Способ получения высших алифатических спиртов

 

Со*э Советсимк

Социалмстмческмк

Республмк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

{ii>789477 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 3001.76 (21) 2318823/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Опубликовано 23,1 2/0 бюллетень ¹ 47

Дата опублмковаммя опмсамия 23,1 280 (я)м. к .з

С 07 С 29/14

С 07 С 31/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) Ю)(547, 26. 07 (088. 8}

А. Н. Башкиров, Г. А. Клигер, Л. С. Глебов, О. А. Лесик и Э. В. Марчевская (72) Авторы изобретения

Институт нефтехимического синтеза им. A. В. Топчиева !

I (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСШИХ АЛИФАТИЧЕСКИХ

СПИРТОВ

Изобретение относится к основному .органическому и нефтехимическому синтезам в частности к усовершенствоваI ния способа получения высших жирных спиртов. каталитическим гидрированием соответствующих карбонильных соединений.

Высшие алифатические спирты, являвшиеся одним иэ крупнотоннажных продук- О тов нефтехимии, широко используются в различных областях народного хозяйства в качестве высококачественных синтетических моющих средств и пластификатов, присадок к топливам и маслам и т.д. 15

К числу основных промышленных способов синтеза высших алифатических спиртов относятся оксосинтез и жидкофазное окисление парафиновых углеводородов в присутствии борной 3) кислоты. В первом случае спирты получают гидрированием альдегидов, образующихся на стадии карбонилирования олефинов. Во втором случае гидрирование используется для повышения 25 качества конечного продукта, поскольку сырые спирты содержат до 15 мол.% карбонильных соединений. Таким образом, указанные крупнотоннажные про.мышленные методы получения высших 30 алифатических спиртов предполагают наличие стадии гидрирования альдегидов (кетонов).

Известен гетерогенно-каталитический способ получения алифатических спиртов из альдегидов и кетонов под давлением водорода. В качестве катализаторов при этом наиболее часто используют металлы 8-ой группы Периодической системы Hi,C0,Ð, Ðä ku, È÷ а также СМ, промоторами служат соединения О,Zn, М 1".1).

К основному недостатку способа с использованием указанных катализаторов следует отнести сложность приготовления, относительно высокую стоимость катализаторов и недостаточно высокую производительность и селективность

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является получение алифатических спиртов из продукта карбонилирования олефинов

1содержание альдегидов достигает 20%)

Согласно этому способу гидрирование осуществляют в две стадии, причем на первой стадии используют плавленный:келезный катализатор, промотированный 2Ъ А О,в качестве промотора могут быть также использованы

) 789477 окислы хрома и ванадия. Догидрирование указанного продукта проводится на стандартном медь-хромовом катализаторе. Процесс технологически оформлен в одном реакторе (двухслойный катализатор) и осуществляется при давлении 250-300 атм темпео у ратуре 220-240 С, объемной скорости водорода 2400-2900 ч . В указанных условиях исходный продукт, поступающий иа катализатор с объемной скоростью 0,7-1 ч по жидкому сырью, 16 превращается в спирты с выходом 9096% от теории. При этом доля побоч- ных продуктов составляет 6-9%. Используемый в процессе катализатор стабильно работает в течение 800- 13

1100 ч 2 .

К недостаткам известного способа следует отнести малую активность катализатора и, как оледствие этого, жесткие условия проведения реакции Зъ (давление 250-300 атм, температура до 240ОС ). Процесс характеризуется также относительно низкой производительностью и селективностью (превращение в побочные продукты — углеводороды - достигает 9%).

Цель изобретения — упрощение технологии процесса за счет снижения температуры и давления процесса, а также повышение его селективности и производительности.

Поставленная цель достигается тем, что процесс гидрироваиия карбонил-,. содержащих соединений ведут на плавленом железном катализаторе, содержащем промоторы (пятиокись ванадия 35 или хрома} в количестве 2"5 вес.% при температуре 150-180 С, давлении

15-50 атм и предпочтительной скорости подачи карбонилсодержащего соединения и/или сырья 0,8-5,0 ч 1по жид- gg кому сырью.

Способ получения алифатических спиртов сводится к следующему..

Гидрирование карбонилсодержащих соединений осуществляют в проточноциркуляционной установке высокого дав-4 ления ° Реакцию проводят при температуре 150"1800С, давлении 15-50 атм и объемной скорости по жидкому сырью

0,8-5 ч (предпочтительно 1600С, 2530 атм и 3-3,5 ч 1). Нижний предел о температуры (150 С) и давления (15 атм) обуславливается необходимой скоростью реакции. Верхняя граница параметров (180 С, 50 атм} определяется селективностью процесса. И

Используемые в процессе гидрирования плавленые железные катализаторы готовят сплавлением магнитной окиси meneaa(Pe10$ с 2-5% (по массе) промотирующей добавки (505 или Qgp )c 40 последующим дроблением полученного сплава и восстановлением. Такий образом, процесс приготовления .предлагаемых плавленых железных катали" заторов прост, в их состав не входит 65,дефицитное сырье. Следует отметить высокую стабильность работы катализатора: в течение 500 ч в условиях .синтеза катализатор полностью сохраняет свою первоначальную активность.

