DE10030469A1

DE10030469A1 - Verfahren zur Herstellung von Dialkylcyclohexanen

Info

Publication number: DE10030469A1
Application number: DE10030469A
Authority: DE
Inventors: Gerrit Pelzer; Lothar Friesenhagen; Andreas Heidbreder; Norbert Klein; Erich Reuter; Guenter Schroeter; Andreas Suessenbach; Ralf Reisberg
Original assignee: Cognis Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: Cognis IP Management GmbH
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2002-01-03

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung von Dialkylcyclohexanen, bei dem man Cyclohexanol mit Fettalkoholen im Überschuss kondensiert und die resultierenden Dialkylcyclohexanole anschließend hydriert, welches sich dadurch auszeichnet, dass man die Hydrierung kontinuierlich in einem Katalysatorfestbett durchführt.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der kosmetischen Ölkörper und betrifft ein ver bessertes Verfahren zur Herstellung von Dalkylcyclohexanen.

Stand der Technik

Dialkylcyclohexane, wie beispielsweise Di-2-ethylhexylcyclohexan, dienen in der Kosmetik als unpolare Ölkörper. Entsprechende Produkte finden sich beispielsweise unter der Bezeich nung Cetiol® S (Cognis Deutschland GmbH) im Handel. Zur Herstellung dieser Stoffe geht man üblicherweise von Cyclohexanol aus, welches zunächst in einer Guerbetreaktion mit Fettalkoholen kondensiert wird. Das bei der Reaktion anfallende Dialkylcyclohexanol wird dann anschließend einer Reduktion mit Wasserstoff unterworfen, bei der die Hydroxylgruppe als Wasser abgespalten wird. Diese Reaktion wird bislang diskontinuierlich durchgeführt, wobei Produkte erhalten werden, die spezifikationsgemäß Hydroxylzahlen von kleiner 1 und Iodzahlen kleiner 0,5 aufweisen. Problematisch ist jedoch, dass die Reaktionszeiten ver gleichsweise lang sind und für die Einhaltung der Spezifikation hohe Katalysatorkonzentra tionen, nämlich pro t Einsatzstoff 20 bis 30 kg, erforderlich sind.

Dementsprechend hat die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin bestanden, ein neues Herstellverfahren für Dialkylcyclohexane zur Verfügung zu stellen, welches Produkte der oben angegebenen Spezifikation in kürzeren Zeiten und unter Einsatz geringerer Katalysa tormengen liefert.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Dialkylcyclohexanen bei dem man Cyclohexanol mit Fettalkoholen im Überschuß kondensiert und die resultierenden Dial kylcyclohexanole anschließend hydriert, welches sich dadurch auszeichnet, dass man die Hydrierung kontinuierlich in einem Katalysatorfestbett durchführt.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass die kontinuierliche Festbetthydrierung der Dial kylcyclohexanole in kürzeren Reaktionszeiten spezifikationsgemäße Dialkylcyclohexane lie fert, wobei sich die Katalysatormenge pro t Einsatzstoff im Vergleich zum Stand der Technik um den Faktor 10 vermindern läßt.

Guerbetisierung der Fettalkohole

Im ersten Verfahrensschritt wird Cyclohexanol in an sich bekannter Weise mit Fettalkoholen kondensiert ("Guerbetreaktion"). Die Reaktion findet üblicherweise in Gegenwart von star ken Alkalien oder Kupfer statt, wobei im ersten Schritt die Alkohole zu den Aldehyden dehy driert werden, welche dann einer gemischten Aldolkondensation unterliegen. Typische Re aktionsbedingungen sind 200°C und 20 bar. Als Reaktionspartner kommen dabei vorzugs weise solche primären Alkohole in Frage, die der Formel (I) folgen

