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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein
verbessertes Verfahren zur Herstellung eines gereinigten n-Propanols
durch die Hydrierung von Propionaldehyd und die fraktionierte Destillation
des sich ergebenden rohen n-Propanols.
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Hintergrundinformationen,
einschließlich
einer Beschreibung des Standes der Technik
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Es ist bekannt, n-Propanol durch
die Hydrierung von Propionaldehyd herzustellen, der z. B. durch
die Hydroformylierung von Ethylen durch Umsetzung mit Kohlenmonoxid
und Wasserstoff erhalten wird. Damit n-Propanol jedoch für verschiedene
Anwendungen, z. B. als Lösungsmittel
für pflanzliche Öle, Wachse,
Harze und Celluloseester und -ether bei der Herstellung von Polierverbindungen,
Bremsflüssigkeiten
und verschiedenen Propyl-Verbindungen, geeignet ist, muss es einen
hohen Reinheitsgrad aufweisen, einschließlich eines vorgegebenen geringen
Gehalts an bestimmten Verunreinigungen, die durch die Hydroformylierungs-
und Hydrierungsreaktionen gebildet werden. Um dieses Problem zu
lösen,
muss das rohe n-Propanol, das durch die Hydrierungsreaktion gebildet
wurde, gereinigt werden, im allgemeinen durch fraktionierte Destillation.
Wenn irgendeiner der herkömmlichen
Katalysatoren wie Raney-Nickel für
die Hydrierung von Propionaldehyd zu n-Propanol verwendet wird,
bilden sich häufig
unerwünscht
große
Mengen an bestimmten Verunreinigungen in Gegenwart von wenig Wasser
oder keinem Wasser, und zwar als Ergebnis von Nebenreaktionen der
Hydrierungsreaktion, wobei zwei der signifikanteren Verunreinigungen
n-Propylpropionat (prpr) und Di-n-propylether (DPE) sind. Um die
Mengen solcher Verunreinigungen zu reduzieren, die sich als Ergebnis
dieser Nebenreaktionen gebildet haben, wird die rohe Propionaldehyd-Beschickung
der Hydrierungsreaktion – wenn
Raney-Nickel als Hydrierungskatalysator verwendet wird – so eingestellt,
dass sie eine beträchtliche
Menge an Wasser enthält,
z. B. wenigstens etwa 4,0 Gew.-% und bis zu 10 Gew.-%, bezogen auf
das Gewicht der Beschickung der Hydrierungsreaktion, was in etwa
den gleichen Prozentgehalt an Wasser in dem rohen n-Propanol-Produkt
der Umsetzung ergibt, bezogen auf das Gewicht eines solchen Produkts.
Obwohl diese Menge an Wasser eine reduzierte Produktion von prpr-
und DPE-Nebenprodukten aus der Hydrierungsreaktion ergibt, erschwert
sie jedoch die Abtrennung des prpr vom n-Propanol in der Fraktionierkolonne,
trotz eines Siedepunkts des prpr von etwa 122°C, da ein prpr/Wasser-Azeotrop
einen Siedepunkt von etwa 88°C
hat, was zum Vorliegen von flüssigem
prpr oberhalb des Entnahmepunkts von gereinigtem n-Propanol in der
Kolonne führt. Darüber hinaus
erschwert das Vorliegen einer großen Wassermenge in der Fraktionierkolonne
die Gewinnung von gereinigtem n-Propanol aus der Fraktionierkolonne,
da n-Propanol ein binäres
Azeotrop mit Wasser bildet, das einen Siedepunkt von etwa 87°C hat, und
ein ternäres
Azeotrop mit Wasser und DPE bildet, das einen Siedepunkt von etwa
74°C hat,
die als Ströme
separat vom Strom des gereinigten n-Propanols mit einem Siedepunkt
von etwa 97°C
aus der Kolonne abgezogen werden müssen und separat gereinigt
werden müssen. Schließlich ergibt
das Vorliegen einer relativ großen
Wassermenge einen beträchtlichen
Energieverbrauch, im allgemeinen durch Dampfverbrauch, um das vorliegende
Wasser zu verdampfen, und dieselbe kann auch eine größere Reinigungskolonne
erforderlich machen, als sie ansonsten notwendig wäre, um die
Reinigung durchzuführen.
