NL1017022C2

NL1017022C2 - Proces voor het produceren van alfa-fenylethyl alcohol.

Info

Publication number: NL1017022C2
Application number: NL1017022A
Authority: NL
Inventors: Noriaki Oku; Hirofumi Koike
Original assignee: Sumitomo Chemical Co
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2001-01-03
Publication date: 2002-10-22
Also published as: NL1017022A1; KR100795741B1; ES2190718A1; US6803490B2; SG98016A1; CN1305981A; US20040162449A1; KR20010070494A; ES2190718B1; CN1191221C

Description

Proces voor het produceren van ce-fenylethyl alcohol ACHTERGROND VAN DE UITVINDING Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een 5 proces voor het produceren van oi-fenylethyl alcohol. In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een proces voor het produceren van o;-f enylethyl alcohol door acetofenon te hydreren in aanwezigheid van een katalysator, een proces dat de verlaging van katalysator-activiteit bij 10 gebruik op een buitengewoon laag niveau kan houden. Beschrijving van de verwante techniek

Het is bekend dat α-fenylethyl alcohol kan worden geproduceerd door acetofenon te hydreren in aanwezigheid van een katalysator. α-fenylethyl alcohol kan bijvoorbeeld 15 worden gebruikt als een basismateriaal voor de productie van styreen of als basismateriaal voor productie van verschillende parfums.

JP-A-59027216 beschrijft bijvoorbeeld een proces om acetofenon te hydreren met een koper-chromiet katalysator 2 0 die barium, zink en magnesium bevat, als een katalysator op koperbasis.

Overigens, wanneer een hydrering wordt uitgevoerd door een basismateriaal dat acetofenon bevat, door een hydratie-katalysator te laten stromen, doen zich de problemen voor, 25 dat de katalysator-activiteit opmerkelijk wordt verlaagd, de kwaliteit van de katalysator over een lange periode niet voldoende tentoongespreid kan worden, en dit is vanuit industrieel oogpunt zeer nadelig.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

30 Als resultaat van omvangrijk onderzoek hebben de onder havige uitvinders ontdekt dat een spoorhoeveelheid organische zuren en zwavelhoudende zuren aanwezig was in een basismateriaal dat acetofenon bevatte (hierna soms eenvoudig aangeduid als "basismateriaal") en deze onzuiverheden ver-35 oorzaakten deactivering van de katalysator. Als resultaat 101 70 221 2 van verder onderzoek hebben de onderhavige uitvinders ontdekt dat de verlaging van de katalysator-activiteit bij gebruik op een buitengewoon laag niveau kan worden gehouden door concentraties van de organische zuren en de zwavelhou-5 dende zuren in het basismateriaal te reduceren tot minder dan specifieke hoeveelheden, en voltooiden de onderhavige uitvinding.

De onderhavige uitvinding heeft namelijk betrekking op een proces voor het produceren van a-fenylethyl alcohol dat 10 bestaat uit het in een reactor brengen van een basismateriaal dat acetofenon bevat, en het hydreren van acetofenon in aanwezigheid van een katalysator, waarbij concentraties van organische zuren en zwavelhoudende zuren in het basismateriaal dat acetofenon bevatten respectievelijk Ιμτηοΐ/g en 15 0,5μτηο1/ρ bedragen.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING De bij de onderhavige uitvinding is een katalysator voor het hydreren van acetofenon om α-fenylethyl alcohol te verschaffen, en bevat bijvoorbeeld een katalysator op koper-20 basis en een edelmetaal katalysator. Als de katalysator op koperbasis kunnen in JP-B-59-027216, EP-B-714877 en DE-B- 3933661 worden genoemd. Hierin is de katalysator op koperbasis een katalysator die CuO als hoofdbestanddeel bevat. Het gehalte CuO in de katalysator is gewoonlijk 10 tot 90 gew.% 2 5 en bij voorkeur 20 tot 80 gew.%. Een te geringe en te grote hoeveelheid van het gehalte veroorzaakt een verlaging van de hydratie-activiteit. De andere bestanddelen dan CuO in de katalysator zijn verschillende metaaloxiden zoals Cr203, ZnO, Fe203, Al203, La203, Sm203, Ce02, Ti02, Si02, Mn02, Co203, NiO, 3 0 BaO, CaO, MgO en dergelijke, en wordt met voordeel een verbinding van katalysator op oxidebasis gebruikt waarin Cu0-Cr203 en CuO-ZnO hoofdbestanddelen zijn. Verder kan een alkalimetaal verbinding aanwezig zijn als een ander bestanddeel dan de bovengenoemde bestanddelen. Als de edelmetaal 35 katalysator worden katalysatoren genoemd die Pd, Rh, Pt of Ru bevatten. Als het voorbeeld kunnen de in USP 4,996,374, rfl C) ; * - 3 JP-B-1-272540 en JP-B-78639 worden genoemd, maar de katalysatoren zijn niet tot deze beperkt.

