CS256540B1 - A method for producing a cycloaliphatic ketone mixture - Google Patents

A method for producing a cycloaliphatic ketone mixture Download PDF

Info

Publication number
CS256540B1
CS256540B1 CS868110A CS811086A CS256540B1 CS 256540 B1 CS256540 B1 CS 256540B1 CS 868110 A CS868110 A CS 868110A CS 811086 A CS811086 A CS 811086A CS 256540 B1 CS256540 B1 CS 256540B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
mixture
reaction
ketone
content
methylcyclohexanol
Prior art date
Application number
CS868110A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS811086A1 (en
Inventor
Miroslav Kalina
Petr Przybylo
Karel Jenicek
Original Assignee
Miroslav Kalina
Petr Przybylo
Karel Jenicek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miroslav Kalina, Petr Przybylo, Karel Jenicek filed Critical Miroslav Kalina
Priority to CS868110A priority Critical patent/CS256540B1/en
Publication of CS811086A1 publication Critical patent/CS811086A1/en
Publication of CS256540B1 publication Critical patent/CS256540B1/en

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Účelem řečení je způsob výroby teohniokého metyloyklohexanonu, tj. směsi cykloalifatiokých ketonů o obsahu 70 až 85 % hmot. ketonu, vztaženo na metyloyklohexanon katalytiokou dehydrogenaeí směsi me^hyloyklohexanolu a dimetylcyklohexanolu. Účelu se dosahuje vedením par metylcvklohexanolu s obsahem 5 až 20 % hmot. dimetvloyklohexanolu přes dvě oddělená vrstvy mědnatýoh katalyzátorů při prostorové rychlosti 0.5 až 1,5 hod.-1 a při teplotě 260 až 320 6C.The purpose of the invention is a method for producing methylcyclohexanone, i.e. a mixture of cycloaliphatic ketones with a content of 70 to 85 wt. % ketone, based on methylcyclohexanone, by catalytic dehydrogenation of a mixture of methylcyclohexanol and dimethylcyclohexanol. The purpose is achieved by passing methylcyclohexanol vapors with a content of 5 to 20 wt. % dimethylcyclohexanol over two separate layers of copper catalysts at a space velocity of 0.5 to 1.5 h-1 and at a temperature of 260 to 320 6C.

Description

Vynález se týká způsobu výroby směsi cykloalifatických ketonů o obsahu 7Q až 85 % hmot, vztaženo na metylcyklohexanon katalytickou dehydrogenací směsi metylcyklohexanolu a dimetylcylclohexanolu se zvýšeným obsahem vyšších cykloalifatických sekundárních alkoholů v plynná fázi ve dvou stupních na mědi na nosiči jeho,katalyzátoru pri teplotách 260 až 320 °C, %The present invention relates to a process for the preparation of a mixture of cycloaliphatic ketones having a content of 70-85% by weight, based on methylcyclohexanone, by catalytic dehydrogenation of a mixture of methylcyclohexanol and dimethylcylclohexanol. ° C,%

Technický metylcyklohexanon (dále M*on) s obsahem 70 až hmot. je směsí svých tří isomerů, menšího množství cyklohexanonů a zvýšeného množství vyšších cykloalifatických ketonů. Používá se jako málo těkavé rozpouštědlo především v lakařském průmyslu a jako surovina pro výrobu organických peroxidů. Jeho složení je ovlivňováno složením-výchozího· Icrezolu, získaného destilací jak cemouhelných tak i hnědouhelných dehtů. V technickém kresolu v poslední době narůstá obsah sirných sloučenin a xylenolů. Zatímco síra a jiné katalytické jedy se zachytí při hydrogenaci na niklovém katalyzátoru, xylenoly přecházejí do technického metylcyklohexanolu (dále M*olu) jako dimetylcyklohexanoly (dále di-M*oly) a zhoršují průběh dehydrogenace na technický M*on.Technical methylcyclohexanone (hereinafter M * on) containing 70 to 70 wt. is a mixture of its three isomers, less cyclohexanone and increased cycloaliphatic ketones. It is used as a low volatile solvent especially in the paint industry and as a raw material for the production of organic peroxides. Its composition is influenced by the composition of the starting Icrezol obtained by distillation of both coal and brown coal tars. Recently, the content of sulfur compounds and xylenols has been increasing in technical cresol. While sulfur and other catalytic poisons are trapped during hydrogenation on a nickel catalyst, xylenols pass into technical methylcyclohexanol (hereinafter M * ol) as dimethylcyclohexanols (hereinafter di-M * ol) and impair the dehydrogenation process to technical M * on.

