- PR3 HRh(CO)(PR 3)3 HRh(CO)(PR 3 ) 2 + PR
a. Công nghệ BASF
Sơ đồ công nghệ:
Nguyên liệu: C3H6, khí tổng hợp CO, H2 ở áp suất cao. Dạng xúc tác: HCo(CO)4
Điều kiện phản ứng: T=120 ºC-160 ºC. Áp suất
Hình 1.8: Sự phụ thuộc của hàm lƣợng n-butanal vào nhiệt độ và áp suất
P=27-30 MPa. CO/H2=1/1.
Mô tả công nghệ: Khí tổng hợp CO và H2 chia làm 2 phần : một phần được đưa vào máy nén (1) nép tới áp suất cần thiết. Khi đó khí sẽ hóa lỏng 1 phần. Phần còn lại đưa vào thiết bị chuyển hóa cacbonyl trong môi trường H2 (2) để cung cấp H2 chuyển hóa xúc tác vềtác dạng HCo(CO)4 ( dạng có hoạt tính xúc tác). Xúc tác Coban vào thiết bị chuyển hóa (2) cùng với xúc tác đã tái sinh để chuyển về dạng HCo(CO)4. Sau đó xúc tác + khí tổng hợp đã được nén + propylen và khí thu hồi từ thiết bị phân tách lỏng khí (4) được đưa vào thiết bị phản ứng (3) dạng thiết bị cánh khuấy. Ở đây xảy ra phản ứng hydroformyl hóa propylen thành n,iso-butanal (n-butanal là sản phẩm chính). Vì phản ứng tỏa nhiệt nên phải tiến hành tách nhiệt phản ứng. Sau đó hỗn hợp sẽ đi qua thiết bị phân tách lỏng khí. Khí được tách ra một phần quay lại thiết bị (3) một phần xả ra ngoài. Hỗn hợp lỏng bao gồm sản phẩm ( aldehyt và sản phẩm phụ) và xúc tác đưa vào thiết bị oxi hóa xúc tác (5). Ở đây người ta thêm vào các hợp chất axit như axit formic hay axit axetic để tạo thành các hợp chất với Coban (muối Coban), sau đó đưa vào thiết bị phân tách pha (6). Ở đây xúc tác và aldehyt được tách ra.Aldehyt được đưa đi tách và tinh chế, còn dung dịch xúc tác đưa đi tái sinh (7) và quay lại thiết bị chuyển hóa (2).
Ưu điểm: Công nghệ đơn giản, độ chọn lọc đối với các sản phẩm mạch thẳng khá cao (tỉ lệ n/iso khoảng 80/20).
Nhược điểm: điều kiện phản ứng khắc nghiệt, nhiệt độ cao, áp suất cao. Sản phẩm phụ nhiều.[31;8]
Nước thải Aldehyt
Khí
H+, O2
Hình 1.9: Công nghệ BASF sản xuất Butanal bằng phƣơng pháp hydroformyl hóa propylen
1- Máy nén. 4- Thiết bị phân tách khí lỏng. 2- Thiết bị chuyến hóa. 5- Thiết bị oxi hóa xúc tác. Cacbonyl trong môi trường H2. 6- Thiết bị phân tách pha. 3- Thiết bị phản ứng. 7- Thiết bị tái sinh xúc tác.