制备低气味正丁烷的方法技术

本发明专利技术涉及通过原料混合物的催化加氢制备低气味正丁烷的方法。本发明专利技术的目的在于提供这样一种方法，其中所述原料除正丁烷、正丁烯以及至多1质量％的甲酸和/或至多1质量％的戊醛和/或至多0.5质量％的戊醇之外也另外包含一氧化碳。所述目的通过该原料混合物在15-120℃的温度范围用0.5-30质量％浓度范围的碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的水溶液处理，然后对该原料混合物催化加氢来实现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及通过原料混合物的催化加氢。低气味正丁烷用作气溶胶喷射剂。对于这样的应用，不允许正丁烷具有异味的干扰性杂质。除正丁烷本身微弱气味外不得察觉到其它气味。低气味正丁烷可以通过可以包含痕量的多不饱和的烃(如丁二烯)和/或具有少量 C5-烃的正丁烷/正丁烯混合物氢化制备。作为氢化的催化剂，优选使用贵金属-载体催化齐IJ，例如在氧化铝载体上的钯。这样的原料流例如可以为萃余液(Raffinat) II或萃余液III。但是出于经济原因，优选使用主要由正丁烷构成的直链C4-烃料流的混合物。适于制备低气味正丁烷使用的原料混合物为在萃余液II或萃余液III的直链丁烯低聚情况下分离出低聚物后剩余的剩余物料流。此剩余物料流只由烃组成。相反，如果直链C4-烃的混合物，例如萃余液II或萃余液III，加氢甲酰基化，在分离出合成气和加氢甲酰基化产物之后，包含富含正丁烷的直链C4-烃混合物，其具有少量的甲酸、C5-醛和任选的C5-醇、任选的合成气和水。基于下述理由，由这样的混合物通过氢化和任选的蒸馏只能以高的消耗(Aufwand)来生产低气味正丁烷由甲酸在加氢催化剂上产生一氧化碳，这损害了催化剂的氢化效率，以至于痕量范围烯烃的氢化只能通过小的催化剂时空速 (Katalysatorbelastung)达到。戊醛很大程度被氢化为戊醇。戊醇和戊醛，即使在痕量范围的，对于用于气溶胶应用的正丁烷也是不允许的。此外，痕量范围的甲酸已经很有腐蚀性，所以对于这种设备不能使用便宜的非合金材料。由于甲酸的腐蚀作用投资成本增加，因为必须使用高合金钢。由W099/26937已知，用氢氧化钠水溶液洗脱烃混合物中的甲酸。只要原料混合物除了烃以外也包含一氧化碳，这里公开的方法就不适用去除甲酸通过一氧化碳与氢氧化钠水溶液的反应另外产生甲酸的盐，这与所寻求的净化相背离。因此，在W099/26937中描述的方法不适合在一氧化碳存在下进行。鉴于现有技术，本专利技术的目的在于提供通过原料物质的催化加氢生产低气味正丁烷的方法，其中所述原料物质除正丁烷、正丁烯以及至多1质量％的甲酸和/或至多1质量％的戊醛(Pentalnale)和/或至多0. 5质量％的戊醇(Pentanole)之外也另外包含一氧化碳。此目的通过根据权利要求1的方法实现。本专利技术的优选扩展方案记载于从属权利要求中。因此，本专利技术基于这样的认识，如果原料混合物在氢化前在遵循根据权利要求的反应参数的条件下，用碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的水溶液处理，可由含有一氧化碳的，具有少量甲酸和/或戊醛和/或戊醇的正丁烷/正丁烯混合物通过用氢催化加氢制备低气味正丁烷。在用碱液处理C4-料流时，甲酸结合成为盐。戊醛形成醛醇加成产物和/或羟醛缩合产物。戊醇保持溶解在碱液中。而且，根据本专利技术的用碱液处理也从原料混合物中去除一氧化碳，使得避免随后氢化时对催化剂的损害。4根据本专利技术的方法还具有如下优点用于从正丁烷/正丁烯混合物分离出干扰性组分的设备的资本投入小。此分离的运行成本小。通过分离出甲酸，加氢催化剂的成本减少。此外，甲酸腐蚀的危险减少，因此便宜的钢可以用于碱液洗涤的后处理设备(例如蒸馏塔、热交换器和氢化设备)的建造。制备低气味正丁烷的整个方法由下述四个方法步骤构成，即碱萃取、蒸馏脱水、烯烃加氢和任选的C5-烃的蒸馏分离。本专利技术的主题涉及碱萃取。所述其它三步的顺序可任选地修改。以下将详细说明本专利技术。