Vlastní dehydrogenační reakce sekundárních cykloalifatických alkoholu na ketony je endothermní (δ.Η = 50 kJ/mol) a je spojena se zvětšením objemu reakčních splodin. Ovlivňuje ji tedy příznivě zvýšení reakční teploty a snížení tlaku (resp. snížení uare-iálního tlaku vznikajících složek) a to jak z hlediska rovnováhy, tak z hlediska kinetilcy reakce. V plynná táží však za žádných podmínek nelze dosáhnout .100 konverze ne. keton.The actual dehydrogenation reaction of secondary cycloaliphatic alcohols to ketones is endothermic (δ.Η = 50 kJ / mol) and is associated with an increase in the volume of reaction products. Thus, it is favorably influenced by an increase in the reaction temperature and a decrease in pressure (or a decrease in the urinary pressure of the constituents), both in terms of equilibrium and in terms of reaction kinetics. In gaseous poles however under no conditions can be achieved .100 conversion no. ketone.

Katalyzátory pro dehydrogenaci. můžeme podle reakční teploty rozdělit do tří skupin:Catalysts for dehydrogenation. according to reaction temperature can be divided into three groups:

Niklové a kobaltové katalyzátory pracují při teplotách do 200 °0, pro výrobu cykloalifatických ketonů jsou však nevhodné, neboí nejsou dostatečně selektivní a katalyzují vznik kresolů.Nickel and cobalt catalysts operate at temperatures up to 200 ° C, but are unsuitable for the production of cycloaliphatic ketones because they are not sufficiently selective and catalyze the formation of cresols.

Měňnaté katalyzátory mají optimum při teplotách 260 až 320 °0, .při vyšší teplotě ztrácejí aktivitu. Průmyslově se na nich vyrábějí cykloalifatické ketony s obsahem do 85 %.The exchanged catalysts have an optimum at temperatures of 260 to 320 ° C and lose activity at higher temperatures. Cycloaliphatic ketones with a content of up to 85% are produced industrially.

Katalyzátory no. bázi Zn, Fe, jejich slitin a některé kys- . ličníkové katalyzátory (MgO, ZnO) se používají při teplotách kolem 400 °0 a doso.hují konverze R-ol no. R-on nad 90 %· Jsou také nejvíce používanými katalyzátory hlavně pro výrobu cyklohexanonu.Catalysts no. Zn, Fe base, their alloys and some acids. The catalysts (MgO, ZnO) are used at temperatures of about 400 ° C and achieve conversions of R-ol no. R-ons above 90% · They are also the most used catalysts mainly for the production of cyclohexanone.

V poslední době opět nabývají na význo.mu katalyzátory na bázi mědi pro dobrou selektivitu, nižší energetickou náročnost (280 °C) a tím bezpečnější vedení reakce pomocí přenášečů tepla, které lze využít do teploty 360 °0.Recently, copper-based catalysts are gaining in importance for good selectivity, lower energy consumption (280 ° C) and thus safer conduction by means of heat exchangers that can be used up to 360 ° 0.

