Патент ссср 243606
243606
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 24.VII.1967 (№ 1175340/23-4) Кл. 12о, 5/02 с присоединением заявки ¹
Приоритет
МПК С 07с
УДК 661.725.8(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Опубликовано 14Х.1969. Бюллетень № 17
Дата опубликования описания 29.IX.1969, е
Авторы изобретения
А. Н. Башкиров, Л. А. Морозов, Ю. Б. Каган и С. М. Локтев
Институт тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова
Заявитель
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСШИХ АЛИФАТИЧЕСКИХ СПИРТОВ
Изобретение относится к способу голучения алифатических спиртов, которые находят большое применение в промышленности органического синтеза.
Известен способ получения алифатических спиртов из окиси углерода и водорода в газовой фазе под давлением 200 — 300 атм и температуре 160 — 190 С на стационарном слое плавленого железного катализатора. При осуществлении процесса в газовой фазе в связи с высокой экзотермичностью реакции и высоким температурным коэффициентом необходимы специальные меры для обеспечения устойчивого стационарного протекания процесса.
При нарушении технологического режима возможны значительные перегревы поверхности катализатора, сопровождающиеся его дезактивацией и изменением селективности процесса в сторону образования метана. В связи с этим для регулирования теплового режима процесса синтеза требуется использование сложных автоматических систем регулирования и специальных конструкций реакторов.
Кроме того, при проведении синтеза указаньым способом в порах катализатора отлагаются высокомолекулярные продукты реакции, что также приводит к частичному снижению ето активности.
Одним из способов регулирования теплового режима и увеличения устойчивости высокоэкзотермического процесса может являться осуществление синтеза в жидкой среде (фазе).
Целью изобретения является создание устойчивого процесса синтеза спиртов из СО и Н> с высокой степенью надежности управления, стабильности, и длительности работы катал из атор а.
Предлагаемый способ состоит в том, что синтез высших спиртов из окиси углерода и воlO дорода проводят на плавленных железных катализаторах, погруженных в жидкую среду (фазу), циркулирующую через слой катализа. тора под воздействием потока газа синтеза.
В качестве жидкой фазы можно использо15 вать высококипящие (интервалы кипения
250 — 300 С) углеводороды, спирты, их смеси, а также соответствующие фракции продуктов синтеза спиртов из СО и Н . При синтезе предлагаемым способом зерна восстановлен20 ного плавленого железного катализатора полностью погружены в жидкую фазу. Процесс ссуществляют при давлениях 200 — 300 атл1, температурах 160 †1 С, объемной скорости газа не ниже 2000 об. на 1 об. катализатора
25 в 1 час, обеспечивающей низкую концентрацию воды в реакционной смеси.
Газ синтеза (смеси СО: Н ) в отношении
1: 6 — 1: 10 проходит реактор снизу вверх. При этом жидкую фазу перемешивают газовым по3п током и перемещают с ним через катализатор243606
15 го
Составитель В. Бурцева
Редактор Л. М. Новожилова Техред Л. Я. Левина Корректор Л. В. Юшина
Заказ 2445/12 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2 ный слой. В верхней расширенной части реактора жидкую фазу, увлеченную газом, отделяют от него и самотеком возвращают в подкатализаторное пространство реактора, где снова ее захватывают газовым потоком. Капли жидкой фазы отделяют от потока газа каплеотбойником. Таким образом осуществляется внутренняя циркуляция жидкой фазы в реакторе (возможна также принудительная циркуляция жидкой фазы), обеспечивающая изотермичность режима и экстракцию высокомолекулярных продуктов реакции с поверхности катализатора. Последние постепенно накапливаются в нижней части реактора, служащей отстойником. Для сохранения постоянного фракционного состава жидкой фазы производят частичный вывод ее из нижней части реактора и соответственно добавление свежей среды первоначального фракционного состава.
Продукты реакции преимущественно уносятся с отходящим газом и выделяются из него после охлаждения и конденсации в сепараторе, Это позволяет упростить технологическое оформление процесса и увеличить срок службы катализатора.
Пример 1. В трубчатый реактор (внутренний диаметр трубы 25 мм) загружают
500 мл восстановленного промотированного плавленного железного катализатора. Синтез осуществляют под давлением 200 атм, при температуре 162 — 180 С на газовой смеси с соотношением СО: Н 1: 10 при постоянной заданной производительности катализатора по превращенному газу (300 об. на 1 об, катализатора в час). Длительность опыта составляет 350 час. Для обеспечения заданной производительности температуру синтеза постепенно повышают.
В течение первых 200 час работы катализатора (от начала опыта) температуру повышают на 8 С. К 350 час работы катализатора температуру синтеза повышают на 18 С против первоначальной.
Пример 2. Катализатор погружают в жидкую фазу (фракцию нормальных парафиновых углеводородов с пределами кипения
270 — 300 С) циркулирующую в реакторе под воздействием потока газа.
На протяжении всего опыта в течение
360 час катализатор стабильно работает при практически неизменной температуре 161—
162 С. Содержание металлического железа в катализаторе к 350 час работы понижается с 96 до 56%.
Условия проведения синтеза, загрузка и состав катализатора, заданная производительность аналогичны этим показателям в опыте, описанном в примере 1, Через 100 час работы катализатора производят перегрев реактора на 60 С. После снижения температуры синтеза до первоначальной (164 С) производительность катализатора по превращенному газу остается неизменной, т. е. равной первоначально заданной. Не обнаружено изменения в составе жидких продуктов. После устранения перегрева катализатор работает еще 50 час, затем опыт прекращают.
Сохранение первоначальной производитель25 ности и селективности катализатора после перегрева свидетельствует о том, что принудительный съем тепла жидкой фазой обеспечивает сохранение стационарности процесса при повышении температуры, вследствие чего воспламенения поверхности катализатора не происходит.
Предмет изобретения
Способ получения высших алифатических спиртов из окиси углерода и водорода под давлением 200 — 300 атм и температуре 160—
190 С на плавленых железных катализаторах, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии производства и увеличения срока службы катализатора, процесс ведут при погружении катализатора в слой циркулирующей жидкой фазы, состоящей из смеси высококипящих углеводородов или спиртов.
