Способ совместного получения этилового и -фенилэтилового спиртов

 

Изобретение относится к технологии органического синтеза, а именно к способу совместного получения этилового и α-фенилэтилового спиртов. Описывается способ совместного получения этилового и α-фенилэтилового спиртов каталитическим гидрированием ацетальдегида (АЦА) и ацетофенона (АЦФ) при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что гидрирование ацетальдегида и ацетофенона ведут при массовом соотношении ацетальдегида к ацетофенону, равном 0,05-0,1:1, а поверхность катализатора непрерывно обрабатывают компонентами гидрогенизата. Технический результат - повышение конверсии АЦФ и АЦА и увеличение срока службы катализатора. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к технологии органического синтеза, а именно к способу получения этилового и α-фенилэтилового спиртов, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности, в частности, в производстве совместного получения окиси пропилена и стирола.

Известен способ восстановления органических карбоксильных соединений: альдегидов и кетонов в соответствующие спирты при температуре 100-300^oC (150-300^oC, давлении 70,3-351,5 ати, в присутствии медно-алюмоборатного катализатора, [патент США 4613707, МКИ C 07 C 9/136, 1986].

Недостатком способа является проведение процесса периодически при высоких температурах и давлениях, низкая конверсия и селективность процесса по целевым продуктам.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ гидрирования альдегидов и кетонов в соответствующие спирты на рутениевом катализаторе. Гидрирование проводят при температуре 15-150^oC и давлении водорода 1-100 ати. В качестве растворителей используют спирты, сложные эфиры или алканы, [патент США 4777302, МКИ C 07 C 9/14, 1988].

Недостатком способа является низкая конверсия кетона, мас. %.: 89-70 и 60-38 через 20 и 1000 часов работы соответственно.

Задачей изобретения является повышение конверсии ацетофенона. (АЦФ) и ацетальдегида (АЦ) и увеличение срока службы катализатора.

Поставленная задача решается способом совместного гидрирования ацетофенона и ацетальдегида при повышенной температуре и давлении над медно-хромбариевым катализатором при массовом соотношении ацетальдегида к ацетофенону, равном 0,05-1,0:1,0 при непрерывной обработке поверхности катализатора компонентами гидрогенизата.

Отличительными признаками способа являются проведение процесса при соотношении ацетофенона и ацетальдегида 95-50 мас.% и 5-50 мас.%, при непрерывной обработке поверхности катализатора компонентами гидрогенизата.

Совместное гидрирование ацетофенона и ацетальдегида и непрерывная обработка поверхности катализатора компонентами гидрогенизата от отложения полимера и смол, образующихся в процессе гидрирования ацетальдегида и ацетофенона, позволяют упростить процесс и повысить конверсию исходных продуктов без ухудшения показателей процесса. При этом активность катализатора остается во времени стабильной.

Видимо здесь механизм дезактивации катализатора состоит в том, что полимеры или смолы, попадая на поверхность катализатора, покрывают внутреннюю поверхность пор или забивают вход в них, препятствуя таким образом массообмену в порах, блокируют активные центры катализатора, препятствуя его физико-химическому взаимодействию с поступающими веществами.

Способ совместного получения спиртов проводится в пустотелом барботажном реакторе на гетерогенном медно-хромбариевом катализаторе. Гидрирование ведут электролитическим водородом при повышенной температуре и давлении в суспензионном режиме. Полученный гидрогенизат направляется в колонну для разделения. Для разделения гидрогенизата на узкие фракции применяется роторная ректификационная установка, которая состоит из двух главных частей - колонки и блока автоматического управления, которые как механически, так и функционально взаимосвязаны.

Разделяющее действие ректификационной колонны с вращающейся вставкой, основано на физическом принципе массообмена между поднимающимся вверх паром и стекающей винтообразно вниз жидкостью. Термостатом колонки обеспечивается нужная близость к адиабатическому массообменному режиму в колонне.

Продукты реакции анализируется хроматографическим методом. Используется хроматограф "Кристалл-2000". Сорбент приготовлен по ГОСТ 10003-90.

Заявляемый способ иллюстрируется следующими примерами его выполнения.