,Dosavadní průmyslové technologie pracující na bázi měSnatých katalyzátorů dávaly přednost recyklaci reakčních produktů dehydrogenace při odstranění vodíku, následném opakovaném odpaření a přehnání par přes katalyzátor, když tento cyklus byl při výrobě M*onu 72 % opakován průměrně třikráte a u M*onu 82 % průměrně pětkráte. Byl používán reaktor s délkou 2'až 2,5 m a náplní cca 100 kg katalyzátoru. Důvod.em k této technologii bylo zvýšení chemické rovnováhy reakce odstraňováním vodíku a obtížné čištění trubkových reaktorů dlouhých (4 až -5 m) při výměně katalyzátoru. Nevýhodou postupu je energetická, náročnost na opakované odpařování směsi fí*olu a Li *onu a nedokonalé využití počáteční části trubkového reaktom v délce cca 0,5 m, neboí optimální reakční teploty vstupních par 280 až 320 °C se nedosáhne ani jejich předehřátím· reakčním! produkty.Prior art copper-based industrial technologies have preferred to recycle the dehydrogenation reaction products to remove hydrogen, then re-evaporate and blow the vapor through the catalyst when the cycle has been repeated on average three times for 72% M * on and 82% five times for M * on. . A reactor with a length of 2 to 2.5 m and a loading of about 100 kg of catalyst was used. The reason for this technology was to increase the chemical equilibrium of the reaction by removing hydrogen and difficult to clean tubular reactors long (4-5 m) while changing the catalyst. The disadvantage of the process is energetic, the difficulty of repeated evaporation of the mixture of phiol and lithium and the imperfect use of the initial part of the tubular reactom in the length of approx. 0.5 m, since the optimal reaction temperature of inlet vapors 280 to 320 ° C ! products.

Za uvedených podmínek stoupal obsah ketonu po jedlotlivých průtocích 50, 65, 73, 79, 83 % hmot.Under these conditions, the ketone content increased after individual flow rates of 50, 65, 73, 79, 83% by weight.

Výše uvedénó nevýhody odstraňuje podle vynálezu způsob výroby technického M*onu (směsi cykloalifatických ketonii) o obsahu 70 až 85 % hmot. ketonu, vztaženo na M*on, katalytickou dehydrogenací v plynné fázi na měděných katalyzátorech pri teplotě 260 až 320 °C, tak, že se páry M*olu obsahující 5 až 20 %'hmot. di-M*olu se vedou přes dvě oddělené vrstvy katalyzátoru při prostorové rychlosti’ 0,5 až 1,5 hod,.“1.According to the invention, the above mentioned disadvantages eliminate the process for the production of technical M * on (a mixture of cycloaliphatic ketones) with a content of 70 to 85% by weight. ketone, based on M * on, by gas-phase catalytic dehydrogenation on copper catalysts at a temperature of 260 to 320 ° C, such that M * ol vapors containing 5 to 20 wt. M * di-ol was passed over two separate catalyst layer at a space velocity of '0.5 to 1.5 hours ,.' 1.

Výhodou postupu podle vynálezu je především nižší spotřeba energií na odpaření suroviny i vytápění reaktorů a zvýšení kapacity zařízení, vztažené na jeden odpařovák.The advantage of the process according to the invention is, in particular, a lower energy consumption for the evaporation of the feedstock and for the heating of the reactors and an increase in the capacity of the plant per evaporator.

Sériovým zapojením dvou trubkových reaktorů délky 2 ažSerial connection of two tubular reactors of length 2 to

2,5 m byl ž technického M*olu získán keton s obsahem 73 % hmot. při prostorové rychlosti 1,25 hod.“·^ a 84 % hmot. při prostorové rychlosti 0,7 hod,*“\ Přestupník mezi reaktory musí být dobře izolován stejně jako výměník tepla k předehřátí odpařených par M*olu produkty reakce.2.5 m, a ketone having a 73 wt. at a space velocity of 1.25 hours. at a space velocity of 0.7 h, the transfer reactor must be well insulated as well as the heat exchanger to preheat the vaporized M * ol vapor reaction products.