De bij de onderhavige uitvinding gebruikte katalysator kan een katalysator zijn die gebruik maakt van een drager of 5 een katalysator die geen gebruik maakt van een drager. De drager bevat metaaloxiden en verbindingsoxiden daarvan zoals silica, alumina, titania, zirconia, magnesia, silica-alumina en dergelijke; bentoniet, montmorilloniet, diatomeënaarde, zure klein, actieve kool en dergelijke, maar silica en 10 diatomeëenaarde hebben de voorkeur. Wanneer de katalysator wordt gevormd, kunnen verder binders zoals grafiet, silica sol, alumina en dergelijke worden toegevoegd.

De katalysator kan worden geproduceerd door een co-precipitatie-werkwijze , een precipitatie-werkwijze, een 15 vermengingswerkwijze of iets dergelijks. Een katalysatorpoe-der wordt bijvoorbeeld bereid door het verwarmen van een door de co-precipitatiewerkwijze verkregen pasta, het bovengenoemde bindmiddel of iets dergelijks wordt toegevoegd aan het poeder, en een gevormde pellet wordt bereid door tablet-20 teervormen of extrusievormen.

Verder kunnen daarmee corresponderende in de handel verkrijgbare producten worden gebruikt.

Als reactievorm bij het hydrogeneren kan een slurry-proces, een vast bed-proces of een gefluïdiseerd bed-proces 25 worden toegepast.

Het hydrogeneren van acetofenon wordt uitgevoerd onder gebruikmaking van de bovengenoemde katalysator. De reactie-temperatuur bedraagt gewoonlijk 40 tot 200°C, en bij voorkeur van 60 tot 150°C. De reactiedruk bedraagt gewoonlijk 30 van 0,1 tot 20 MPa en bij voorkeur van 1 tot 10 MPa. Wanneer de temperatuur of druk te laag is, verloopt de reactie niet goed, en wanneer anderzijds de temperatuur of druk te hoog is, kan de bij-productie van ethylbenzeen toenemen. Bij het vast bed-proces bedraagt de hoeveelheid katalysator die 35 wordt gebruikt gewoonlijk 0,01 tot 50 hr'1 in termen van de ruimtesnelheid van het basismateriaal naar een katalysator- 4 laag, en bij voorkeur van 0,1 tot 20 hr"1. Bij het slurrypro-ces bedraagt de hoeveelheid katalysator gewoonlijk van 0,01 tot 20 gew.% op basis van het gewicht van het acetofenon dat in het basismateriaal aanwezig is, en bij voorkeur van 0,1 5 tot 10 gew.%. De hoeveelheid toegevoerde waterstof bedraagt gewoonlijk het 1- tot 3-voudige in mol voor de hoeveelheid acetofenon in de toegevoerde basismateriaal-vloeistof.

De concentratie van de organische zuren (met uitzondering van zwavelhoudende organische zuren) in de basismateri-10 aal-vloeistof voor reactie dat in de onderhavige uitvinding wordt gebruikt bedraagt 1 μΓηοΙ/g of minder en bij voorkeur 0,5 μιηοΐ/g of minder, en de concentratie van de zwavelhoudende zuren bedraagt 0,5 μιηοΐ/g of minder en bij voorkeur 0,1 μπιοΐ/g of minder. Daardoor kan de verlaging van de 15 katalysator-activiteit in gebruik op een extreem laag worden gehouden.

