氢化芳香族化合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种在存在含氢气体的条件下在固体催化剂上氢化芳香族化合物的方法，该方法包括：以循环模式运行的第一反应器；以直通运行的第二反应器，至少一部分第一反应器的排出物被送入第二反应器中，其特征在于，第一反应器设计为喷淋床反应器，并以喷淋床模式运行，以及如此运行第二反应器，使得包含在第二反应器中的催化剂部分地被浸没。

Methods of hydrogenation of aromatic compounds

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氢化芳香族化合物的方法
本专利技术涉及一种在固体催化剂上氢化芳香族化合物的方法，特别是通过在固体催化剂上氢化相应的芳香族羧酸酯制备脂环族羧酸酯的方法。
技术介绍
芳香族化合物的氢化方法在化学工业中至关重要。它们例如用于通过芳香族羧酸或芳香族羧酸酯的氢化来生产脂环族羧酸或脂环族羧酸酯。脂环族羧酸酯，例如环己烷-1，2-二羧酸的酯，用作润滑剂、粘合剂、油漆或清漆的组份，或用作金属加工中的辅助剂。它们还用作聚烯烃或PVC的增塑剂。本领域技术人员从现有技术中已知了将芳香族羧酸酯氢化为相应的脂环族羧酸酯的方法。例如，DE10232868A1或DE10225565A1描述了在串联连接的两个反应器中对芳香族多元羧酸酯的氢化，其中第一反应器以循环模式运行(反应器排出物部分地再循环)，以及第二反应器以直通运行。在此，氢化在液/气混合相或液相中进行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于氢化芳香族化合物，特别是氢化芳香族羧酸酯的改进方法。通过该改进的方法应该能够更好地利用催化剂。例如，更好地利用催化剂体现在，在相同的氢化温度下获得更高的氢化转化率或对于一定的氢化转化率需要更低的氢化温度。例如，通过能够在较低的氢化温度下得到一定的氢化转化率，延长了催化剂的寿命，由此将使更长的操作间隔成为可能。较低的氢化温度也应有助于减少副产物的形成。另外，根据本专利技术的方法还应该能够更好地利用供给到氢化中的氢，由此应该减少未用于氢化的氢的损失。该目的通过一种在存在含氢气体的条件下在固体催化剂上氢化芳香族化合物的方法实现，该方法包括：以循环模式运行第一反应器；以直通运行第二反应器，其中第一反应器的至少一部分排出物作为输入被送入到第二反应器中，其特征在于，第一反应器设计为喷淋床反应器/滴流床反应器并以喷淋床模式/滴流床模式运行；以及如此运行第二反应器，使得包含在第二反应器中的催化剂部分地被浸没。在根据本专利技术的方法中，连续地或断续地进行芳香族化合物的氢化。优选连续地进行氢化。在根据本专利技术的方法中，芳香族化合物被氢化成其脂环族化合物。用在根据本专利技术的方法中的芳香族化合物例如可以是酚、芳香族羧酸或芳香族羧酸酯。优选是芳香族羧酸或芳香族羧酸酯。特别优选是芳香族羧酸酯。芳香族羧酸可具有一个或多个羧基/羧酸基团。例如，芳香族羧酸具有一个，两个或三个羧基。羧基经由其羰基碳连接至芳香环。芳香族羧酸具有一个或多个芳香环。如果存在多个芳香环，则芳香环可以例如被稠合和/或桥连。如果芳香族羧酸具有几个芳香环和几个羧基，则该羧基可以位于一个芳香族环上或位于不同的芳香族环上。具有羧基的芳香族羧酸称为芳香族一元羧酸。芳香族一元羧酸为例如苯甲酸或1-萘甲酸，优选苯甲酸。具有两个羧基的芳香族羧酸称为芳香族二羧酸。芳香族二羧酸为例如苯二甲酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸，1，2-萘二甲酸，1，3-萘二甲酸，1，4-萘二甲酸，1，5-萘二甲酸，1，7-萘二甲酸，1，8-萘二甲酸，其中苯二甲酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸是优选的。具有两个以上羧基的芳香族羧酸称为芳香族多元羧酸。芳香族多元羧酸为例如半偏苯二酸，偏苯三酸，苯三酸或苯-1，2，3，4-四羧酸，其中偏苯三酸是优选的。芳香族羧酸酯例如通过将芳香族羧酸与醇进行酯化或使芳香族羧酸酯进行酯交换而获得。如果芳香族羧酸具有多于一个的羧基，则通常优选尽可能地酯化每个羧基。在此，羧基可以彼此独立地借助于相同的或不同的醇来酯化。通常，优选用相同的醇或醇的异构体的混合物将羧酸基酯化。酯化反应和酯交换反应对应本领域技术人员是已知的(例如参见WO2015/082676)。由于不完全酯化，至少一些芳香族羧基未被酯化。这意味着在酯化过程中还可以形成具有不同酯化度的芳香族羧酸酯的混合物。取决于初始化合物，例如，在酯化过程中可以形成芳香族单羧酸酯，芳香族二元羧酸酯和芳香族多元羧酸酯的任何混合物。醇是单一化合物或异构体的混合物。醇可以具有一个或多个羟基。具有羟基的醇称为一元醇。具有两个羟基的醇称为二醇。具有两个以上羟基的醇称为多元醇。醇优选具有1至18个，更优选3至13个，特别优选8至13个，以及完全特别优选9个碳原子。例如，醇是直链或支链的。例如，醇是烷基，环烷基或烷氧基烷基醇。醇优选为烷基醇。