Postup podle vynálezu dokazuje, že posunutí chemické rovnováhy reakce odstraňováním vodíku při výrobě techn. M*onu do 85 % hmot. má menší vliv na průběh reakce než dosažení optimální. teploty podél celého katalytického lože. Rovnovážná konstanta reakce při 2.80 až 320 °C je i bez odstraňování vodíku vysoká, neboí laboratorně bylo, na integrálním reaktoru dosažena konverze iďolu na 1,1'on OO/hií. Z toho vyplývá, že vznikající vodík ma nízký relativní adsorpění koeficient, takže působí jako inert, zřeďující reakčni produkty. Podstatné urychlení reakce odstraňováním vznikajícího ketonu není v plynné fázi možné stejně jako dělení výchozích látek a produktů destilací pro malé rozdíly v bodech varu komponent. Zapojení třetího reaktoru do serie pro dosažení obsahu ketonu nad 85 % hmot. by bylo eventuelně „· mozne.The process according to the invention demonstrates that shifting the chemical equilibrium of the reaction by removing hydrogen in the production of techn. % M * on to 85 wt. it has less influence on the course of the reaction than on the optimal one. temperature along the entire catalytic bed. The equilibrium constant of the reaction at 2.80 to 320 ° C is high even without hydrogen removal, since the conversion of methanol to 1.1'on OO / hr was achieved in the integral reactor in the laboratory. As a result, the resulting hydrogen has a low relative adsorption coefficient, so that it acts as an inert, diluting reaction product. Significant acceleration of the reaction by removing the resulting ketone is not possible in the gas phase as well as the separation of the starting materials and products by distillation due to small differences in the boiling points of the components. Connection of the third reactor in series to achieve a ketone content above 85 wt%. would be “possible”.

není však již ekonomicky výhodné.however, it is no longer economically advantageous.

Příklad 1Example 1

Technický i/ol o složení 4 % cyklohexanolu, 12 % di-M*olu (0,1 % vody, 0,5 % ii-eyklohexanu) a 63,4 % fc/olů byl dávkován do odpařováku v množství 240 lcg/hod. Páry suroviny byly po odpaření při 185 °0 předehřátý ve výměníku tepla na hlavě odparky produkty dehydrogenace na 240 °C (tlak 12 kPa) a prošly dvěma trubkovými reaktory zapojenými za sebou. Každý z reaktorů je 2,1 m dlouhý, pláší je naplněn solnou lázní (směs ITalKL·, NaNOp a KNO^). Reaktory jsou vytápěny, na 285 0 pomocí tlakové vody z plynové pece. Trubkovnice každého z reaktorů je naplněna 100 kg tabletovaného katalyzátoru, který před redukcí vodíkem obsahuje 50 % CuO a 50 % křemeliny. Přestupník mezi reaktory je isolován skelnoxx a asbestovou isolaoí, odpařovák a reaktory betonovou isolací. Tlak na přestupníku je 6 kPa. Reakě.ní páry teplé 280 °G jsou po průchodu reaktory vedeny na hlavu odparky, kde předehřívají vstupující páry suroviny, dále do trub kového výměníku, kde částečně zkondenzují a předehřívají kapalnou surovinu před vstupem do odparky a nakonec jsou ve vodním chladiči kondenzovány a ochlazeny na teplotu cca 30 °0. Vzniklý reakční vodík odchází přes barometrický uzávěr do ovzduší. Zkondenzovaný dehydrogenační produkt obsahoval 72,3 % f,I*onu,·Technical i / ol containing 4% cyclohexanol, 12% di-M * ol (0.1% water, 0.5% ii-cyclohexane) and 63.4% fc / ol was fed to the evaporator at 240 lcg / h . After evaporation at 185 ° C, the feedstock vapors were preheated in a heat exchanger on the evaporator head to 240 ° C (12 kPa pressure) and passed through two tubular reactors connected in series. Each of the reactors is 2.1 m long, the shell is filled with a salt bath (mixture of ITalKL ·, NaNOp and KNO ^). The reactors are heated to 285 ° C using pressurized water from a gas furnace. The tubesheet of each reactor is filled with 100 kg of tableted catalyst which contains 50% CuO and 50% diatomaceous earth prior to hydrogen reduction. The transfer reactor is insulated with skelnoxx and asbestos insulation, the evaporator and the reactors by concrete insulation. The pressure at the transducer is 6 kPa. Reaction vapors warm 280 ° C are passed through the reactors to the evaporator head, where they preheat the incoming feedstock vapor, then to a tube heat exchanger where they partially condense and preheat the liquid feedstock before entering the evaporator and finally are condensed and cooled in a water cooler. temperature approx. 30 ° 0. The resulting reaction hydrogen is passed to the atmosphere via a barometric cap. The condensed dehydrogenation product contained 72.3% of f *,

