Способ получения циклогексана

Авторы патента:

C07C2/74 - присоединением с одновременным гидрированием

C07C13/18 - с циклогексановым кольцом

Владельцы патента RU 2459792:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к способу получения циклогексана из непредельных углеводородов, характеризующемуся тем, что смесь ацетилена и природного газа при соотношении 46÷48:52÷54 мол.% подвергают механохимической активации при температуре 20°С в течение 3-10 мин в присутствии кристаллического кварца. Данный способ позволяет получать циклогексан в одну стадию, без создания дополнительного давления и при низких температурах. 1 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способу получения циклогексана.

В основном циклогексан получают из бензола. Чаще всего применяется гидрирование бензола в циклогексан. Известны способы получения циклогексана жидкофазным гидрированием бензола (Пат. №5189233 США.; Пат. №2139843 РФ, Пат. 6750374 США, Заявка 2716190 Франция, Пат. №2196123 РФ, Пат. 6153805 США, Пат. 6187080 США, Пат. №2235086 РФ). Типичной проблемой при гидрировании бензола в циклогексан являются побочные реакции. В частности, нежелательной является изомеризация в метилциклопентан. Кроме того, при более высоких температурах происходит расщепление кольца, приводящее к нежелательным C5- и более легким продуктам. Недостатком этих способа является необходимость обессеривания сырья.

Наиболее близким предлагаемому способу является способ гидрирования бензола в адиабатическом реакторе полочного типа путем контактирования бензола с катализатором, при температуре 140-240°C, давлении 3-6 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-2,0 ч^-1 в присутствии водородсодержащего газа (Пат. №2400463). Недостатками данного способа являются необходимость использования в процессе получения циклогексана высокой температуры и давления и сложное технологическое оформление процесса.

Задачей предлагаемого способа является получение циклогексана механохимическим способом из смеси ацетилена с природным газом, позволяющим проводить процесс в одну стадию, без создания дополнительного давления и при низких температурах.

Технический результат достигается за счет механохимической обработки смеси ацетилена с природным газом при соотношении 46÷48:52÷54 мол.%, температуре 20°C в течение 3-10 мин в присутствии кристаллического кварца с размером частиц 2-4 мм.

Процесс получения циклогексана проводят в механохимическом реакторе центробежно-планетарной шаровой мельницы типа АГО-2, при частоте вращения реакторов 1820 об/мин. В герметично закрываемый реактор мельницы помещают мелющие стальные шары и кристаллический кварц (размер частиц 2-4 мм). В реактор (предварительно удалив воздух) закачивают смесь ацетилена с природным газом под давлением 1 атм при соотношении 46÷48:52÷54 мол.%. В состав природного газа входят метан (97 мол.%), этан (2,3 мол.%), пропан (0,6 мол.%), иные газы (0,1 мол.%). В процессе механохимической активации в присутствии кварца ацетилен превращается в бензол. Часть образующегося бензола гидрируется водородом, выделяемым при механодеструкции углеводородов природного газа, с образованием циклогексана при температуре 20°C (за счет внешнего охлаждения реакторов) в течение 3-10 минут. Селективность предлагаемого способа по циклогексану достигает 25 мол.%.

Ацетилен и линейные углеводороды анализируют газохроматографическими методами, используя детектор по теплопроводности. Углеводороды C₁-C₆ разделяют с помощью газожидкостной хроматографии в колонке, заполненной сферохромом; стационарная жидкая фаза - триэтиленгликольбутират. Неуглеводородные компоненты газов определяют газо-адсорбционным методом в колонке, заполненной цеолитом CaA в качестве адсорбента. Газ-носитель - аргон. Бензол и циклогексан определяют на газожидкостном хроматографе "Кристалл-2000М" с пламенным детектором.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Смесь состава ацетилен (46 мол.%) + природный газ (54 мол.%) подвергают механической обработке в реакторе-активаторе мельницы АГО-2 в течение 3 минут, в описанных выше условиях.