进一步优选的是，醇是烷基一元醇。具有8至13个碳原子的烷基一元醇例如为正辛醇、异辛醇、2-乙基己醇、正壬醇、2-丙基己醇、异壬醇、正癸醇、异癸醇、2-丙基庚醇、正十一烷醇、异十一烷醇、正十二烷醇、异十二烷醇、正十三烷醇或异十三烷醇。具有9个碳原子的烷基一元醇是优选的。异壬醇是特别优选的。异辛醇、异壬醇、异癸醇、异十一烷醇、异十二烷醇或异十三烷醇不是单独的化合物，而是不同异构体的混合物。这种异构体混合物的确切组成取决于生产条件和/或所用的初始化合物。取决于生产条件和/或所用的初始化合物，在WO2015/082676中举例公开了可能的异构体混合物的组成。上述醇或异构体混合物可以通过本领域技术人员已知的方法制备(例如，参见Ullmann化学工业百科全书，2013Wiley-VCH，doi：10.1002/14356007.a01_279.pub2或WO2015/082676)。具有酯基的芳香族羧酸酯被称为芳香族单羧酸酯。芳香族单羧酸酯是例如邻苯二甲酸单甲酯，邻苯二甲酸单二醇酯，对苯二甲酸单甲酯，对苯二甲酸单二醇酯，间苯二甲酸单甲酯或间苯二甲酸单二醇酯。例如，芳香族单羧酸酯还是苯甲酸的酯。苯甲酸可以通过一元醇，二元醇或多元醇酯化。苯甲酸与单醇的酯为例如苯甲酸异辛酯，苯甲酸2-乙基己酯，苯甲酸异壬酯，苯甲酸异癸酯或苯甲酸2-丙基庚酯。苯甲酸与二元醇的酯例如是乙二醇二苯甲酸酯，二甘醇二苯甲酸酯，三甘醇二苯甲酸酯或丙二醇二苯甲酸酯。在芳香族单羧酸酯中，苯甲酸异壬酯，苯甲酸异癸酯或苯甲酸2-丙基庚酯是优选的。苯甲酸异壬酯或苯甲酸异癸酯是特别优选的。具有两个酯基的芳香族羧酸酯称为芳香族二羧酸酯。例如，芳香族二羧酸酯是邻苯二甲酸二酯，间苯二甲酸二酯，对苯二甲酸二酯，1，2-萘二甲酸二酯，1，3-萘二甲酸二酯，1，4-萘二甲酸二酯，1，5-萘二甲酸二酯，1，7-萘二甲酸二酯或者1，8-萘二甲酸二酯，其中，邻苯二甲酸二酯或对苯二甲酸二酯是优选的。邻苯二甲酸二酯是特别优选的。邻苯二甲酸二酯例如是：邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯，邻苯二甲酸二正丙酯，邻苯二甲酸二异丙酯，邻苯二甲酸二正丁酯，邻苯二甲酸二异丁酯，邻苯二甲酸二叔丁酯，邻苯二甲酸二乙二醇酯，邻苯二甲酸正辛酯，邻苯二甲酸异辛酯，邻苯二甲酸二-2-乙基己酯，邻苯二甲酸二正萘酯，邻苯二甲酸二异壬酯，邻苯二甲酸二正癸酯，邻苯二甲酸二异癸酯，邻苯二甲酸二-2-丙基庚酯，邻苯二甲酸二正十一烷基酯，邻苯二甲酸二异十一烷基酯，邻苯二甲酸二正十二烷基酯或邻苯二甲酸二异十二烷基酯。邻苯二甲酸二异壬酯，邻苯二甲酸二异癸基酯或邻苯二甲酸二-2-丙基庚基酯是优选的。邻苯二甲酸二异壬基酯或邻苯二甲酸二-2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在存在含氢气体的条件下在固体催化剂上氢化芳香族化合物的方法，所述方法包括：/n以循环模式运行第一反应器；/n以直通运行第二反应器，/n将第一反应器的至少一部分排出物送入到第二反应器中，/n其特征在于，第一反应器设计为喷淋床反应器并以喷淋床模式运行，以及/n如此运行第二反应器，使得包含在第二反应器中的催化剂部分地被浸没。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在存在含氢气体的条件下在固体催化剂上氢化芳香族化合物的方法，所述方法包括：
以循环模式运行第一反应器；
以直通运行第二反应器，
将第一反应器的至少一部分排出物送入到第二反应器中，
其特征在于，第一反应器设计为喷淋床反应器并以喷淋床模式运行，以及
如此运行第二反应器，使得包含在第二反应器中的催化剂部分地被浸没。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，第二反应器中未被浸没的催化剂部分以喷淋床模式运行。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，第一反应器中的循环流和新鲜进料之间的循环比为1：1至20：1。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，第一反应器和第二反应器中的压力为50bar至500bar。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，第一反应器的进料温度为70℃至150℃以及第二反应器的进料温度为80℃至180℃。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，在第二反应器中，10％至98％的催化剂体积被连续的液相包围。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，芳香族化合物是芳香族羧酸酯以及该芳香族羧酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·波普洛，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE