147017. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkoholok folytonos előállítására oxoreakció útján

Q Megjelent: 1960. május 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.017. SZÁM 12. o. 5-10. OSZTÁLY — LE-317. ALAPSZÁM Eljárás alkoholok folytonos előállítására oxo-reakció útján VEB Leuna-Werke „Walter Ulbricht", Leuna (Német Demokratikus Köztársaság) Feltalálók: dr. Smeykal Kari vegyész, Leuna, dr. Walther Horst vegyész, Halle (Saale) A bejelentés napja: 1958. július 16. Német Demokratikus Köztársaságbeli elsőbbsége: 1957. július 26. Oxo-reakció vagy hidro-karbonilezés alatt olefines kettőskötéseket tartalmazó szerves vegyületek, elsősorban szénhidrogének főként szénmonoxidból és hidrogénből álló gázeleggyel nyomás alatt és felemelt hőmérsékleten történő reagáltatását értjük, amelynek során a H—CHÓ csoport helyeződik rá a kettőskötésre, oly módon, hogy a kiinduló vegyületnél eggyel több szénatomot tartalmazó aldehidek, ill. — hidrogénezés után — alkoholok képződnek. Ezt a reakciót illékony, olajban oldható kobaltvegyületek, pl. karbonilek vagy karbonilhidridek katalizálják. Ismeretes ennek a reakciónak olyan kiviteli módja, amelynek során egy nagynyomású kemencét olyan katalizátorral töltenek meg, amely a kobaltot fém alakban vagy valamely kobaltsó, ill. oxid alakjában, szilárd hordozóra, pl. horzsakőre, vagy alumínium oxidra felvitt állapotban tartalmazza, majd a feldolgozandó olefines vegyületet és a szénmonoxid-hidrogén gázelegyet felemelt hőmérsékleten és megnövelt nyomáson keresztülvezetik ezen a kemencén. Ennek során a gázelegynek a kobaltra gyakorolt hatása folytán képződik először a tulajdonképpeni katalizátor, amely azután oldódik az átalakítandó szerves veigyületben, amire azután bekövetkezik az oxo-reakció. Az eljárás további folyamán azután a kobaltot, amely az átalakulás befejezte után oldott állapotban van a reakciótermékben, elválasztják a terméktől és ismét visszavezetik a folyamat kezdeti szakaszába. A reakcióelegyben oldott kobaltvegyület elválasztásának egy ismert módja az, hogy a reakcióelegyet magasabb hőmérséklet hatásának vetik alá, mimellett egyidejűleg gázok, előnyösen hidrogén vagy hidrogéntartalmú gázok is lehetnek jelen. Ennél az eljárásnál a fémkobalt finom elosztásban kiválik és az edény falára vagy a jelenlevő porózus, hordozóanyagra lecsapódik. Ennek a kobaltmentesítésnek a során 180 C° feletti hőmérséklet és nagy hidrogénfelesieg alkalmazása útján, egyidejűleg elérhető a képződött aldehid alkohollá történő hidrogénezése is. Ehhez mindenesetre az is szükséges, hogy a hidrogénezendő anyag: szénmonoxidot és kénvegyületeket csak igen kis koncentrációban tartalmazzon, mert különben a kobalt elveszíti hidrogénező hatását. Amennyiben a fenti feltételek nem teljesülnek, úgy a hidrogénezést a kobalt eltávolítása után, szénmonoxiddal és kénvegyületekkel szemben nem érzékeny katalizátorral kell lefolytatni. A jelen találmány erre az utóbb említett esetre vonatkozik. A kémiai folyamat ennek során elvileg a következő módon megy végbe: A reakció első lépésében (oxo-szintézis) a kobalt leoldódik hordozójáról és a reakciótermékkel megy tovább. Az olefinos vegyület átalakításának megtörténte után a reakció második lépésében (kobaltmentesítés egy második reakcióedényben), felemelt hőmérsékleten, valamely iners gáz segítségével a kobaltot ismét lecsapjuk valamilyen hordozóanyagra, amikor is egyidejűleg vagy egy ezt követő további lépésben megtörténik a képződött aldehid hidrogénezése alkohollá. A reakció két első lépéséhez szükséges reaktor-edényeket e folyamat során váltakozva üzemeltetjük, így a két kemence egyikében sem következhet be a kobalt nem kívánt mértékű feldúsulása. Az eljárás egyes lépései között minden alkalommal szükséges a reakciótermékre gyakorolt túlnyomás megszüntetése, hogy a reakciótermékben nyomás alatt oldódott gázok eltávozhassanak. Ezután a következő reakciólépéshez a terméket minden alkalommal ismét komprimálják, és a reakcióhoz szükséges gázzal együtt vezetik be a reaktoredénybe. Azt találtuk, hogy ez az eljárás különösen gazdaságos módon folytatható le, ha az egyes eljárási lépésekhez (oxo-szintézis, kobaltmentesítés és hidrogénezés) alkalmazandó kemencéket egymás után kapcsoljuk, és az eljárás egyes lépései között csekély nyomásesést alkalmazunk, oly módon, hogy a folyékony reakcióelegy a túlnyomásnak az egyes