Введение к работе
Актуальность темы. В состав побочных продуктов отечественных производств гидроформилирования пропилена (оксосинтеза) входят так называемые «димерные» соединения - образующийся в результате кротоновой конденсации масляного альдегида 2-этилгексеналь и продукты его гидрирования (2-этилгексаналь, 2-этилгексанол и изомерные 2-этилгексеновые спирты). Эти соединения выделяют из высококипя-щих побочных продуктов в виде целевых «димерных» фракций. Димер-ная фракция Салаватского производства бутиловых спиртов содержит до 60 % 2-этилгексеновых спиртов и около 30 % 2-этилгексанола. Процесс переработки фракции предусматривает гидрирование 2-этилгексеновых спиртов в 2-этилгексанол, использующийся для производства пластификаторов. В настоящее время этот процесс по ряду причин приостановлен и димерная фракция не находит должного применения.
Альтернативным путем переработки непредельных спиртов может быть их превращение в предельные альдегиды, известное из литературы как «изомеризация непредельных спиртов». Подобная реакция 2-этилгексеновых спиртов дает 2-этилгексаналь, окислением которого можно получать 2-этилгексановую кислоту, использующуюся лакокрасочными предприятиями для производства высококачественных сиккативов, а также применяющуюся в каталитическом цикле гидроформилирования для замены относительно дорогостоящих нафтеновых кислот. Таким образом, превращение 2-этилгексеновых спиртов в 2-этилгексаналь с последующим окислением можно рассматривать не только как альтернативный путь их утилизации, но и как способ получения 2-этилгексановой кислоты.
Реакция изомеризации непредельных спиртов с образованием предельных альдегидов изучена мало, ее механизм до сих пор недостаточно ясен, превращение 2-этилгексеновых спиртов в 2-этилгексаналь в литературе не описано. Поэтому для разработки процесса полученіш 2-этилгексаналя необходимо подробное изучение реакции.
Цель работы. Целью настоящей работы является детальное изучение превращения 2-этилгексеновых спиртов в 2-этилгексаналь - выбор катализатора, условий, исследование химизма, т. е. разработка научных основ и принципов технологии процесса.
Научная новизна. Впервые подробно изучено превращение непредельных спиртов в предельные альдегиды на медьсодержащих катализаторах. Показано, что синхронный межмолекулярный-обмен єодоро-дом между непредельным спиртом и промежуточным непредельным альдегидом, предполагавшийся рядом исследователей в качестве основного пути протекания реакции, не имеет места. Обменная реакция не-
предельного альдегида со спиртами в действительности является последовательностью дегидрирования спирта и гидрирования двойной С=С-связи непредельного альдегида. Показано, что непредельный спирт превращается в предельный альдегид по двум маршрутам - через непредельный альдегид и через предельный спирт (продемонстрировано впервые). Впервые обнаружено, что изомерные непредельные спирты, независимо от положения двойной С=С-связи, дегидрируются с образованием исключительно ос,Р-непредельного альдегида.
Практическое значение работы. Разработаны теоретические и технологические основы процесса переработки 2-этилгексеновых спиртов с получением 2-этилгексаналя для последующего окисления в 2-этилгексановую кислоту. Реализация процесса позволит на основе побочных продуктов оксосинтеза, не находящих в настоящее время должного применения, обеспечить выпуск 2-этилгексановой кислоты - ценного продукта нефтехимической промышленности.
Публикации и апробация работы. По материалам диссертации опубликованы 1 статья и 4 тезиса докладов.
Материалы диссертации докладывались на V Международной конференции по интенсификации нефтехимических процессов «Нефте-химия-99» (г. Нижнекамск, 1999), на II Научно-технической конференции аспирантов СПбГТИ (ТУ) (Санкт-Петербург, 1999), а также на научном семинаре кафедры нефте- и углехимических производств СПбГТИ (ТУ) (Санкт-Петербург, 2000).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 83 страницах машинописного текста; состоит из введения, 4 глав и выводов; включает 8 таблиц, 23 рисунка и 70 наименований литературных ссылок.