Полученная газовая смесь содержит 13 мол.% циклогексана.

Пример 2. Смесь состава ацетилен (46 мол.%) + природный газ (54 мол.%) подвергали механической обработке в реакторе-активаторе мельницы АГО-2 в течение 5 минут, в описанных выше условиях.

Полученная газовая смесь содержит 25 мол.% циклогексана.

Пример 3. Смесь состава ацетилен (46 мол.%) + природный газ (54 мол.%) подвергали механической обработке в реакторе-активаторе мельницы АГО-2 в течение 10 минут, в описанных выше условиях.

Полученная газовая смесь содержит 5 мол.% циклогексана.

Пример 4. Смесь состава ацетилен (48 мол.%) + природный газ (52 мол.%) подвергали механической обработке в реакторе-активаторе мельницы АГО-2 в течение 5 минут, в описанных выше условиях.

Полученная газовая смесь содержит 23 мол.% циклогексана.

В газовой фазе после механической обработки приведенных в примерах смесей помимо циклогексана присутствуют ацетилен, бензол, водород, метан, этан.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать циклогексан непосредственно из ацетилена и природного газа в одну стадию механохимическим способом при комнатной температуре и атмосферном давлении.

1. Способ получения циклогексана из непредельных углеводородов, отличающийся тем, что смесь ацетилена и природного газа при соотношении 46÷48 : 52÷54 мол.% подвергают механохимической активации при температуре 20°С в течение 3-10 мин в присутствии кристаллического кварца.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют кварц с размером частиц 2-4 мм.

Изобретение относится к способу получения замещенных или незамещенных 1,7-диолефинов формулы (9) ,в которой R7-R12 независимо друг от друга обозначают водород, алкил с 1-4 атомами углерода или галоген, гидродимеризацией нециклических олефинов с, по меньшей мере, двумя сопряженными двойными связями в присутствии восстановителя и катализатора, характеризующемуся тем, что в качестве восстановителя используют муравьиную кислоту и/или формиаты, а в качестве катализатора используют карбеновый комплекс металла, который содержит металл от 8-й до 10-й групп периодической системы элементов и, по меньшей мере, один карбеновый лиганд формулы (1) или (2): в которой R1, R2 означают -(СН2)n-В, В означает моноциклическую или полициклическую арильную группу с 6-14 атомами углерода или моноциклический или полициклический гетероцикл с 5-14 атомами углерода и гетероатомами, который содержит от 1 до 3 гетероатомов, выбранных из группы, включающей азот, кислород и серу, n означает число от 0 до 4, R3, R4, R5 и R6 означают водород, алкил, гетероарил, арил, -CN, -СООН, -СОО-алкил, -СОО-арил, -ОСО-алкил, -ОСО-арил, -ОСОО-алкил, -ОСОО-арил, -СНО, -СО-алкил, -СО-арил, -NH2, -NH(алкил), -N(алкил)2, -NH(арил), -N(арил)2, фтор, хлор, бром, йод, -ОН, -CF3, -NO2, -ферроценил, -SO3H или -РО3Н2, причем алкил означает алкильную группу с 1-12 атомами углерода, арил означает арильную группу с 5-14 атомами углерода, и заместители R 3 и R4 могут быть также частью связанного мостиком алифатического или ароматического кольца, причем заместители R1 и R2 могут быть одинаковыми или разными, замещенными или незамещенными, и заместители R3, R 4, R5 и R6 также могут быть одинаковыми или разными, замещенными или незамещенными.

Способ получения разветвленных насыщенных углеводородов // 2191171

Изобретение относится к области органической химии, в частности, к способу получения разветвленных насыщенных углеводородов, которые могут быть использованы для повышения октанового числа.

