Способ получения фурфурилового спирта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCNOMY СВИДНЕЛЬСтвь

Союз Советских

Социалистических

Республик о>956478 (61) Дополнительное к авт. свид-,ву (22) Заявлено 27.11.78(21) 2687764/23-р4

И11 М. Кл. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 07 0 307/44

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

РЗ)УДК 547. 723.. 07 (088- 8) Опубликовано 0709.82, Бюллетень № ЗЗ

Дата опубликования описания 07.09 .82

Е.А. Преображенская, Ю.М. -Маматов, И.П. Поляков, Л.Г. Гранкина, Е.Г. Абдуганиев, И.А; Бекбулатов;-А.È. Деговцов, Л.Ю. Чиванова, Л.Д. Перцов и,::Б.Б;;,:Березина

Ъ

k .".:"7! а

1 :,1д,,м и .к В

"., и - «» (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУРФУРИЛОВОГО СПИРТА

Изобретение относится к способу получения фурфурилового спирта, который находит широкое применение в чистом. виде как селективный растворитель, а также используется в качестве исходного продукта для по1 лучения лаков, покрытий, свяэукщих литьевых смесей.

Хногочисленные способы получения Фурфурилового спирта можно подразделить на способы жидкофаэного и парофазного гидрирования.

Известны следующие способы получения фурфурилового спирта в паровой фазе: гидрирование фурфурола на медносиликатном катализаторе при 80-200оС и атмосферном давлении (13; гидрирование Фурфурола на медно-силикатном катализаторе, промотированном окислами элементов

П-группы периодической систем, при

190-195о С (.2Q; гидрирование фурфурола на сплавном медно-алюминиевом катализаторе при 100-150 С и атмосферном давлении при использовании в качестве гидрирующего агента газов синтеза аммиака f33; на медно-хромовом катализаторе, содержащем промотор-кальций, барий или цинк, при 100-300 С и. атмосферном или повышенном давлении (4 3.

Известен. также способ жидкофазного гидрирования фурфурола на суспендированном медно-хромитовом катализаторе в присутствии циклогек5 силамина при 170-200оС и давлении

150-220 атм С53.

Однако парофазные способы гидрирования, являясь более интенсивными, в то же время требуют более

10 сложного аппаратурного оформления, в связи с чем.они менее предпочтительны. Общим недостатком известных способов является невысокая степень чистоты получаемого Фурфурилавого спирта (не выше 96% основного вещества ).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

2О способ жидкофаэного гидрирования фурфурола водородом на медно-хромитовом катализаторе, промотированном окисью щелочноземельного металла, при 90-175оС и давлении водорода 30-200 атм (63.

Способ характеризуется недостаточной степенью (чистоты ..продукта).

Анализ фурфурилового спирта, выпускаемого фирмой Quaker Oats показал, что фурфуриловый спирт содержит более восьми примесей, а

3 9

1 содержание основного вещества не превышает 96%.

Цель изобретения — повышение чистоты целевого продукта.

Цель достигается тем, что фурфурол подвергают гидрированию водородом последовательным пропусканием через слои медно-хромитового катализатора, промотированного окисями щелочноземельных металлов, и взятого в виде четырех слоев, катализатора, смешанного с керамикой в соотношениях 1 2, 1:1 2:1,25-1 соответственно, и фурфурол пропускают последовательно через укаэанные слои при температуре от 50 до 140 C и давлении 60-65 атм с последуюшим введением в полученный катализат стабилизатора аминного типа и ректификацией его.

Катализатор получают исходя иэ аэотнокислых солей бария и/или кальция, меди, бихромата аммония и гидрата окиси аммония (или карбоната аммония ) в соответствии с известным способом (63. Обычно испльэуют катализатор н количестве 0,3-0,8 вес.% в расчете на фурфурол.

В качестве стабилизатора аминного типа предпочтительно используют моноэтаноламин или гидразингидрат.

Количество вводимого стабилизатора зависит от содержания фурфурола и кислот в реакционной смеси.

Процесс получения фурфурилового спирта в соответствии с изобретением может осуществляться периодически и непрерывно.

Пример 1. В реактор высотой

10000 мм и диаметром 450 мм загружают кольца Рашига размером 15р15 мм или 25х25 мм, затем последовательно четыре слоя медно-хромитового катализатора, смешанного с керамикой при весовом соотношении катализатора и керамики 1:2; 1!1; 2:1; 5:1 соответственно.

Общее количество загружаемого в реактор катализатора .составляет

750-800 кг и керамики 700-720 кг.

