóit katalizátort tartalmazó cseppfolyós reakcióterméket ezután egy gáz-folyadék szeparátorba (elkülönítőbe) vezetik, ahol az elpárolgott aldehidet tartalmazó gőzáramot a tetőrészen elvezetik és elkülönítik, a visszamaradó, el nem párolgott, katalizátort tartalmazó cseppfolyós reakcióelegyet 2 1 pedig a szeparátor alsó részén eltávolítják és a reaktorba visszatáplálják. A cseppfolyós katalizátort alkalmazó, ismert recirkulációs hidroformilezési eljárások hátránya abban áll, hogy az eljárás során a foszfortartalmú ligandumban veszteség lép fel. Ez annak tulajdonítható, hogy elpárolgott foszfor-ligandum van jelen a gőzalakú aldehidtermékben, amelyet akkor kapnak, amidőn elkülönítés céljából az aldehidterméket a folyékony katalizátort tartalmazó reakciótermékekből elpárologtatják. Ipari méretű műveletek során a foszfor-ligandumban fellépő veszteség nemcsak gazdasági szempontból jelent hátrányt a ligandum valóságos elvesztése miatt, hanem a nyers aldehidtermék további kezelését teszi szükségessé abban az esetben, ha az aldehidet alkoholok előállítása céljából katalitikusán hidrogénezni kívánják, mivel ebben az esetben a katalitikus rendszer károsodását meg kell előzni vagy legalább is minimálissá kell tenni. Ismert, hogy a hidroformilezéssel előállított aldehidek fő felhasználása alkoholok előállítása hidrogénezés útján; a nyers aldehidtermékben jelen lévő foszfortartalmú ligandum a hidrogénezéshez használt katalizátorokat dezaktiválja. Nem tekinthető e probléma kielégítő megoldásának az a törekvés, hogy a nyers aldehidterméket úgy tisztítsák, hogy az elpárologtatott aldehidterméket bonyolult elválasztó rendszereken, így például töltött oszlopokon vagy tányérokon át vezetik. Jóllehet ezek a bonyolult módszerek alkalmasak lehetnek az elpárolgott aldehidtermék által elragadott folyadék eltávolítására és kinyerésére, e módszerek alkalmazása egyszersmind a magasabb forráspontú, kondenzációból származó melléktermékek képződését is elősegítheti. Ugyanígy, a nyers aldehidtermék kondenzáció és ismételt desztilláció útján való tisztítása is további aldehidveszteséget idéz elő a magasabb forráspontú aldehid-kondenzációs melléktermékek képződése következtében. Ezt a hátrányt súlyosbítja, hogy további aldehid vész el, amely az elválasztási eljárás során a kondenzációs melléktermékekben marad. Mindezek következtében fennáll az igény folyadékfázisú katalizátort alkalmazó, recirkulációs hidroformilezési eljárás egyszerű és hatásos módszerének kidolgozására a folyamatos, folyadékfázisú, recirkulációs, ró-, diummal katalizált hidroformilezési eljárás során kapott, elpárologtatott aldehidtermékben jelen lévő, elpárolgott, foszfortartalmú ligandum eltávolítására és kinyerésére. Azt találtuk, hogy az elpárologtatott gőzállapotban lévő foszfor-ligandum szelektíven elkülöníthető és kinyerhető abból az aldehid-gőzáramból, amely a ligandumot tartalmazza, és amelyet a folyamatos, folyékony rádium katalizátorral végbemenő, recirkulációs hidroformilezési eljárás során kapunk, olyan módon, hogy az aldehidterméket tartalmazó 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
