在至少两个氢化阶段中氢化C13醛的方法技术

本发明专利技术涉及通过氢化C13醛来生产醇的方法。根据本发明专利技术的方法在两个连续的氢化阶段中进行，其中第一氢化阶段使用基于镍金属泡沫的活化金属催化剂，并且第二阶段使用负载型催化剂，所述负载型催化剂含有选自由镍、铜、铬及其混合物组成的组的催化活性组分。混合物组成的组的催化活性组分。

【技术实现步骤摘要】
在至少两个氢化阶段中氢化C13醛的方法


[0001]本专利技术提供了通过氢化C13醛来生产醇的方法。根据本专利技术的方法在两个连续的氢化阶段中进行，其中第一氢化阶段使用基于镍金属泡沫的活化金属催化剂，并且第二阶段使用负载型催化剂，所述负载型催化剂含有选自由镍、铜、铬及其混合物组成的组的催化活性组分。

技术介绍

[0002]石油化学的基本目标是为化学工业提供原料。这包括例如通过加氢甲酰化生产由烯烃获得的醛。然后可通过氢化将所得醛进一步加工成醇。工业上，醛的氢化通常在气相或液相中在布置在固定床中的多相催化剂上进行。催化剂和用其操作的反应设备中的工艺模式对该方法有决定性的重要性。催化剂确定例如固有反应速率和氢化的选择性。另外，选择合适的催化剂也很重要，因为待氢化的醛通常作为结构异构醛和潜在破坏性副产物的混合物使用，所述潜在破坏性副产物在氢化中引起不期望的次级反应并且也可能损害氢化催化剂。所使用的反应设备的工艺模式使得例如可以影响反应体系中的浓度以及传质和传热过程，并且因此最佳地利用催化剂的固有性质。
[0003]本领域技术人员已经知道用于醛的氢化的多种不同催化剂，例如EP 3 037 400 A1或WO 2011/045102 A1中的混合金属催化剂或WO 2007/028411 A1中的活化金属催化剂。活化金属催化剂通常被理解为是指施加到金属载体、氧化载体或含碳载体上并通过浸滤而活化的金属合金，其中载体可以被完全去除。
[0004]根据反应的期望影响以及同时的传质和传热过程，可能使用的反应设备包括多种反应器类型和反应器类型的组合，如例如DE102004059292A1中所述的。