Somit ist jede Abänderung
des Verfahrens erwünscht,
die eine reduzierte Menge an Wasser – das in dem Reaktor und in
der Fraktionierkolonne erforderlich ist – und somit eine Reduktion
des Energieverbrauchs und möglicherweise
der Größe der Kolonne
ergibt, ohne dass irgendeine Zunahme der Menge an prpr, das in dem
Produkt vorliegt, erfolgt, die üblicherweise
aus dem reduzierten Vorliegen von Wasser in der Hydrierungsreaktion
resultieren würde.
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Das UK Patent Nr. 1,579,159 offenbart
ein Verfahren zur Hydrierung eines Alkanals mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen,
um das entsprechende Alkanol zu ergeben, das bei 130°C bis 190°C und einem
Wasserstoffdruck von 30 bar bis 300 bar in flüssiger Phase in Gegenwart von
Wasser unter Verwendung eines nickelhaltigen, gestützten Katalysators
durchgeführt
wird, wobei die aktive Masse des Katalysators 40 Gew.-% bis 80 Gew.-%
Nickel, 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% Kupfer und 2 Gew.-% bis 10 Gew.-%
Mangan umfasst.
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Die Europäische Patentanmeldung Nr. 0,269,888
A offenbart ein heterogenes Dampfphasenverfahren zur Herstellung
eines Alkohols durch In-Kontakt-Bringen einer Mischung eines dampfförmigen Stroms
des entsprechenden Aldehyds und eines Wasserstoff-enthaltenden Gases,
wobei in dem Verfahren eine Katalysator-Zusammensetzung verwendet wird, die
im Wesentlichen aus einer Mischung von reduziertem Kupferoxid und
Zinkoxid besteht, in die eine geringe selektivitätsverbessernde Menge eines
Selektivitätsverstärkers eingefügt ist,
umfassend (I) einen Alkalimetall-Selektivitätsverstärker, der aus Natrium, Kalium,
Lithium, Cäsium und
deren Mischungen ausgewählt
ist, und/oder (II) einen Übergangsmetall-Selektivitätsverstärker, der
aus Nickel, Cobalt und deren Mischungen ausgewählt ist.
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Das US Patent Nr. 4,263,449, erteilt
am 21. April 1981 an Saito et al. offenbart ein Verfahren zur Herstellung
von Alkoholen, z. B. Propanol, durch die Hydroformylierung einer
Alkenyl-Verbindung, z. B. Ethylen, und die Hydrierung des sich ergebenden
Aldehyds in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators, z. B. Raney-Cobalt. Wasser wird
in einem 0,5fachen bis 30fachen Gewichtsanteil, bezogen auf den
Aldehyd, der durch die Hydroformylierung hergestellt wurde, vor
der Hydrierung zugegeben.
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Das US Patent Nr. 4,826,799, erteilt
am 2. Mal 1989 an Cheng et al., offenbart ein Verfahren zur Herstellung
von Katalysatoren durch das Raney-Verfahren, das die folgenden Schritte
einschließt:
Granulieren einer Raney-Verfahren-Metalllegierung, z. B. aus Cobalt
und Aluminium, in einer Matrix von Polymer und Weichmacher und das
anschließende
Entfernen des Weichmachers oder des Weichmachers und Polymers und
das Auslaugen des Aluminiums mit Alkali. Der Katalysator kann zur
Hydrierung eines Aldehyds zum entsprechenden Alkanol verwendet werden.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Gemäß der Erfindung wird gereinigtes
n-Propanol durch ein Verfahren hergestellt, umfassend das In-Kontakt-Bringen
von Propionaldehyd und Wasserstoff in einer Hydrierungszone mit
einem aktiven, porösen Cobalt-Katalysator,
z. B. Raney-Cobalt,
unter den bei der Hydrierung verwendeten Temperatur- und Druckbedingungen,
um Alkohole aus Aldehyden herzustellen, entweder im wesentlichen
in Abwesenheit von Wasser oder in Gegenwart von Wasser in einer
Menge von nicht mehr als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des sich
ergebenden rohen n-Propanol-Produkts
der Hydrierungsreaktion, und das Reinigen des Reaktionsprodukts
durch fraktionierte Destillation, wobei im wesentlichen kein Wasser
vorliegt oder Wasser in einer Menge von bis zu 3 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht der rohen n-Propanol-Beschickung der Fraktionierkolonne,
vorliegt.
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Die Verwendung eines aktiven, porösen Cobalt-Katalysators
in dem Hydrierungsverfahren ergibt überraschenderweise die Herstellung
signifikant geringerer Mengen verschiedener Verunreinigungen, einschließlich des
prpr und des DPE, als bei der Verwendung eines Katalysators wie
Raney-Nickel. Dies ermöglicht
die Verwendung einer wesentlich geringeren Menge an Wasser in der
Fraktionierkolonne, in der das n-Propanol-Produkt des Hydrierungsverfahrens
gereinigt wird, da weniger Wasser benötigt wird, um die Bildung von prpr
und DPE während
der Hydrierungsreaktion zu reduzieren, und die verringerte Wassermenge
das Abtrennen des prpr vom n-Propanol in der Kolonne erleichtert,
und zwar aufgrund der Tatsache, dass sich eine geringere Menge eines
prpr/Wasser-Azeotrops in der Kolonne bildet. Dies wiederum reduziert
die Energie, die zur Verdampfung des Wassers in der Kolonne notwendig
ist, und/oder dies kann auch die Verwendung einer kleineren Kolonne
oder eine größere Produktion
von n-Propanol bei einer bestehenden Kolonne ermöglichen.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Die Propionaldehyd-Beschickung für das Verfahren
der Erfindung kann aus jeder beliebigen Quelle erhalten werden,
z. B. der Edelmetall-Phosphinligand-katalysierten Hydroformylierung
von Ethylen. Wenn die Beschickung aus dem letzteren Verfahren erhalten
wird, ist es üblicherweise
nicht notwendig, sie einer ausgedehn ten Reinigung zu unterziehen,
bevor sie in der Hydrierung verwendet wird, obwohl eine solche Beschickung
im allgemeinen behandelt wird, um den Phosphinliganden zu entfernen.
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Die Cobalt-Katalysatoren, die zur
Verwendung in der Hydrierungsreaktion der Erfindung geeignet sind, werden
hergestellt, indem man eine Legierung aus Cobalt und wenigstens
einem anderen Metall, z. B. Aluminium, mit einem chemischen Reagens
z. B. Natriumhydroxid behandelt, um das andere Metall aus der Legierung
zu extrahieren und um das Cobalt in einer hochporösen Form
zu erhalten. Solche aktiven, porösen
Cobalt-Katalysatoren sind in der Technik bekannt und können im
Handel z. B. von W. R. Grace & Co.
unter dem "Raney"-Handelsnamen erhalten
werden. Sie können
nicht gestützt
oder gestützt
sein, z. B. auf einem porösen Träger wie
Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid, wobei der metallische Anteil
z. B. wenigstens 80 Gew.-% Cobalt enthält, und alle verbleibenden
Metalle z. B. Aluminium, Eisen, Nickel und/oder Chrom sind, wobei
Chrom – falls
es vorliegt – möglicherweise
als Aktivator des Cobalts wirkt. Die nicht gestützten Katalysatoren können – nur zur
Erläuterung – eine durchschnittliche
Teilchengröße von z.