De organische zuren als onzuiverheden zijn hierbij carbonzuren (bijv. mierezuur, azijnzuur, propionzuur, melkzuur) (met uitzondering van organische zwavelhoudende zuren). 20 Verder bevatten de zwavelhoudende zuren als onzuiverheden zwavelhoudende anorganische zuren (bijv. zwavelzuur) en zwavelhoudende organische zuren (bijv. p-tolueen sulfon-zuur).

De concentraties organische zuren en de zwavelhoudende 25 zuren in het basismateriaal kunnen worden gemeten door een ionen-chromatografie , een vloeistof-chromatografie, een gas-chromatografie, een neutralisering-titratie of iets dergelijks) .

Als een werkwijze om de concentraties van de zuren in 30 het basismateriaal te beperken tot binnen de omvang van de uitvinding kan bijvoorbeeld een werkwijze om het basismateriaal te wassen met water of een basische oplossing in water worden genoemd. De basische oplossing in water omvat een oplossing in water die een base zoals een metaalhydroxide, 35 een metaalcarbonaat, een metaalbicarbonaat, ammoniak, een 5 amine of iets dergelijks bevat. Het metaal bevat natrium, kalium, lithium, calcium en dergelijke.

Verder omvatten andere werkwijzen een contactbehande-ling van het basismateriaal met een absorber zoals een 5 ionenuitwisselingshars, een werkwijze zoals destillatie, absorptie of dergelijke, en soortgelijke werkwijzen.

Als het basismateriaal kan alleen acetofenon worden gebruikt, maar kan ook in aanvulling op het acetofenon een gemengde oplossing worden gebruikt die andere onzuiverheden 10 bevat, wanneer het doel van de onderhavige uitvinding niet wordt geschaad. Verder kan een oplossing worden gebruikt waarin een geschikt oplosmiddel is toegevoegd. Het oplosmiddel omvat alcoholen zoals methanol, ethanol, propanol, ethyleenglycol monomethyl ether, a-fenylethyl alcohol en 15 dergelijke; ethers zoals diëthylether, tetrahydrofuraan, dioxaan, ethyleenglycol dimethylether en dergelijke; koolwaterstoffen zoals hexaan, heptaan, tolueen, ethylbenzeen en dergelijke; en gemengde oplosmiddelen daarvan. Wanneer het oplosmiddel wordt gebruikt, bedraagt de hoeveelheid van het 20 gebruikte oplosmiddel gewoonlijk van een 0,5- tot het 10-voudige in gewicht voor acetofenon. Zo'n verdunning van het basismateriaal is effectief om een hoge mate van selectiviteit van de reactie te handhaven.

Verder kan na het hydrogeneren een gedeelte van de 25 reactievloeistof worden gerecycled naar de basismateriaal-vloeistof. Het recyclen van het gedeelte van de reactievloeistof maakt de effectieve verwijdering van de reactie-warmte mogelijk, en is doeltreffend om de selectiviteit van de reactie hoog te houden.

3 0 VOORBEELD

De onderhavige uitvinding wordt gedetailleerd weergegeven onder gebruikmaking van de Voorbeelden hieronder. Voorbeeld 1

In een reageerbuis met een binnendiameter van 1 cm en 35 een vulhoogte van 1 m van een vast bed-adiabatische reactor 6 werd 70 cc van een koper silica pellet-katalysator (die 65 gewichtsprocent CuO bevatte) gebracht, werd 400 g/hr van een vers basismateriaal-vloeistof opgebouwd uit 20 gewichtsprocent acetofenon (hierna aangeduid als "ACP"), 10 gewichts- 5 procent a-fenylethyl alcohol (hierna aangeduid als "MBA"), 55 gewichtsprocent ethylbenzeen (hierna aangeduid als "EB"), en 15 gewichtsprocent van andere verbindingen, en 35.6NL/hr omgevormd tot normale toestand (de molverhouding van waterstof tot acetofenon in het basismateriaal is het 1,98-voudi-10 ge in mol) van een gemengd gas dat is opgebouwd uit 83 volumeprocent waterstof en 17 volumeprocent methaan gebracht, en werd de hydrogenering uitgevoerd bij 2,5 MPa (24 kg/cm2 G). Bij een stabiele toestand waarin de inlaattempera-tuur van de reactor wordt geregeld op 91°C, waren de resul-15 taten die werden vastgesteld bij de ingang en uitgang van de reactor 90,8% als een ACP-conversie na 20 uur vanaf begin van de reactie, en 85% na 42 uur. De concentratie organische zuren in het basismateriaal bedroeg 0,02 μιηοΐ/g, en de concentratie zwavelhoudende zuren bedroeg 0,001 μΐηοΐ/g.