技术实现思路

[0005]在醛的氢化中有工艺改进的持续需要。氢化过程应以良好的活性和醇选择性为特征，而且具有在工艺期间形成最小可能的量的不期望副产物和/或分解最大可能的量的不期望副产物的特征。
[0006]该目的通过根据权利要求1的方法实现。在从属权利要求中规定了优选实施方案。根据本专利技术的方法是通过在至少两个氢化阶段中连续氢化C13醛来生产醇的方法，其中
[0007]在包含至少一个再循环反应器的第一氢化阶段中，在液相中在基于镍金属泡沫的活化金属催化剂上用含有氢气的气体氢化含有待氢化的C13醛的料流，其中从所述至少一个再循环反应器中取出含有至少醇和未转化醛的粗产物料流，所述粗产物料流中的第一部分被再循环，并且第二部分被送至第二氢化阶段，
[0008]在包括至少一个以直通方式操作的反应器的第二氢化阶段中，在液相中在包含催化活性组分和载体材料的负载型催化剂上用含有氢气的气体氢化粗产物料流的第二部分，其中所述催化活性组分选自由镍、铜、铬及其混合物组成的组，并且其中所述载体材料包含含量大于90重量％的氧化材料，所述氧化材料选自由氧化铝、硅酸铝、二氧化硅、二氧化钛、
氧化锆及其两种或更多种混合物组成的组。
[0009]该方法使用这样的料流，该料流含有待氢化的C13醛，并被送至第一氢化阶段。这样的料流可以例如源自上游连续或不连续的C12烯烃加氢甲酰化。在加氢甲酰化之后，可以对通常使用的均相催化剂进行至少一次分离。相反，当使用多相催化剂体系时，如例如EP 3 632 885 A1中所公开的，催化剂体系的分离是不必要的。通过加氢甲酰化生产根据本专利技术的醛的方法对于本领域技术人员来说是熟悉的，这里将不再详细描述。在本专利技术的优选实施方案中，含有待氢化的C13醛的料流是异十三碳醛料流。在本专利技术的上下文中，异十三碳醛料流是不同的异构C13醛的混合物。这样的混合物通过C12烯烃馏分的加氢甲酰化以大工业规模获得，其中C12烯烃可例如经由C4烯烃(即丁烯)的低聚获得。这些过程对于本领域技术人员来说是熟悉的。
[0010]所使用的含醛料流在第一氢化阶段中使用基于镍金属泡沫的活化金属催化剂氢化。这种催化剂例如由EP 2 764 916 A1已知，其中它们被称为表面改性的金属泡沫体。这些催化剂的生产可以例如通过以下方法进行：
[0011]a)用粘合促进剂(例如聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯亚胺)处理市售的镍金属泡沫，随后用铝粉涂覆，其中铝粉的施用优选通过喷涂、铺撒、浇注(Spr
ü
hen,Bestreuen oder Gieβen)来实现，并且其中铝粉包含含量为90重量％至99.8重量％的铝粒子，并且具有0.01重量％至0.85重量％的氧含量，在每种情况下基于铝粉的总重量。铝粉中存在的铝粒子优选具有在5μm至200μm范围内的粒径，其中d
90
在50至75μm范围内。
[0012]b)在没有氧气的后续热处理中，铝溶解在镍金属泡沫中以形成金属间相，同时去除粘合促进剂。镍金属泡沫的结构和孔结构被完全保留。热处理可以在500℃至1000℃范围内的温度下进行，并且优选在两个或更多个阶段中在不同的温度下进行，其中在第一阶段中去除粘合促进剂(“去粘合”)，并且在随后的阶段中在较高的温度下实现铝在镍泡沫中的溶解以形成金属间相。特别优选的是，在整个热处理期间，不超过800℃的最高温度时。
[0013]c)随后，可以实现材料的粉碎和/或分离，前提是这在热处理之前的形成步骤中尚未发生。可使用热切割或机械切割方法实现材料的粉碎。粉碎优选通过激光切割或激光束切割或使用合适的切割刀片进行。
[0014]d)通过浸滤出合金中存在的至少一部分铝而在最后一步中生产实际的催化剂。这是使用碱性水溶液，优选碱金属氢氧化物溶液(例如通过将氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂溶解在水中而产生的)完成的。在该方法步骤中使用的碱金属氢氧化物水溶液的浓度通常在0.1重量％至60重量％的范围内。铝的浸滤优选在20℃至100℃范围内、优选40℃至85℃范围内、特别优选50℃至70℃范围内的温度下用5重量％至50重量％、特别优选5重量％至25重量％的氢氧化钠水溶液进行。氢氧化钠溶液与铝合金化镍金属泡沫的反应时间可以在5至300分钟之间。氢氧化钠溶液与铝合金化镍泡沫的反应时间优选在30至180分钟范围内。
[0015]在本专利技术的优选实施方案中，在第一氢化阶段中使用的基于镍金属泡沫的活化金属催化剂不含有机成分，即碳和含碳化合物的重量分数之和小于催化剂的总重量的0.2重量％。该性质与直接在生产之后并且因此在用于氢化之前的催化剂有关。在氢化期间，基于镍金属泡沫的活化金属催化剂可以被有机成分涂覆，即具有更高比例的含碳化合物。
[0016]根据本专利技术的基于镍金属泡沫的活化金属催化剂优选包含80重量％至95重量％的镍、5重量％至15重量％的铝和任选存在的0重量％至5重量％的促进剂(例如铜或钼)，在
每种情况下基于催化剂的总重量。在优选的实施方案中，基于镍金属泡沫的活化金属催化剂另外含有0.01重量％至3重量％钼、特别优选0.2重量％至1.5重量％钼、非常特别优选0.3重量％至0.7重量％钼，在每种情况下基于催化剂的总重量。
[0017]在第一氢化阶段中使用的基于镍金属泡沫的活化金属催化剂原则上不受任何结构限制，前提是确保与待转化的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.通过在至少两个氢化阶段中连续氢化C13醛来生产醇的方法，其中在包含至少一个再循环反应器的第一氢化阶段中，在液相中在基于镍金属泡沫的活化金属催化剂上用含有氢气的气体氢化含有待氢化的C13醛的料流，其中从所述至少一个再循环反应器中取出含有至少醇和未转化醛的粗产物料流，所述粗产物料流的第一部分被再循环，并且第二部分被送至第二氢化阶段，在包括至少一个以直通方式操作的反应器的所述第二氢化阶段中，在液相中在包含催化活性组分和载体材料的负载型催化剂上用含有氢气的气体氢化所述粗产物料流的所述第二部分，其中所述催化活性组分选自由镍、铜、铬及其混合物组成的组，并且其中所述载体材料包含含量大于90重量％的氧化材料，所述氧化材料选自由氧化铝、硅酸铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆及其两种或更多种混合物组成的组。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法中使用的料流是异十三碳醛料流。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中基于镍金属泡沫的所述活化金属催化剂不含有机成分，即碳和含碳化合物的重量分数之和小于催化剂的总重量的0.2重量％。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于镍金属泡沫的所述活化金属催化剂含有80重量％至95重量％的镍和5重量％至15重量％的铝，在每种情况下基于所述催化剂的总重量。5.根据权利要求4所述的方法，其中基于镍金属泡沫的所述活化金属催化剂另外含有0.01重量％至3重量％钼、特别优选0.2重量％至1.5重量％钼、非常特别优选0.3重量％至0.7重量％钼，在每种情况下基于所述催化剂的总重量。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：