B. 15 μm
bis 60 μm,
ein spezifisches Gewicht von z. B. 6,5 bis 7,5 und eine Schüttdichte
von z. B. etwa 1,68 bis 2,16 kg/l (14 bis 18 lb/gal), bezogen auf
ein Katalysatoraufschlämmungsgewicht
von 56 Gew.-% Feststoffen in Wasser, aufweisen.
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Die Hydrierung wird im allgemeinen
unter den Hydrierungsbedingungen für die Herstellung von Alkoholen
aus Aldehyden durchgeführt,
z. B. bei einer Temperatur von 100°C bis 160°C, einem Wasserstoff-Manometerdruck
von 689,5 bis 4827 kPa (100 bis 700 psig) und einer Katalysatorbeladung
von 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 8 bis 10 Gew.-%, bezogen auf
das Gewicht der flüssigen
Beschickung. Zusätzlich
dazu sollte die flüssige
Beschickung z. B. entweder im Wesentlichen kein Wasser enthalten
oder eine Menge an Wasser enthalten, z. B. bis zu 3 Gew.-%, vorzugsweise
0,0 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des rohen Produkts der
Hydrierungsreaktion. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Ausdrücke "im Wesentlichen Abwesenheit
von Wasser" oder "im Wesentlichen kein
Wasser", wie sie
in dieser Patentschrift verwendet werden, bedeuten, dass kein Wasser
in den Hydrierungsreaktor und/oder die Fraktionierkolonne gegeben
wird, und dass das einzige Wasser, das in dem Reaktor und gegebenenfalls
in der Kolonne vorliegt, dasjenige ist, welches während der
Hydrierungsreaktion selbst und in vorhergehenden Reaktionen, z.
B. der Hydroformylierung, gebildet wurde. Eine solche Menge kann
im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 0,5 Gew.-%liegen, bezogen auf
das Gewicht des rohen n-Propanol-Ausflusses der Hydrierung, wobei
kein zusätzliches
Wasser zugefügt
wird.
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Die Hydrierungsreaktion kann kontinuierlich,
halbkontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden,
vorzugsweise mit einer gewissen Rückvermischung während der
Umsetzung, z. B. ein kontinuierliches Aufschlämmungsbettsystem. Ein rotierendes
Mischelement ist nicht notwendig, wenn aber ein solches verwendet
wird, kann es mit einer Rotationsgeschwindigkeit von z. B. 1000
bis 2000 U/min arbeiten. Die Verweilzeit der Reaktionsteilnehmer
der Hydrierung in der Reaktionszone kann im Bereich von z. B. etwa
10 min bis etwa 120 min liegen. In vielen Fällen enthält das Reaktionsprodukt der
Hydrierung nicht mehr als etwa 100 ppm n-Propylpropionat (prpr)
oder 150 ppm Di-n-propylether (DPE), wobei jeder dieser Werte wesentlich
geringer ist, als die Mengen einer solchen Verunreinigung, die üblicherweise
erhalten werden, wenn die Hydrierung mit einem Raney-Nickel-Katalysator durchgeführt wird,
selbst wenn das rohe n-Propanol-Produkt wenigstens 4 Gew.-% Wasser
enthält,
wobei die anderen Bedingungen gleich sind.
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Wie festgestellt wurde, wird die
Reinigung des rohen n-Propanols aus der Hydrierungszone durch fraktionierte
Destillation durchgeführt,
wobei im Wesentlichen kein Wasser vorliegt, oder Wasser in einer
Menge von bis zu 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht der Beschickung der Fraktionierkolonne, vorliegt.
Die Wassermenge, die in die Kolonne eintritt, ist im allgemeinen
mit derjenigen des Ausflusses der Hydrierung identisch, obwohl es
eventuell in einigen Fällen
erwünscht
ist, eine zusätzliche
geringe Wassermenge innerhalb des obigen Bereichs der Kolonne zuzufügen, und
zwar wegen ihres Kühleffekts.
