Procedimiento para la preparación de éteres saturados mediante hidrogenación de éteres insaturados.
Procedimiento para la hidrogenación de éteres varias veces insaturados con hidrógeno para dar los correspondientes éteres saturados,
en donde como éteres varias veces insaturados se emplean octadienilalquiléteres no sustituidos y/o sustituidos con alquilo y se hidrogenan para formar los correspondientes éteres saturados, y
en donde 1-metoxi-2, 7-octadieno se hidrogena para formar un 1-metoxi-octano, caracterizado porque como catalizador se emplea un catalizador de soporte a base de paladio-óxido de y-aluminio,
en donde el material de soporte del catalizador contiene 1 a 1000 ppm en masa de óxido de sodio y presenta un volumen de poros específico de 0, 4 a 0, 9 ml/g y una superficie según BET de 150 a 350 m2/g.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/055512.
Solicitante: EVONIK OXENO GMBH.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: PAUL-BAUMANN-STRASSE 1 45772 MARL ALEMANIA.
Inventor/es: NIERLICH, FRANZ, BUSCHKEN, WILFRIED, DR., STOCHNIOL, GUIDO, SANTIAGO FERNANDEZ, SILVIA, HOUBRECHTS,STEPHAN.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01J21/04 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01J PROCEDIMIENTOS QUÍMICOS O FÍSICOS, p. ej. CATÁLISIS O QUÍMICA DE LOS COLOIDES; APARATOS ADECUADOS. › B01J 21/00 Catalizadores que contienen los elementos, los óxidos o los hidróxidos de magnesio, de boro, de aluminio, de carbono, de silicio, de titanio, de zirconio o de hafnio. › Alúmina.
- B01J23/44 B01J […] › B01J 23/00 Catalizadores que contienen metales, óxidos o hidróxidos metálicos no previstos en el grupo B01J 21/00 (B01J 21/16 tiene prioridad). › Paladio.
- B01J35/10 B01J […] › B01J 35/00 Catalizadores en general, caracterizados por su forma o propiedades físicas. › caracterizados por sus propiedades de superficie o su porosidad.
- C07C29/00 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisiso electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › Preparación de compuestos que tienen grupos hidroxilo o grupos O-metal unidos a un átomo de carbono que no forma parte de un ciclo aromático de seis miembros.
PDF original: ES-2381006_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimiento para la preparación de éteres saturados mediante hidrogenación de éteres insaturados La presente invención se refiere a un catalizador y a un procedimiento para la preparación de éteres saturados mediante hidrogenación de éteres insaturados, en particular para la preparación de alcoxioctanos y alcoxidimetiloctanos mediante hidrogenación de octadienilalquiléteres o dimetiloctadienilalquiléteres.
Compuestos alcoxi de octanos o dimetiloctano son precursores para la preparación de octenos y dimetiloctenos. 1alcoxioctano, por ejemplo, puede emplearse como precursor para la preparación de 1-octeno que se utiliza como comonómero para la modificación de polietileno y polipropileno. Es conocido preparar octadienilalquiléteres y dimetiloctadienilalquiléteres mediante reacción de 1, 3-butadieno o isopreno con alcoholes (telomerización) .
La hidrogenación de los éteres insaturados mencionados para dar los correspondientes éteres saturados es en sí conocida. En el documento WO 2005/019139 se describe la hidrogenación de octadieniléteres para dar los correspondientes éteres saturados, en particular la hidrogenación de 1-metoxi-2, 7-octadieno. La hidrogenación se lleva a cabo en presencia de un catalizador de soporte, que consiste en 5% en masa de paladio sobre sulfato de bario, en el intervalo de temperaturas de 0 a 100º C y en un intervalo de presiones de 1 a 25 bar. En la memoria se señala que en el caso de la hidrogenación se pueden emplear disolventes tales como, por ejemplo, éteres, hidrocarburos aromáticos, parafinas, hidrocarburos halogenados y nitrilos. En los ejemplos, la hidrogenación se lleva a cabo sin el uso de un disolvente.