Свежеперегнанный фурфурол непрерывно со скоростью 100 кг/ч подают на смешение с водородом, подогревают до 50 С и направляют s реакцион56478

5

10 !

45 ную зону. Гидрирование осуществляют при постепенном подъеме температуры от 50 до 140 С и давлении 6065 атм. Полученный катализат направляют в емкость, куда непрерывно из меринка подают стабилизатормонозтаноламин из расчета 0,39 вес.% от каталиэата (содержание фурфурола и кислот в катализате 0,35 вес;%, а затем непрерывно подают на ректификационную установку, где смесь фракционируют под вакуумом. Получают головную фракцию, с т. кип. 3075 C/20 мм рт.ст. - 0,61 кг/ч (O,6%); основную фракцию с т. кип.

76-78 С/20 мм рт.ст. — 99,96 кг/ч (98% ); кубовый остаток 1,32 кг/ч (1,3%); потери Oi11 кг/ч (0,1%).

Пример 2. В реактор загружают катализатор, смешанный с керамикой, свежеперегнанный фурфурол в колйчестве 70 кг, создают давление 60-65 атм, подачей водорода в реактор. Гидрирование осуществляют при постепенном .подъеме температуры от 50 до 140вС и давлении 60-65 атм, в течение 60 мин. Выход катализата 69, 4 кг, 96,4% от теории. Определяют содержание остаточного фурфурола и кислот в катализате для расчета необходимого количества стабилизатора. Содержание фурфурола и кислот в катализате составляет

0,35 вес.% от катализата.

В реактор емкостью 50 л, снабженный нисходящим холодильником и приемником, помещают 30 л (33,75 кг) свеженаработанного катализата и

0,051 кг (0,15% от веса катализата гидразингидрата. После перегонки под вакуумом получают фурфуриловый спирт с выходом 98,2%.

Фракционный состав: головная фракция с т. кип. 30-75oC/20 мм рт.ст.

0,20 кг (0,6%); основная фракция— товар, т. кип. 76-78 С/20 мм рт;ст.

33,16 кг (98,2%); кубовый остаток

0,33 кг (1,0% ); потери — 0,06 кг

) 0,2% ).

Сравнительные характеристики фурфурилового спирта, получаемого различными способами, приведены в таблице.

96,0

99,4

0,03

1,1290

1 1350

Содержание фурфурилового спирта, %, не менее

Содержание фурфурола, %, не более

Плотность при 23 С г/см

956478

Продолжение таблицы.

Показатели

Известный I6 Предлагаемый

Коэффициент преломления при 23О С

1,4875

1,4850

Кислотное число, мг/КОН на 1 r спирта

0,09

0,45 формула изобретения

Составитель И. Дьяченко

Редактор A. Долинич Техред Ж.Кастелевич Корректор С Шекмар

Заказ 6508/1 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, X-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Строение и чистота фурфурилового спирта подтверждены данными элементарного анализа, методом газо-жидкостной хроматографии и спектром ЯМР.

Предлагаемый способ имеет следующие преимущества: повышается чистота продукта - содержание фурфурола сократилось в 100 раз, содержание кислот — в 5 раз, а содержание основного вещества повысилось с 96 до 99,4%; вдвое сокращается количество неутилизируеьых отходов (продуктов осмоления 1,приводящих к загрязнению окружающей среды.

Ориентировочный экономический эффект разработки составляет 7580 тыс. руб.

1 ° Способ получения фурфурилового спирта гидрированием фурфурола водородом на медно-хромитовом катализаторе, промотированном окисью щелоч ноземельного. металла при нагревании и повышенном давлении, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чистоты целевого продукта, используют катализатор в виде четырех слоев, каждый иэ которых представляет собой смесь катализатора с керамикой в соотношениях 1:2;

1:1; 2г1; 2,5:1 соответственно, и

20 фурфурол пропускают последовательно через указанные слои при температуре от 50 до 140 С с последующим введением в полученный катализат стабилизатора аминного типа.

25 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что процесс проводят.при давлении 60-65 атм.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем,,что в качестве стабилизатора аминного типа используют моноэтаноламин или гидразингидрат.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании М 734118, кл. 2/3/с, опублик. 1952.

2. Патент ФРГ Р 835148, кл. 12 g 24, опублик. 1952.

3.. Патент Франции 9 2259099, кл. С 07 0 307/44, опублик. 1974.

4. Патент ПНР Р 77554, кл. С 07 0 307/44, опублик . 1977.

5. Патент Венгрии В 147519, кл. С 07 d опублик. 1970, 6. Патент CtrIA 9 2094975, 45 кл. 260-347,8, опублик. 1937 (прототип).