Um einen Kühleffekt
zu erreichen, wird der größte Teil
des Wassers in der Kolonne im Kreislauf herumgeführt, und zwar entweder durch
inneren Rückfluss,
wobei der Wasserdampf zur Oberseite der Kolonne hin kondensiert und
nach unten zurückfließt, wobei
er Wärme
absorbiert und erneut verdampft wird, um den Kreislauf wieder zu
beginnen, oder durch einen äußeren Rückfluss,
wobei wasserhaltige Flüssigkeitsströme aus der
Kolonne abgezogen werden, der größte Teil
des Wassers in dem Strom von den organischen Verbindungen abgetrennt wird,
z. B. durch Dekantieren, und das flüssige Wasser zu einem Punkt
am oberen Teil der Kolonne zurückgeschickt
wird.
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Die Destillation wird vorzugsweise
unter atmosphärischem
Druck durchgeführt,
obwohl es möglich
ist, – falls
es unter bestimmten Bedingungen erwünscht ist – bei unteratmosphärischen
oder überatmosphärischen Drücken zu
arbeiten.
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Im allgemeinen ist die Anzahl der
Böden in
der Kolonne und die Menge der Wärme,
die auf das Material übertragen
wird, das in der Kolonne gereinigt werden soll, ausreichend, um
einen Flüssigkeitsstrom
aus gereinigtem n-Propanol zu erzeugen, das wenigstens etwa 99,9
Gew.-% n-Propanol enthält.
Typischerweise wird ein Flüssigkeits-
oder Dampfstrom, umfassend Propionaldehyd mit einem atmosphärischen
Siedepunkt von etwa 48–49°C an der
Oberseite oder nahe der Oberseite der Kolonne abgezogen; kondensiertes
DPE als die nicht komplexierte Verbindung oder als Mischung von
nicht komplexierter Verbindung mit einem Azeotrop von DPE mit n-Propanol
und/oder sowohl mit Wasser als auch n-Propanol, und binäre Azeotrope
von Wasser mit n-Propanol und prpr, die alle Siedepunkte im Bereich
von etwa 74,8°C
bis etwa 91°C
haben, werden aus dem oberen Teil der Kolonne an einem Punkt unterhalb
desjenigen von Propionaldehyd abgezogen; gereinigtes n-Propanol
mit einem atmosphärischen
Siedepunkt von etwa 97,3°C
wird an einem Punkt oder Punkten unterhalb desjenigen der Entnahme
von DPE abgezogen; und die Hauptmenge von prpr mit einem Siedepunkt von
etwa 122,3°C
wird mit den Siedeschwänzen
an einem Punkt unterhalb desjenigen des gereinigten n-Propanols
abgezogen. Da prpr jedoch mit Wasser ein Azeotrop bildet, das einen
Siedepunkt von etwa 88,9°C
hat, wird ein gewisser Teil des prpr in der Beschickung der Kolonne
als Komplex mit Wasser verdampft, und der Dampf steigt zum Entnahmepunkt
des gereinigten n-Propanols hoch. In Abhängigkeit von dem Wärmeprofil der
Kolonne kann ein gewisser Teil des prpr durch das n-Propanol absorbiert
werden, und ein gewisser Teil desselben – noch mit Wasser komplexiert – kann als
Dampf über
den Entnahmepunkt des n-Propanols hinaus zu einem Punkt hochsteigen,
an dem es mit den niedrig siedenden Komponenten des zu reinigenden
Stroms kondensiert wird. Es kann dann als Rückfluss nach unten zu dem Entnahmepunkt
des gereinigten n-Propanols fließen, wo ein gewisser Teil desselben
durch das n-Propanol absorbiert werden kann. Diese Effekte stehen
in direkter Beziehung zur Wassermenge in der Kolonne, wobei eine
größere Wassermenge
eine weniger wirksame Abtrennung des prpr vom n-Propanol bewirkt,
und geringere Wassermengen eine wirksamere Trennung bewirken. Da
die Mengen an prpr, DPE und anderen Verunreinigungen in dem Hydrierungsausfluss
wesentlich geringer sind, wenn ein Cobalt-Katalysator und kein Katalysator
wie Raney-Nickel
verwendet wird, wobei alle anderen Bedingungen gleich sind, ist
die Wassermenge, die in der Hydrierungsreaktion vorliegen muss,
um eine erwünschte
Reduktion der Bildung solcher Verunreinigungen zu bewirken, und
daher in der rohen n-Propanol-Beschickung der Kolonne, signifikant
reduziert. Weiterhin ergibt das Vorliegen von weniger Wasser in der
Kolonne die Bildung einer geringeren Menge an kondensiertem Azeotrop
von n-Propanol und Wasser, das aus der Kolonne entnommen wird, aus
dem das n-Propanol zurückgewonnen
werden muss, wodurch die Kosten der Reinigung weiterhin reduziert
werden.
