При получении спиртов С11—С14 и С15—С 18 предложено использовать солевую схему гидроформилирования (рис. 39) [7, с. 262].
Рис. 39. Принципиальная схема производства высших спиртов С12—С15:
I — водный раствор ацетата кобальта; II — пентан-гексановая фракция; III —ретурный газ; IV — раствор перекиси водорода; V — водный раствор уксусной кислоты; VI — раствор карбонилов кобальта в пентан-гексановой фракции; VII — синтез-газ; VIII — олефины С11 — С14; IX — продукты гидроформилирования; X— воздух; XI — продукты декобальтизации; XII — водород; XIII — гидрогенизат; XIV — смесь углеводородов и воды; XV — товарные спирты С12 —С15; XVI — кубовый продукт на сжигание.
1 — карбонилобразователь; 2, 4, 6 и 9 — сепараторы; 3 — реактор гидроформилирования; 5—декобальтизер; 7 и 8 — колонны гидрирования; 10, 11 и 12—ректификационные колонны.
Образование карбонилов кобальта осуществляется в карбонилообразователе 1, где при 160—170 °С и давлении 3 МПа контактируют водный раствор ацетата кобальта, пентан-гексановая фракция и рециркулирующая смесь СО с водородом. Полученный продукт в сеператоре 2 разделяется на органическую и водную фазу; последняя обрабатывается раствором перекиси водорода, что обеспечивает окисление гидрокарбонила кобальта в Со2(СО)8, полностью переходящего в углеводородный слой. Водный слой выводится на стадию декобальтизации, а органический — в реактор гидроформилирования, куда подаются олефины и синтез-газ. Реакция проводится при 140—160°С. Смесь полученных продуктов отделяется от непрореагировавшего синтез-газа в сепараторе 4 и направляется на декобальтизацию, заключающуюся в обработке продуктов гидроформилирования воздухом в присутствии водного раствора уксусной кислоты. Эта операция осуществляется в декобальтизере 5 при 65—75 °С и давлении до 0,2 МПа.
Продукт декобальтизации разделяется в фазовом сепараторе 6. Водная фаза (раствор ацетата кобальта в уксусной кислоте) возвращается в карбонилообразователь 1, а органическая подвергается гидрированию в реакторах 7, 8 при 180—240°С сначала на алюмоникельтитановом, а затем на меднохромовом катализаторах.
Гидрогенизат отделяется от водорода в сепараторе 9 и разделяется на трех ректификационных колоннах 10, 11 и 12, на которых последовательно выделяются пентан-гексановая фракция, рециркулирующая на стадию кобальтизации, смесь углеводородов с водой и товарные спирты.
За рубежом процесс оксосинтеза занимает в настоящее время доминирующее положение в производстве высших жирных спиртов. При общем объеме производства высших спиртов 3 млн. т/год суммарные мощности по высшим оксоспиртам превышают 1,7 млн. т/год. В табл. 41 приведена сводка данных [326] об основных фирмах — производителях высших оксоспиртов.
ТАБЛИЦА 41. Основные фирмы-производители высших спиртов методом оксосинтеза
Страна, фирма |
Мощность производства, тыс. т/год |
Производимые спирты |
США, Shell |
140 |
Смесь от С10 до С18 |
Enjay Chemical |
91 |
Гексиловые, октиловые, нониловые, тридециловые |
Monsanto |
68 |
Гептиловые, ундециловые |
UCC Chemical Division |
40 |
Октиловые, дециловые |
Англия, ICI |
200 |
Гептиловые, октиловые, нониловые, изодециловые, смеси от С10 до С18 |
Shell |
165 |
Смесь от С7 до C15, смесь от С10 до С18 |
Япония, Mitsubishi |
98 |
Гептиловые, нониловые, ундециловые, тридециловые, смесь С7 — С11 |
ФРГ, Ruhrchemie AG |
98 |
Изонониловые, изодециловые и др. |
BASF |
98 |
То же, смеси от С10 до C18 |
Chemische Werke Huls |
120+20 |
Изонониловые, смеси от С10 до С18 |
Италия, Liquichimica |
90 |
Смеси от С10 до C18 |
Франция, Kuhlmann |
145 |
Октиловые, нониловые, дециловые, додециловые, смеси от С10 до C18 |
Большое распространение за рубежом получило производство высших оксоспиртов в присутствии кобальтфосфинового катализатора. Первая промышленная установка гидроформилирования олефинов С11—С14 в присутствии этого катализатора была пущена в 1966 г. фирмой Shell. Высшие спирты, получаемые по технологии фирмы Shell в США и Канаде носят название неодол, а в Европе и Японии — добанол. Их качество характеризуется данными, приведенными ниже [7, с. 263]:
Гидроксильное число, мг КОН/г |
Добанол-23 283 |
Добанол-25 271 |
Добанол-45 254 |
Кислотное число, мг КОН/г |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
Число омыления, мг КОН/г |
0,32 |
0,30 |
0,29 |
Йодное число, г I2/100 г |
0,15 |
0,28 |
0,29 |
Массовая доля углеводородов, % |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
Влажность, % |
0,06 |
0,09 |
0,09 |
Распределение по числу атомов С, % |
|
|
|
C12 |
43 |
20 |
1 |
С13 |
56 |
31 |
1 |
С14 |
1 |
33 |
64 |
C15 |
— |
16 |
34 |
Средняя мол. масса |
195 |
208 |
213 |
Среднее содержание спиртов нормального строения, % |
82 |
80 |
75 |