用于根据本专利技术方法的原料为含一氧化碳的正丁烷和直链丁烯的混合物，其具有甲酸和/或(一种或多种)戊醛和/或戊醇作为次要成分。在该混合物中，直链丁烯的含量优选低于30质量％，特别低于15质量％，最特别低于10质量％。此外，所述混合物可以具有多不饱和烃，例如1，3-丁二烯，和至多1.5质量％的(5-烃。甲酸的含量在0.001-1质量％的范围，特别在0. 001-0. 1质量％的范围，最特别在0. 005-0. 010质量％的范围。戊醛的含量为0. 001-1质量％，特别为0. 001-0. 5质量％，最特别为0. 005-0. 010质量％。戊醇的范围为0. 001-0. 5质量％的范围，特别在0. 001-0. 2质量％的范围，最特别在0. 01-0. 1 质量％的范围。原料混合物中一氧化碳的含量在1-10质量％的范围。此外，所述原料混合物可包含分子氢。此原料混合物可为单相或两相，例如有液相和气相。其中一氧化碳可为气态和/或至少部分溶于液相。一氧化碳总量中的超过90%为气态。典型的适合于根据本专利技术的方法的原料为正丁烷/正丁烯混合物，其在直链丁烯的加氢甲酰基化产物排放的后处理时产生。这样的方法例如描述于DE102008002187. 3中。 在这个方法中，正丁烯/正丁烷混合物经加氢甲酰基化。产物和没有反应的原料随过量的合成气带出反应器。此气流被分离为合成气、产物(戊醛和后续产物)和正丁烷/正丁烯混合物。这里可以分别根据蒸馏后处理的类型，分离气态、液态或者既有气态也有液态的产物混合物。蒸馏分离时，在0. 5MPa-3. OMPa的压力范围，优选既产生溶于合成气中的液体产物流，也产生带有高份额C4-化合物的合成气流。根据本专利技术的方法，液体流和气体流可以分开或一起后处理。根据本专利技术，从这种正丁烷/正丁烯混合物可以通过含水碱液处理去除干扰性组分，如甲酸和/或戊醛和/或戊醇。作为碱液，可以使用碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的水溶液。优选使用氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液，特别是氢氧化钠水溶液。水溶液中氢氧化物的浓度为0. 5-30质量％，特别为2-5质量％。氢氧化钠水溶液中氢氧化钠的含量优选在0. 5-25质量％的范围，特别在1-5质量％的范围，最特别在 2. 5-3. 5质量％的范围。在用碱液处理时，原料混合物中存在的甲酸转化为相应的甲酸盐。由戊醛主要产生醛醇加成产物和/或羟醛缩合产物，其具有比戊醛小的蒸气压。甲酸盐、戊醛的后续产物和戊醇溶于水相中。借助碱液洗涤，干扰性组分和/或其后续产物在水相中不仅进行化学反应而且进行萃取。碱液洗涤可以在一个或多个反应器中借助下游的用于相分离的设备进行。优选在萃取设备中进行碱液处理。可以使用本领域技术人员已知的萃取设备，例如简单的萃取塔、筛板塔、填料塔或具有活动内部构件的塔。具有活动内部构件的萃取设备的实例尤其是转盘萃取器和夏培尔塔。特别在通过量大时适用于萃取的另外的设备为所谓的混合-分离萃取器。可以组合两个或更多个同样或不同结构方式的萃取器。因为在水相中干扰性组分和/或其后续产物的化学反应和萃取都进行得很快，所以只需要小的理论分离塔板就足以净化正丁烷/正丁烯混合物。因此，在根据本专利技术的方法中干扰性组分的去除特别优选在一级混合-分离萃取器中进行。作为混合器可以使用例如喷射器、离心泵、空气提升泵、机械搅拌器或静态混合器，在混合器中有机相和碱液紧密混合。在根据本专利技术的方法中，优选使用静态混合器或混合泵，特别是离心泵。作为分离器可以使用能够只利用重力分离相的分离器。此种所谓的重力分离器也可以配以内部构件作为促进聚集的措施以提高分离效果。作为聚集辅助可以使用板、填料、 织物填料或纤维床分离器。重力分离器可建为卧式容器或立式容器。取代重力分离器用于液-液分离可以使用根据离心分离原则的分离器。其中，通过在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：HG吕肯，A凯齐克，M温特贝格，W比施肯，D弗里达格，
申请(专利权)人：HG吕肯，A凯齐克，M温特贝格，W比施肯，D弗里达格，
类型：发明
国别省市：