R¹OH (I)

in der R¹ für einen aliphatischen, linearen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 22, vorzugsweise 8 bis 10 Kohlenstoffatomen und 0 und/oder 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht. Typische Beispiele sind Capronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinal kohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Ste arylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Li nolylalkohol, Linolenylalkohol, Elaeostearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behe nylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen, die z. B. bei der Hochdruckhydrierung von technischen Methylestern auf Basis von Fetten und Ölen oder Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese sowie als Monomerfraktion bei der Dime risierung von ungesättigten Fettalkoholen anfallen. Bevorzugt sind Octylalkohol und insbe sondere 2-Ethylhexylalkohol. Das Cyclohexanol und die Fettalkohole werden dabei üblicher weise im molaren Verhältnis 1 : 1,5 bis 1 : 2,5 und insbesondere 1 : 2 eingesetzt.

Hydrierung der Dialkylcyclohexanole

Die in der Guerbetisieriung gebildeten Dialkylcyclohexanole werden im nachfolgenden Hy drierschritt dehydratisiert, d. h. die am Ring befindliche Hydroxylgruppe wird unter reduzie renden Bedingungen als Wasser abgespalten. Hierzu kommen in der Regel Nickelkatalysato ren in Frage, die feinverteilt (Raney-Nickel) oder aber als feste Kontakte vorliegen können. Für das erfindungsgemäße Verfahren sind natürlich letztere bevorzugt, insbesondere solche, die in Form von Pellets, Tabletten oder Extrudaten vorliegen und sich daher in besonderer Weise als Katalysatorschüttung zur Herstellung eines Festbettes eignen. Als kontinuierliche Reaktoren kommen daher vorzugsweise Schachtreaktoren in Frage. Die Hydrierung wird üblicherweise bei Temperaturen im Bereich von 200 bis 300°C und Drücken im Bereich von 200 bis 300 bar durchgeführt, wobei die Liquid Hourly Space Velocity (LHSV) typischerweise im Bereich von 1 bis 4 h^-1 liegt. Edukt und Wasserstoff können im Gleich- oder Gegenstrom geführt werden. Nach Verlassen des Reaktors wird das Hydrierprodukt über einen Hoch druckabscheider geführt, der zur Abtrennung des Kondensationswassers dient, anschließend findet die Entspannung statt, wobei der nicht verbrauchte Wasserstoff mit Frischwasserstoff vermischt und in den Reaktionskreislauf zurück geführt wird.

Beispiel

In einen Festbettreaktor wurden 14 kg eines kommerziellen Nickel-Katalysators (Engelhard Ni 3276 Extrudat) eingefüllt. 15 t Di-2-ethylhexylcyclohexanol wurde mit einer Geschwindig keit von 40 l/h - entsprechend einer LHSV von 1,5 h^-1 - eingeleitet und im Gleichstrom bei einer Temperatur von 250°C und einem Druck von 250 bar mit Wasserstoff umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend entspannt und das Reaktionswasser abgetrennt. Es wurde Di-2-ethylhexylcyclohexan erhalten, welches eine Hydroxylzahl von 0,1 und eine Iodzahl von 0,1 zeigte.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Dialkylcyclohexanen bei dem man Cyclohexanol mit Fettalkoholen im Überschuß kondensiert und die resultierenden Dialkylcyclohexanole anschließend hydriert, dadurch gekennzeichnet, dass man die Hydrierung kontinu ierlich in einem Katalysatorfestbett durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Fettalkohole der Formel (I) einsetzt,
R¹OH (I)
in der R¹ für einen aliphatischen, linearen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und 0 und/oder 1, 2 oder 3 Doppelbindungen steht.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das Cyclohexanol und die Fettalkohole im molaren Verhältnis 1 : 1, 5 bis 1 : 2,5 ein setzt.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Hydrierung in Gegenwart von Nickelkatalysatoren durchführt.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Hydrierung bei Temperaturen im Bereich von 200 bis 300°C durchführt.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Hydrierung bei Drücken im Bereich von 200 bis 300 bar durchführt.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die Hydrierung bei einer Liquid Hour Space Velocity (LHSV) im Bereich von 1 bis 4 h^-1 durchführt.