En el documento EP 0 561 779 se describe un procedimiento para la hidrogenación de octadieniléteres, en el que como contactos de hidrogenación se utilizan, entre otros, catalizadores de soporte que consisten en 0, 1 a 10% en masa de paladio sobre óxido de y-aluminio. La hidrogenación se lleva a cabo en el intervalo de temperaturas de 50 a 200º C y en un intervalo de presiones de 0, 1 a 100 bar. Opcionalmente, la hidrogenación puede llevarse a cabo en presencia de un disolvente, p. ej. un alcohol. En el ejemplo, 1-metoxi-2, 7-octadieno al 99, 3% se hidrogena a 80º C y 15 bar en un catalizador de soporte consistente en 0, 3% en masa de paladio sobre óxido de y-aluminio, con hidrógeno en ausencia de un disolvente. El rendimiento en éter saturado asciende prácticamente al 100%. No se citan detalles con respecto a los catalizadores, de modo que se ha de asumir que todos los catalizadores de soporte de paladio-óxido de y-aluminio de este tipo son adecuados para la hidrogenación de alcoxioctadieniléteres para dar los correspondientes éteres saturados.
En la preparación de derivados de alcoxioctadienilo mediante reacción de butadieno o isopreno con un alcohol (telomerización) resultan mezclas de productos que contienen todavía alcohol de partida. La separación completa del alcohol en exceso es a menudo compleja. Si a partir del producto de telomerización se deben preparar, mediante hidrogenación de los dos dobles enlaces olefínicos y subsiguiente separación del alcohol, sin más, octenos o dimetiloctenos, la separación de una parte del alcohol presente en el producto de telomerización y la separación del alcohol que resulta en la separación del producto de hidrogenación pueden tener lugar en una etapa de tratamiento común. No obstante, este modo de proceder sólo es ventajoso si durante la hidrogenación no deben resultar productos secundarios a partir del alcohol. De lo contrario, la formación de productos secundarios, por ejemplo la formación de dimetiléter a partir de metanol, no sólo aumentaría la complejidad del tratamiento, sino también los costes específicos de los materiales.
Los catalizadores de soporte conocidos y empleados hasta ahora en procedimientos de este tipo tienen, además, el inconveniente de que su actividad disminuye de manera relativamente rápida y, por consiguiente, no pueden presentar una actividad a largo plazo lo suficientemente duradera.
Por lo tanto, la misión de la presente invención consistía en proporcionar un catalizador con el que se puedan hidrogenar mezclas de octadieniléteres en presencia de alcohol, sin la formación de productos secundarios con hidrógeno, para dar los correspondientes octiléteres y que presente una actividad a largo plazo elevada.
Se ha encontrado ahora que catalizadores de soporte a base de paladio-óxido de y-aluminio son particularmente bien adecuados para la hidrogenación selectiva de éteres varias veces insaturados tales como, en particular, octadieniléteres y sus mezclas para dar los correspondientes éteres saturados tales como, en particular, octiléteres, si el material de soporte del catalizador contiene 1 a 1000 ppm en masa de óxido de sodio y presenta un volumen de poros específico de 0, 4 a 0, 9 ml/g y una superficie según BET de 150 a 350 m2/g.
Por lo tanto, objeto de la presente invención es un catalizador de soporte a base de paladio-óxido de y-aluminio, el cual se caracteriza porque el material de soporte del catalizador contiene 1 a 1000 ppm en masa de óxido de sodio y presenta un volumen de poros específico de 0, 4 a 0, 9 ml/g y una superficie según BET de 150 a 350 m2/g, así como un procedimiento para su producción.
Objeto de la presente invención es, además, un procedimiento para la preparación de éteres saturados mediante hidrogenación de éteres insaturados, en el como catalizador se emplea un catalizador de soporte a base de paladioóxido de y-aluminio, el cual se caracteriza porque el material de soporte del catalizador contiene 1 a 1000 ppm en masa de óxido de sodio y presenta un volumen de poros específico de 0, 4 a 0, 9 ml/g y una superficie según BET de 150 a 350 m2/g.