Пример 1. В пустотелый барботажный реактор гидрирования подают 380 г/час чистого ацетофенона. В ацетофенон дополнительно вводят 20 г/час ацетальдегида. Процесс ведут при температуре 165^oC и давлении 40 атм. Подача катализатора составляет 2,3 г/час. Гидрирование ведут метано-водородной фракцией состава, мас. %: водород 88,2 и метан 11,8. Объемная скорость подачи сырья 0,6 час^-1. Объемное соотношение сырья к водороду составляет 1:3. При этом поверхность катализатора непрерывно обрабатывается компонентами гидрогенизата. Конверсия ацетофенона и ацетальдегида составляет соответственно 97,67% и 100%.

Медно-хромбариевый катализатор имеет характеристику согласно ТУ-38.102 142-80. Отобранные на выходе из реактора пробы гидрогенизата анализируются на содержание АЦФ, МФК, АЦА, этилового спирта, методом газожидкостной хроматографии.

В процессе совместного гидрирования альдегидов и кетонов, при непрерывной обработке поверхности катализатора компонентами гидрогенизата стабильной поддерживается активность катализатора.

Пример 2. Процесс проводят в условиях примера 1, но, в отличие от примера 1, массовое соотношение АЦФ и АЦА составляет 0,1:1, подача катализатора 1,5 г/час. Конверсия, %: АЦФ и АЦА 97,78 и 100, соответственно.

Пример 3. Процесс проводят в условиях примера 1, но, в отличие от примера 1, массовое соотношение АЦФ и АЦА составляет 0,18:1, подача катализатора 1,0 г/час. Конверсия, %, АЦФ и АЦА 98,51 и 100, соответственно.

Пример 4. Процесс проводят в условиях примера 1, но, в отличие от примера 1, массовое соотношение АЦФ и АЦА составляет 0,25:1, подача катализатора 0,5 г/час.

Конверсия, %, АЦФ и АЦА 98,43 и 100, соответственно.

Пример 5. Процесс проводят в условиях примера 1, но, в отличие от примера 1, массовое соотношение АЦФ и АЦА составляет 0,43:1, подача катализатора 0,5 г/час. Конверсия, %, АЦФ и АЦА 98,14 и 100, соответственно.

Пример 6. Процесс проводят в условиях примера 1, но, в отличие от примера 1, массовое соотношение АЦФ и АЦА составляет 0,67:1, подача катализатора 0,4 г/час. Конверсия, %, АЦФ и АЦА составляет 97,83 и 100, соответственно.

Пример 7. Процесс проводят в условиях примера 1, но, в отличие от примера 1, массовое соотношение АЦФ и АЦА составляет 1:1, подача катализатора 0,4 г/час. Конверсия, %, АЦФ и АЦА составляет 97,46 и 100, соответственно.

Пример 8. Процесс проводят в условиях примера 4, но, в отличие от примера 4, в реактор гидрирования подают вместо ацетофенона (АЦФ) ацетофеноновую фракцию (АЦФФ) и вместо ацетальдегида (АЦА) ацетальдегидную фракцию (АЦАФ), которые являются побочными продуктами при совместном производстве окиси пропилена со стиролом. Состав АЦАФ, мас. %: окись пропилена-1,4 и АЦАФ- 98,60. Состав АЦФФ, мас.%: легкие углеводороды-0,05; этилбензол-2,95; стирол-0,81; метилстирол - 0,10; бензальдегид - 0,68; АЦФ-84,74; МФК-9,70; тяжелые углеводороды-0,72; неизвестные пики-0,21.

Пример 9. Процесс проводят в условиях примера 3, но, в отличие от примера 3, в реактор гидрирования вместо ацетофенона подают ацетофеноновую фракцию и вместо ацетальдегида - ацетальдегидную фракцию.

Полученные результаты представлены в таблице.

Из приведенных примеров следует, что предложенный способ совместного получения этилового и α-фенилэтилового спиртов позволяет упростить процесс, повысить конверсию продуктов: ацетальдегида и ацетофенона, увеличить срок службы катализатора.

Формула изобретения

1. Способ совместного получения этилового и α-фенилэтилового спиртов каталитическим гидрированием ацетальдегида и ацетофенона при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что гидрирование ацетальдегида и ацетофенона ведут при массовом соотношении ацетальдегида к ацетофенону, равном 0,05-0,1 : 1, а поверхность катализатора непрерывно обрабатывают компонентами гидрогенизата.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве ацетофенона и ацетальдегида используют соответственно ацетофеноновую и ацетальдегидную фракции, полученные при совместном производстве окиси пропилена и стирола.

РИСУНКИ

Рисунок 1