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Die folgenden nicht einschränkenden
Beispiele erläutern
weiterhin die Erfindung.
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Beispiele 1 bis 3
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In diesen Beispielen wurde ein Strom
von rohem Propionaldehyd, der aus der Edelmetall-Phosphinligand-katalysierten
Hydroformylierung von Ethylen erhalten wurde, unter Verwendung eines
nicht gestützten Cobalt-Katalysators
hydriert, der von Grace Davison Division von W. R. Grace & Co. als "Raney Cobalt 2700" verkauft wird, und
zwar mit einer Zusammensetzung von wenigstens etwa 93,0 Gew.-% Cobalt
und nicht mehr als 6,0 Gew.-% Aluminium, 0,7 Gew.-% Eisen und 0,8
Gew.-% Nickel, einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich
von etwa 20 μm
bis 50 μm,
einem spezifischen Gewicht von etwa 7 und einer Schüttdichte
von etwa 1,8–2,04
kg/l (15–17
lbs/gal), bezogen auf ein Katalysatoraufschlämmungsgewicht von 56 % Feststoffen
in Wasser. Vor der Hydrierung wurde der rohe Propionaldehyd nicht
behandelt. Die Hydrierung wurde auf kontinuierliche Weise in einem
rückvermischten
Rührreaktor
bei einer Temperatur von 135°C
bis 138°C,
einem Wasserstoff-Manometerdruck von etwa 2758 kPa (400 psig), einer
Beschickungsrate von etwa 20 g/min und einer Rührgeschwindigkeit von etwa
1750 U/min durchgeführt.
Die Katalysatorbeladung war etwa 8–10 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht der flüssigen
Reaktionsmischung in dem Reaktor, der Wassergehalt des flüssigen Ausflusses
der Hydrierung wurde auf denjenigen beschränkt, der bei den Hydroformylierungs-
und Hydrierungsreaktionen gebildet wurde, und die Ströme zum und
vom Reaktor wurden gesteuert, um eine Verweilzeit in dem Reaktor
von etwa 40 Minuten bereitzustellen.
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Proben des Rohprodukts der Hydrierungsreaktion
wurden nach Gesamtbetriebszeiten des Verfahrens von etwa 8 bis 20
Stunden entnommen und durch die Karl-Fischer-Titration auf Gew.-% Wasser
und durch Gaschromatographie auf Teile pro Million (ppm) der folgenden
Verunreinigungen analysiert: Vorlauf, einschließlich Ethylen, Propionaldehyd;
(C3-Aldehyd); Benzol; Cyclohexan; Di-n-propylether
(DPE); 2-Methylpentanal; Toluol; n-Propylpropionat (prpr); 2-Methylpentanol
und Dipropylpropylal. Das rohe n-Propanol-Produkt wird dann – ohne dass
weiteres Wasser zu dem bereits vorliegenden Wasser gegeben wird – durch
fraktionierte Destillation behandelt, um den größten Teil der Verunreinigungen
zu entfernen und ein gereinigtes n-Propanol zu erhalten.