20 Voorbeeld 2

In een reageerbuis met een binnendiameter van 1 cm en een vulhoogte van 0,2 m van een vast bed-reactor werd 14 cc van een koper silica pellet-katalysator (die 65 gewichtsprocent CuO bevatte) gebracht, werd 210 g/hr van een vers 25 basismateriaal-oplossing opgebouwd uit 45 gewichtsprocent ACP, 40 gewichtsprocent MBA, en 15 gewichtsprocent aan andere verbindingen, en 35,6NL/hr omgevormd tot normale toestand (de molverhouding van waterstof tot acetofenon aanwezig in het basismateriaal bedraagt het 1,75-voudige in 30 mol) van een gemengd gas opgebouwd uit 87 volumeprocent waterstof en 13 volumeprocent methaan gebracht, en werd de hydrogenering uitgevoerd bij 2,5 MPa (24kg/cm2 G) . In een stabiele toestand waarbij de temperatuur van een oliebad wordt vastgesteld op 95°C, bedroeg een reactieresultaat dat 35 na 5 uur werd bepaald aan de hand van de samenstelling bij de inlaat en uitgang van de reactor 6,5% als een ACP-conver- 101 / - 7 sie. Verder bedroeg de concentratie van organische zuren in het basismateriaal 0,01 μπιοΐ/g, en bedroeg de concentratie zwavelhoudende zuren 0,001 μπιοΐ/g.

Vergelijkend Voorbeeld 1 5 Toen het basismateriaal dat in Voorbeeld 1 aan de reactor werd toegevoerd, werd vervangen door een basismateriaal met een organisch zuur-concentratie van 0,12 μιηοΐ/g, werd na 2 uur de ACP-conversie abrupt verlaagd tot 69,9%, en werd nog eens 2 uur daarna verlaagd tot 66%, en werd de 10 activiteit drastisch verlaagd.

Vergelijkend Voorbeeld 2

Toen het basismateriaal dat in Voorbeeld 2 aan de reactor werd toegevoerd, werd vervangen door een basismateriaal met een organisch zuur-concentratie van 0,52 μΓηοΙ/g, 15 werd de ACP-conversie abrupt gereduceerd tot een conversie van 0,2%, en vond nog 5 uur daarna nauwelijks nog hydrogene-ringsactiviteit plaats.

Zoals hierboven beschreven is, kan volgens de onderhavige uitvinding worden voorzien in een werkwijze voor het 20 produceren van a-fenylethyl alcohol door acetofenon te hydrogeneren in aanwezigheid van een hydrogenering-katalysa-tor, een werkwijze waarbij de verlaging van katalysator-activiteit tijdens gebruik op een extreem laag niveau kan worden gehouden.

25 - conclusies -

Claims

1. Proces voor het produceren van a-fenylethyl alcohol dat omvat het in een reactor brengen van een basismateriaal dat acetofenon bevat en het hydreren van acetofenon in 5 aanwezigheid van een hydrogenatie-katalysator, waarbij de concentraties organische zuren en zwavelhoudende zuren in het basismateriaal dat acetofenon bevat respectievelijk 1 μτηοΐ/g of minder en 0,5 μΓηοΙ/g of minder bedragen.

2. Proces volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 10 concentratie organische zuren 0,5 μιιηοΐ/g of minder bedraagt en de concentratie zwavelhoudende zuren 0,1 μπιοΐ/g of minder bedraagt.

3. Proces volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de hydrogenatie-katalysator een op koper gebaseerde 15 katalysator of edelmetaal-katalysator is. j ... .