0,3 vody, 1 $ směsi H-cyklohexenu a M-cyklohexanu a 0,8 % krezolu.0.3 water, 10% H-cyclohexene / M-cyclohexane and 0.8% cresol.

Rektifikovaný technický Mon'(frakce 155 až 173 °G) obsahuje 74,4 % ketonu, vztažených na H*on, a 0,02 krezolu.The rectified technical Mon '(fraction 155-173 ° C) contains 74.4% ketone based on H * on and 0.02 cresol.

Obsah ketonu byl stanoven titrací vzniklé kys. chlorovodíkové reakcí Ití^onu s hydroxylaminhydrochloridem, obsah krezolu kolorimetricky barevnou reakcí s aminoantipirinem, přední podíly zvážením rektifikovane frakce dó 110 °C.The ketone content was determined by titration of hydrochloric acid by the reaction of Itilone with hydroxylamine hydrochloride, the cresol content by colorimetric reaction with aminoantipirine, and the fractions by weighing the rectified fraction to 110 ° C.

Příklad 2Example 2

Stejná surovina jako v př. 1) byla dávkována do odpařováku v množství 130 kg/hod. Teplota na hlavě odparky byla 235 °C a tlak 10 kPa. Další postup byl stejný jako u př. 1.)« Kondenzát dosahoval 02,1$ H^onu, 0,3 $ vody, 1,2 ‘4 směsi U-cyklohexemi a Í4cyklohcxanu a krezolu.The same raw material as in Example 1) was fed to the evaporator at a rate of 130 kg / hr. The evaporator head temperature was 235 ° C and 10 kPa pressure. The procedure was the same as in Example 1. The condensate was 02.1 $ H 2 -one, 0.3 $ water, 1.2 ‘4 of a mixture of U-cyclohexene and 14-cyclohexane and cresol.

Získaný rektifikovaný technický M*on obsahoval 84,8 % hmot. ketonu, vztaženo na M*on, a 0,01 % krezolu.The rectified technical M * he obtained contained 84.8 wt. ketone, based on M * on, and 0.01% cresol.

Příklad 3Example 3

Technický Ι/Ϊ*ol o složení 2,5 % cyklohexanolu, 9 % di-M olu, 0,1 (/> vody, 0,4 % M-cyklohexanu a 88 % hmot. M*olů bylo dávkováno do odpařováku v množství 180 kg/hod. Další postup byl stejný jako u př. 1.), pouze katalyzátor obsahoval 60 /'.GuO na magnesiumsilíkátovém nosiči.Technical Ι / Ϊ * ol containing 2.5% cyclohexanol, 9% di-M ol, 0.1 ( /> water, 0.4% M-cyclohexane and 88% M * ol) was fed into the evaporator in an amount of 180 kg / hr. The next procedure was the same as in Example 1., except that the catalyst contained 60% GUO on magnesium silicate carrier.

