Способ получения глицерина и гликолей

 

" .с;;.

} }(- - Щ

О Г1 И С А Й (И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((() 422718

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 18.01.72 (21) 1738998/23-4 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.04.74. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 14.11.74 (51) М. Кл. С 07с 31, 18

Государственный комитет

Соввта Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 547.422.07.547.

426.1.07 (088.8) (72) Авторы изобретения Н. Е. Вишневский, В. И. Лосик, P. Л. Слуцкин и Л. А. Осипьян (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИЦЕРИНА И ГЛИКОЛЕЙ

Изобретение относится к способу получения многоатомных спиртов, а именно глицерина и гликолей, которые находят разнообразное применение.

Известен способ получения глицерина и гликолей гидрогенолизом сахаров в присутствии катализатора — никеля на кизельгурс и щелочных добавок при 200 С и давлении 30—

50 атм. Процесс ведут в условиях интенсивного перемешивания при значении критерия

Рейнольдса 60000. Недостатками такого способа являются больп.ой расход сжатого водорода (до 10 объемов на 1 объем водного раствора сахаров), а также сложность технологической схемы процесса. Смесь частично прореагировавших сахаров, катализатора и избыточного водорода при температуре — 200 С и давлении до 150 атм из каскада реакторов направляют в сепаратор высокого давления и в каплеотбойники. Отделившийся газ, содержащий непрореагировавший водород, охлаждают в теплообменниках высокого давления и направляют к компрессору. Сжатый газ снова нагревают до 200 С и возвращают в реактор (барбота>к), Часть газа выводят из цикла, что позволяет добавить свежий водород. В случае недостаточной конверсии сахаров последние вместе с катализатором возвращают из сепаратора в реактор посредством горячих насосов, С целью устранения указанных недостатков по предлагаемому способу перемешивание ведут при значениях критерия Рейнольдса

100 000 — 200 000.

5 Процесс предпочтительно осуществляют при давлении 100 †1 атм с предварительным нагреванием сырьевой суспензии в присутствии водорода до 150 С в условиях интенсивного перемешивания при значениях критерия Рей10 нольдса 100 000 — 200 000.

Сжатый водород желательно подавать в количестве 0,25 — 1,5 объема на 1 объем сырьевой суспензии в час.

Предложенный способ обладает рядом пре15 имуществ. Внутренняя циркуляция реагирующих веществ исключает необходимость в перемешивании посредством барботажа, представляющего собой внешнюю циркуляцию водорода с помощью описанной выше сложной

20 системы, включающей циркуляционный компрессор. Подача водорода в реактор снижается с 10 до 0,25 объемов на 1 объем сырьевой суспензии, т. е. в 40 раз.

Процесс осуществляют в аппарате, имею2S щем встроенные насос и сепаратор, которые позволяют выводить из реактора газ без захвата сырья. Это исключает операцию по возврату в реактор частично прореагировавших сахаров и катализатора. Встроенные в реактор

30 теплообменники исключают возможность пере422718

Предмет изобретения

Составитель Н. Антипова

Техред Л. Куклина

Корректор Т. Хворова

Редактор 3. Горбунова

Заказ 2307/5 Изд, № 718 Тираж 506 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2 грева процесса гидрирования сахаров, что не достигалось ранее известными способами.

Пример 1. В качестве реактора используют аппарат полезной емкостью 650 смз, снабженный диффузором и винтовой мешалкой, скорость вращения которой 2800 об/мин.

Перемешивающее устройство с герметическим приводом обеспечивает интенсивность перемешивания трехфазной системы (раствор моносахаридов, катализатор — никель (50% ) на кизельгуре и водород), соответствующую числу Рейнольдса более 100 000. Реактор обогревается электропечью, которая обеспечивает температуру в нем 235 С.

В реактор дозировочным насосом при давлении 100 атм непрерывно подают со скоростью 2000 смз/час суспензию, содержащую

i0%-ный раствор глюкозы с добавлением

2,5% Са (ОН) 2 5% РеС1з 6НаО и 8% катализатора — никеля на кизельгуре от веса глюкозы. Через другой штуцер в реактор подают компримированный водород в количестве, необходимом для процесса гидрогенолиза глюкозы (-500 смз/час), с минимальным избытком, соответствующим модулю 0,25 (500 см /час при давлении реакции или 50 дм /час водорода при нормальном давлении). Количество избыточного водорода измеряют после газосепаратора при редуцировании его в атмосферу; рециркуляция таких малых количеств водорода не требуется.

Суспензию, выходящую из реактора, после охлаждения и сепарации газа дросселируют, фильтруют от катализатора и анализируют.

1 идрогенизат содержит (в % к сухим веществам): высшие полиолы (сорбит, ксилит, эритрит) 23, глицерин 42, этиленгликоль 15, 1,2пропиленгликоль 15.

Пример 2. Водный раствор сахаров, например, полученных из непищевого сырья (из древесных отходов) в смеси с суспендированным катализатором и водородом, добавленным в количестве 0,25 мз/мз. час, подают в реактор-подогреватель, снабженный встроенными теплообменниками. Сырье быстро (15 мин) нагревают от 20 до 150 С, что приводит к частичному гидрогенолизу глюкозы без предварительного ее гидрирования в гекситы и без нежелательного распада сырья.

5 Образовавшуюся суспензию — пену направляют в реактор, обеспечивающий интенсивность перемешивания, соответствующую числу

Рейнольдса 100 000, при давлении до 150 атм и температуре до 250 С, где при времени кон10 такта 30 мин глубина конверсии доводится до

70% и выше. Образовавшиеся газы — метан, окись углерода и водяные пары в смеси с непрореагировавшим водородом выводят из реактора с помощью встроенного сепаратора.

15 Полученный продукт направляют в реакторохладитель, где посредством встроенного теплообменника суспензию охлаждают от 250 до

40 С. Дальнейшую пер ер а ботку продуктов гидрогенолиза ведут обычным способом.

1. Способ получения глицерина и гликолей гидрогенолизом сахаров в присутствии катали25 затора — никеля на кизельгуре, щелочных добавок и сокатализатора — солей металлов, в условиях интенсивного перемешивания, при повышенных температуре и давлении с последующим выделением целевых продуктов из3п вестными приемами, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, перемешивание ведут при значении критерия Рейнольдса 100 000 — 200000.

2. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи йся тем, 35 что процесс ведут при давлении 100 — 150 атм.

3. Способ по п, 1, отличающийся тем, что сырьевую суспензию предварительно нагревают в присутствии водорода до 150 С в условиях интенсивного перемешивания при

40 значении критерия Рейнольдса 100 000—

200 000.

4. Способ по п. 1, о тл ич а ю щи и с я тем, что сжатый водород подают в количестве

0,25 — 1,5 объема на 1 объем сырьевой суспен45 зии в час.