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Die Ergebnisse der Analyse der Verunreinigungen
in den hydrierten Proben, die nach verschiedenen Gesamt-Hydrierungsreaktionszeiten
bis zum Zeitpunkt der Probenahme (Zeit) während der Verfahren der Beispiele
1 bis 3 entnommen wurden, sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
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Tabelle
1: Ergebnisse der Analyse von Verunreinigungen bei folgenden Reaktionsbedingungen:
Temp.: 135°C, Druck:
2758 kPa (400 psi), C
3-Beschickungsrate: ~20 g/min
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Wie durch die Mengen an Verunreinigungen
in der Tabelle gezeigt wird, ergab das Verfahren der Beispiele 1
bis 3 gemäß der Erfindung
unter Verwendung eines aktiven, porösen Cobalt-Hydrierungskatalysators ein
Rohprodukt der Hydrierungsreaktion, das relativ geringe Mengen an
n-Propylpropionat (prpr) enthält,
d. h. weit unter 100 ppm. Diese Mengen sind geringer als diejenigen,
die bei der Hydrierungsreaktion gebildet werden, bei der ein konventioneller
Raney-Nickel-Hydrierungskatalysator verwendet wird. Aus diesem Grund
ist es nicht notwendig, zusätzliches
Wasser demjenigen hinzuzufügen,
dass bereits in der rohen Propionaldehyd-Beschickung der Hydrierungsreaktion
vorliegt, welches anschließend
zur Fraktionierkolonne überführt werden
würde,
um ein gereinigtes n-Propanol-Produkt
mit einem ausreichend niedrigen prpr-Gehalt zur Erfüllung der
Qualitätsanforderungen
zu erhalten. Weiterhin verbessert das Vorliegen einer geringen Wassermenge in
der Kolonne die Wirksamkeit der Rückgewinnung von n-Propanol,
da weniger Wasser/n-Propanol-Azeotrop gebildet wird, das aus der
Kolonne entnommen werden muss und separat behandelt werden muss,
um reines n-Propanol zu gewinnen. Demgegenüber benötigt das Hydrierungsprodukt
eines Verfahrens unter Verwendung von Raney-Nickel wegen seines
sehr viel höheren
prpr-Gehalts eine beträchtlich
größere Wassermenge bei
der Hydrierungsreaktion, z. B. mehr als etwa 4 Gew.-%, μm die Mengen
an prpr und anderen Verunreinigungen, die in der Umsetzung gebildet
wurden, wesentlich zu reduzieren. Weiterhin wird der größte Teil
des Wassers, das zu der Raney-Nickel-katalysierten Hydrierung gegeben
wurde, um die Bildung von Verunreinigungen zu reduzieren, schließlich zur
Fraktionierkolonne überführt, wenn
der das rohe n-Propanol-Hydrierungsprodukt
gereinigt wird. Somit liegt – wenn
Raney-Nickel der Katalysator ist – auf unvermeidbare Weise eine
beträchtlich
größere Wassermenge
in der Fraktionierkolonne vor, als notwendig ist, wenn der Cobalt-Katalysator
verwendet wird. Die Verwendung des Cobalt-Katalysators gemäß der Erfindung
ergibt daher geringere Energiekosten und/oder die Forderung nach
einer kleineren Kolonne, und zwar deswegen, weil weniger Wasser
in der Kolonne vorliegt, und möglicherweise
eine effizientere Produktion von gereinigtem n-Propanol mit weniger
prpr-Verunreinigung
wegen der Bildung geringerer Mengen an binären Wasser/n-Propanol- und Wasser/prpr-Azeotropen,
als dies der Fall ist, wenn ein konventioneller Raney-Nickel-Hydrierungskatalysator verwendet
wird.