Rektifikovaný technický M*on obsahoval 76 % hmot. ketonu, vztaženo na í/l'on, 91 žádný krezol.The rectified technical M * he contained 76 wt. ketone, based on 1'-one, 91 no cresol.

Claims (1)

Způsob výroby směsi cykloalifatických ketonů o obsahu 70 až 85 % hmot. ketonu, vztaženo na metylcykloliexanon, katalytickou dehydrogenací směsi metylcyklohexanolu a dimetylcyklohexanolu v plynná fázi na měcínatých katalyzátorech při teplotě 260 až 320 °C vyznačený tím, že páry metylcyklohexanolu obsahující 5 až 20 % hmot. dimetylcyklohexanolu'se vedou přes dve oddělené vrstvy katalyzátoru při prostorové rychlosti 0,5 až 1,5 hod.”·1·.Process for preparing a mixture of cycloaliphatic ketones having a content of 70 to 85% by weight. % ketone, based on methylcycloliexanone, by gas-phase catalytic dehydrogenation of a mixture of methylcyclohexanol and dimethylcyclohexanol on copper catalysts at a temperature of 260 to 320 ° C, characterized in that the methylcyclohexanol vapors containing 5 to 20 wt. dimetylcyklohexanolu'se passed over two separate catalyst layer at a space velocity of 0.5 to 1.5 hr. "1 · ·.
CS868110A 1986-11-10 1986-11-10 A method for producing a cycloaliphatic ketone mixture CS256540B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS868110A CS256540B1 (en) 1986-11-10 1986-11-10 A method for producing a cycloaliphatic ketone mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS868110A CS256540B1 (en) 1986-11-10 1986-11-10 A method for producing a cycloaliphatic ketone mixture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS811086A1 CS811086A1 (en) 1987-08-13
CS256540B1 true CS256540B1 (en) 1988-04-15

Family

ID=5431257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS868110A CS256540B1 (en) 1986-11-10 1986-11-10 A method for producing a cycloaliphatic ketone mixture

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS256540B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS811086A1 (en) 1987-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5877350A (en) Process for the production of aromatic amines
EP2809643B1 (en) Ethyl acetate production
US8629190B2 (en) Process and plant for producing methanol
US3450784A (en) Hydrogenation of benzene to cyclohexane
CN102531866A (en) Method for producing isophorone
CN107074677B (en) Process for producing 1, 3-butadiene from 1, 3-butanediol
CN109516906B (en) Method and device for synthesizing butanol through catalytic reaction rectification
JPH10338656A (en) Continuous industrial production of aldehyde
US4359587A (en) Method for preparing carbonyl compounds
CN102775287A (en) Process for preparing isophorone in the presence of at least one defoamer in the wastewater column in the workup section
US3998884A (en) Catalytic conversion of phenol to cyclohexanol and/or cyclohexanone
US3149166A (en) Process for the production of pure cyclohexanone
CS256540B1 (en) A method for producing a cycloaliphatic ketone mixture
EA031615B1 (en) Process for the production of cyclohexanone from phenol
US8466299B2 (en) Process for preparing delta-valerolactone in the gas phase
US4150243A (en) Process for the dealkylation of tert.-alkyl substituted phenols
US20250019333A1 (en) Process for preparing isoprenal and/or prenal
CN114315540B (en) Method for preparing methyl isobutyl ketone
US4440960A (en) Continuous preparation of 3-alkyl-buten-1-als
MXPA04007730A (en) Method for the production of cyclohexanol from benzole.
RU2841080C1 (en) Method of producing 3,5-xylenol
JP2003514787A (en) Method for hydroformylation of olefinically unsaturated compounds
JP4226083B2 (en) Method for producing ε-caprolactam
JPS5925387A (en) Method of synthesizing trioxane in vapor phase
CA1137520A (en) Method of hydrogenation of benzene to cyclohexane