La presente invención muestras las siguientes ventajas inesperadas: en la hidrogenación de octadieniléteres para dar los correspondientes éteres saturados no perturban las sustancias acompañantes. Así, mediante el catalizador de acuerdo con la invención, en la hidrogenación no se fomenta la formación de éteres mediante separación de agua a partir de alcoholes eventualmente presentes. Compuestos de elevado punto de ebullición, eventualmente presentes en mezcla en pequeñas concentraciones, no determinan ningún empeoramiento significativo de la actividad de hidrogenación del catalizador. Una ventaja particular de la invención estriba en que el catalizador presenta una larga duración y la selectividad de hidrogenación durante el tiempo de funcionamiento se mantiene prácticamente constante. Esto es sorprendente ante todo debido a que, como muestra el Ejemplo 2, catalizadores de paladio-óxido de y-aluminio, habituales no alcanzan este rendimiento.
El procedimiento de acuerdo con la invención así como los catalizadores de acuerdo con la invención se describen con mayor detalle en lo que sigue.
El catalizador de soporte de acuerdo con la invención a base de paladio-óxido de y- aluminio se caracteriza porque el material del soporte de óxido de y-aluminio en el que se fundamenta contiene 1 a 1000 ppm en masa de óxido de sodio y presenta un volumen de poros específico de 0, 4 a 0, 9 ml/g y una superficie según BET de 150 a 350 m2/g.
Para la preparación del catalizador de soporte de acuerdo con la invención se utiliza un material de soporte a base de óxido de y-aluminio que contiene 1 a 1000 ppm en masa de compuestos de sodio (calculado como óxido de sodio) . Preferiblemente, el material de soporte contiene 1 a 750 ppm en masa, en particular 1 a 500 ppm en masa de compuestos de sodio (en cada caso calculado como óxido de sodio) .
Opcionalmente, el material de soporte puede contener sulfato o grupos sulfato y/o dióxido de silicio. La proporción de sulfato puede ascender hasta 1500 ppm en masa. Además, el material de soporte puede contener hasta 20% en masa de dióxido de silicio.
La superficie según BET del material de soporte utilizado asciende a 150 a 350 m2/g, preferiblemente a 200 hasta 320 m2/g, de manera particularmente preferida a 220 hasta 300 m2/g (determinado según el procedimiento según BET mediante la adsorción de nitrógeno conforme a la norma DIN 9277) .
El volumen de poros del material de soporte asciende a 0, 4 hasta 0, 9 ml/g (determinado mediante la intrusión de mercurio según la norma DIN 66133) .
El radio medio de los poros del material de soporte asciende preferiblemente a 2 hasta 50 nm, de manera particularmente preferida a 5 hasta 30 nm y, en particular,... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Procedimiento para la hidrogenación de éteres varias veces insaturados con hidrógeno para dar los correspondientes éteres saturados, en donde como éteres varias veces insaturados se emplean octadienilalquiléteres no sustituidos y/o sustituidos con alquilo y se hidrogenan para formar los correspondientes éteres saturados, y en donde 1-metoxi-2, 7-octadieno se hidrogena para formar un 1-metoxi-octano, caracterizado porque como catalizador se emplea un catalizador de soporte a base de paladio-óxido de y-aluminio, en donde el material de soporte del catalizador contiene 1 a 1000 ppm en masa de óxido de sodio y presenta un volumen de poros específico de 0, 4 a 0, 9 ml/g y una superficie según BET de 150 a 350 m2/g.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la hidrogenación se lleva a cabo en presencia de un disolvente.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque como disolvente se emplea un éter saturado tal como se puede obtener en la hidrogenación.
4. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la concentración del éter varias veces insaturado a hidrogenar en la corriente de alimentación al reactor se ajusta a una concentración de 1 a 35% en masa.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el material de soporte del catalizador presenta una superficie según BET de 200 a 320 m2/g, preferiblemente de 220 a 300 m2/g.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el contenido en paladio asciende a 0, 1 hasta 10% en masa.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el paladio se encuentra sobre el material de soporte en una capa de borde que comprende un espesor de 50 a 300 !m.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el radio medio de los poros del material de soporte es de 2 a 50 nm.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el material de soporte contiene sulfato y/o dióxido de silicio.
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