Способ получения 3-метил-алкенов-1 // 1803399

Способ получения смеси ди-, три- и тетрациклических углеводородов сочлененного типа с пятичленными кольцами // 1679751

Способ получения ди- и полициклических углеводородов сочлененного типа // 1467952

Способ получения ди- и полициклических насыщенных углеводородов сочлененного типа с пятичленными кольцами // 1462717

Способ получения нафталинаua 1 ^..^^ i .•-•>& "•ttsiir^i:c;:/5.^\>&г.~'уг'- ^11 // 168273

Способ получения диарилциклоалкилпроизводных // 2414459

Изобретение относится к способу получения соединения общей формулы (I), включающему стадии согласно следующей схеме: причем на отдельных стадиях: а1) соединение формулы (IX) превращают в соединение формулы (V) в присутствии фермента, выбранного из липазы В из Candida antarctica, b) соединение формулы (V) в присутствии кислотного катализатора посредством действия соединения, которое может образовывать защитную группу Z3, стабильную в щелочной среде и лабильную в кислой среде, превращают в соединение формулы (VIII) и с) соединение формулы (VIII) в присутствии нуклеофильного агента превращают в соединение формулы (II); d) соединение формулы (II) в присутствии основания В1 превращают посредством действия соединения формулы (VI) в соединение формулы (IIIа); е) соединение формулы (IIIа) превращают в соединение формулы (IVa), причем соответствующее превращение осуществляют посредством действия спирта в присутствии кислотного катализатора; f) соединение (IVa) посредством действия соединения (VII) превращают в соединение формулы (Iа) в присутствии основания В1 и g) при необходимости, соединение (Iа) гидролизуют или подвергают гидрогенолизу до соединения (I), если R3 представляет собой Н; причем соединения (IX) представляет собой чистый цис-изомер или смесь цис/транс-изомеров соответственно; при этом переменные и заместители имеют следующие значения соответственно: цикл А представляет собой С3 -С8циклоалкил, R1, R2, R4 и R5 представляют собой независимо друг от друга Н, F, Cl, Вr, C1-С6 алкил или -O-(С1-С6алкил); R3 представляет собой Н, C1-С6алкил; R6 представляет собой C1-С6алкил или бензил; Х представляет собой C1-С6алкил; Y представляет собой C 1-С6алкил; Z1 представляет собой защитную группу, стабильную в кислой среде; Z2 представляет собой защитную группу, стабильную в кислой среде; Z3 представляет собой защитную группу, стабильную в щелочной среде и лабильную в кислой среде; Z4 представляет собой уходящую группу; Z5 представляет собой уходящую группу; В1 представляет собой третичный алкоголят щелочноземельного металла, третичный алкоголят щелочного металла, амид щелочноземельного металла, амид щелочного металла, силазид щелочноземельного металла, силазид щелочного металла или гидрид щелочного металла.

Способ гидрирования бензола, смесей бензола и толуола, смесей бензола и ксилола, или изомерной смеси ксилола, или смесей бензола, толуола и ксилола, или изомерной смеси ксилола, содержащих сернистые ароматические соединения, и способ их десульфирования // 2404950

Изобретение относится к вариантам способа гидрирования бензола, смесей бензола и толуола, смесей бензола и ксилола или изомерной смеси ксилола или смесей бензола, толуола и ксилола или изомерной смеси ксилола, содержащих сернистые ароматические соединения, в одном из которых на первой стадии, при необходимости в присутствии водорода, содержание сернистых ароматических соединений снижают в присутствии десульфуризатора, содержащего медь и цинк в атомном отношении от 1:0,3 до 1:10 (стадия а), и на второй стадии бензол, смеси бензола и толуола, смеси бензола и ксилола или изомерной смеси ксилола или смеси бензола, толуола и ксилола или изомерной смеси ксилола гидрируют в присутствии нанесенного на носитель рутениевого катализатора, содержащего от 0,01 до 30 мас.% рутения, в пересчете на общую массу катализатора, в присутствии водорода (стадия b).