Таким образом, применение катализаторов указанного состава обеспечивает, по сравнению с известным, снижение давления процесса почти в 10 раэ, повышение производительности в

3 раза и увеличение селективности.

Это обстоятельство приводит к сущестбренному уменьшению капитальных вложений на создание установки равной мощности (позволяет использовать стандартное технологическое оборудование ) и, как следствие этого, к заметному удешевлению получаемых спиртов с одновременным повышением их качества.

Пример 1. Гидрирование октанона-2 проводят в присутствии плавленого железного катализатора, промотированного пятиокисью ванадия (5 % по массе). Перед использованием в реакции катализатор (200 мл) восстанавливают водородом при 50 атм, 450 С и объемной скорости 1500020000 ч в течение 12 ч. Перегрузку востановленного катализатора в реактор производят в токе углекислоты. Процесс гидрирования осуществляют при давлении 35 атм, температуре

150ОС объемной скорости подачи хетона 3 ч, продолжительность опыта 1ч.

Продукты анализируют методом газожидкостной хроматографии и химически (определение карбонильного и гидроксильного чисел) . В указанных условиях степень превращения исходного кетона достигает 97,5% при селективности по спирту 99,5%.

t1 р и м е р ы 2-10. Гидрирование карбонилсодержащих соединений проводят в присутствии катализатора, использованного в примере 1.

В табл. 1 приведены результаты гидрирования высших алифатических соединений и их смесей со спиртами в присутствии плавленого железного катализатора состава 100 в О +ЕЩЕ", в табл.2 - результаты гндрирования промышленной фракции высших жирных спиртов Щебекинского химкомбината, полученной окислением парафиновых углеводородов в присутствии борной кислоты (исходная спиртовая фракция

С;„-С 0 имела состав: гидроксильное

12 число 240+2, карбонильное число 38 . 2}; в табл.3 - условия осуществления процесса и полученные при этом результаты.

Аналогичные результаты получают в присутствии катализатора, промотированного окисью хрома.

789477

4 а

Ю с

444 ее фф

М с м,!!

1 !

Ф ..3

О

«Ч

Ь ч

Ф

3 м

) РФР C) !

1 ! о

«4 бЪ

М

Ф

° Ч

Ю а

4Ч

М

Ф

4! !. lCl

4«

Ф

o g! !

В е в

4 1 а

ФЛ

1 а а с

° ф а

Ю

° с «4

В"1 а

° Ф Ю

CIl Ю л

«44 а с

431 а

3СC A ° а, О1

OI а а. ъ °

CO Ch

Е5 и

ЭЗ»йIC"Q

4 ea»4«»Ю о 4: к а з а III

Ъ Ь .IA IO 01 Oi

» 1 Ее", 3"

Р х О о

8 ой а

Ф 444 Ю а

)eh»g е к О » а а а а а I4I

«« 44 «4 CIl «Ч CV

»v аь ф а о о о o o о ф а а Ф Щ 1Ф ч ч 44 н н 4 4 о

IA

4 4

1 оо

Ы М а»о

Ьм ! «и1

М «В В х а»»

О 44ММ

Й!!

4«е IA IO л

В

»о

» g

Q о и

v °

3 3

Ol Х ф е !) а»

«ч

Ю

Ю о о

° 4 фь а

«Ч

» ф»

М о

1.

«е

»

О

«! i !is Ii

789477

Т а б л и ц а 2

Пример, Темпераномер тура, С

Состав и о укта

Объемная скорость, е Ф

Давление, атм

Гидроксиль- Карбонильное число ное число

2-3

278

160

8

1а

258

7-8

180

280

0,8

160

Таблица3

Известный

Предлагаемый

Способ применения катализатора

Один слой

Гезу + А4оз

Один слой еза4+ Ч О6

Тип катализатора, содержание промотора

Температура," C

150

150

25

Давление, атм

Объемная скорость подачи исходного сырья, ч

Объемная скорость газа, ч

50000

50000

Выход спирта от теории, %

86,0

94,5

Следы

Выход побочных продуктов,%

Следы

Формула изобретения

Способ получения высших алифатических спиртов гидрированием карбонилсодержащих соединений на промотированном пятиокисью ванадия или окисью хрома плавленом железном ка- 4О тализаторе при повышенных температурах и давлении,отличающийся тем,что,с целью упрощения технологии процесса и повышения его селективности и производительности, процесс ведут 4$

Редактор Т.Кугрышева

Заказ 8968/23 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r . Óæãoðoä, ул. Проек тна я, 4

Условия осуществления способа, ри температуре 150-180 С и давлении

15-50 атм, а промотор вводят в коли-. честве 2-5 вес.%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Башкиров A.Н., Локтев С.N., Сабирова Г.В. Химия и технология топлив и масел, 39-44, 1958, 9 7.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 202100, кл. С 07 С 31/02, 1966 (прототип).

Составитель Н.Антипова

Техред М.Голинка Корректор С.Щомак