Способ получения ароматических соединений и способ получения гидрированных ароматических соединений // 2400464

Изобретение относится к двум вариантам способа получения ароматических соединений, один из которых включает: стадию метанирования с контактом водородсодержащего газа с моноксидом углерода и/или диоксидом углерода в присутствии катализатора, вызывающего реакцию водорода, содержащегося в газе, с моноксидом углерода и/или диоксидом углерода и превращение этих компонентов в метан и воду; и стадию синтеза ароматического соединения с реакцией низшего углеводорода с метаном, получаемым на стадии метанирования, в присутствии катализатора с получением газа продуктов реакции, содержащего ароматические соединения и водород, причем ароматические соединения отделяют от газа продуктов реакции, получаемого на стадии синтеза ароматического соединения, и затем остающийся полученный водородсодержащий газ подают на стадию метанирования.

Способ гидрирования бензола // 2400463

Изобретение относится к способу гидрирования бензола в адиабатическом реакторе полочного типа путем контактирования бензола с катализатором, расположенным на полках, при повышенных температуре и давлении в присутствии водородсодержащего газа, подаваемого в реактор вместе с бензолом в верхнюю часть, а также в пространство между слоями катализатора, характеризующемуся тем, что в верхнюю часть реактора подают 50-70% мас.

Гидрирование ароматических соединений // 2391326

Изобретение относится к модифицированному медью никелевому катализатору для гидрирования ароматического соединения с получением гидрированного циклического соединения, включающему от 4 до 10 мас.% Ni и от около 0,2 до 0,9 мас.% Cu, нанесенных на носитель из переходного оксида алюминия, имеющего удельную площадь поверхности по методу BET от около 40 до 180 м2/г и объем пор от около 0,3 до около 0,8 см3/г, причем катализатор содержит один или более модифицирующих компонентов, выбранных из группы, состоящей из Ag и Ru.

Способ получения производных топирамата-антиконвульсантов // 2333216

Способ получения изопропанола, способ получения фенола и изопропанола, содержащего продукты гидрирования бензола, и способ гидрирования исходного ацетона, загрязненного бензолом // 2296740

Изобретение относится к способам получения изопропанола (варианты) и к способу получения фенола и изопропанола, содержащего продукты гидрирования бензола. .

Гидрогенизация бензола для получения циклогексана // 2235086

Способ выделения циклогексана // 2226185

Изобретение относится к способу выделения циклогексана из реакционной смеси синтеза циклогексанона и циклогексанола и может найти применение в химической промышленности при получении капролактама.

Способ гидрирования ненасыщенных циклических соединений // 2196123

Изобретение относится к улучшенному способу гидрирования ненасыщенных циклических соединений, таких, как бензол и анилин, или циклогексилфениламин и дициклогексиламин, с получением, например, циклогексилфениламина или циклогексана.

Способ управления водной отмывкой оксидата в производстве капролактама // 2480444

Изобретение относится к способу управления водной отмывкой оксидата в производстве капролактама, проводимому в ректификационной колонне с подачей реакционной смеси, регулированием температурного режима при использовании выносного теплообменника, отводом через конденсаторы дистиллята и кубового продукта

Способ переработки углеводородных соединений, содержащих нитрильные или аминные функциональные группы // 2482104

Изобретение относится к способу переработки углеводородных соединений, содержащих по меньшей мере одну нитрильную (азотсодержащую) функциональную группу

Способ получения циклогексана и его производных // 2486167

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения циклогексана и его производных общей формулы R=H,

Способ восстановления непредельных циклических соединений // 2619935

Изобретение относится к способу восстановления непредельных циклических соединений, заключающемуся во взаимодействии непредельных циклических соединений с молекулярным водородом в присутствии наночастиц никеля при нагревании. Способ характеризуется тем, что в качестве катализатора используют наночастицы никеля, иммобилизованные на ионообменной смоле, реагенты подают на катализатор прямоточно двумя потоками, первый из которых - водород, подаваемый с расходом 2500 л/(кгкат·ч), второй - непредельное циклическое соединение, подаваемое с расходом 7,2 л/(кгкат·ч), а реакцию ведут при температуре 80-130°С. Техническим результатом является упрощение способа восстановления непредельных циклических соединений и уменьшение времени реакции. 4 пр.