CS257367B1

CS257367B1 - Sposob výroby zmesi obsahujúcej cyklohexanón a cyklohexanol

Info

Publication number: CS257367B1
Application number: CS720786A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ambroz; Julius Sabados; Milan Lichvar; Jan Kolesar; Ludovit Chocholacek
Original assignee: Frantisek Ambroz; Julius Sabados; Milan Lichvar; Jan Kolesar; Ludovit Chocholacek
Priority date: 1986-10-06
Filing date: 1986-10-06
Publication date: 1988-04-15

Abstract

Podstatou riešenia je sposob výroby zmesi obsahujúcej cyklohexanón a cyklohexanol oxidáciou cyklohexánu v přítomnosti katalyzátorov, s výhodou zlúčenín kobaltu a/alebo chrómu v jedno alebo viacstupňovom reakčnom systéme, ktorý sa vyznačuje tým, že cez reakčnú zmes sa pretláča vzduch alebo plyn obsahujúci kyslík v množstve 0,18 až 0,86 kmolu kyslíka za hodinu na 1 m3 pracovného objemu reaktora. Použitím postupu sa dosiahne zvýšenie selektivity oxidácie cyklohexánu smerom na cyklohexanón a cyklohexanol o 4 až 6 %.

Description

Podstatou riešenia je sposob výroby zmesi obsahujúcej cyklohexanón a cyklohexanol oxidáciou cyklohexánu v přítomnosti katalyzátorov, s výhodou zlúčenín kobaltu a/alebo chrómu v jedno alebo viacstupňovom reakčnom systéme, ktorý sa vyznačuje tým, že cez reakčnú zmes sa pretláča vzduch alebo plyn obsahujúci kyslík v množstve 0,18 až 0,86 kmolu kyslíka za hodinu na 1 m³ pracovného objemu reaktora.

Použitím postupu sa dosiahne zvýšenie selektivity oxidácie cyklohexánu smerom na cyklohexanón a cyklohexanol o 4 až 6 %.

257387

Vynález rieši sposob výroby zmesi obsahujúcej cyklohexanón a cyklohexanol oxidáciou cyklohexánu v kvapalnej fáze kyslíkom alebo plynom obsahujúcim kyslík.

Jedným z procesov pri výrobě cyklohexanónu alebo cyklohexanolu, ktorý rozhoduje o spotrebe surovin a energií je oxidácia cyklohexánu. Oxidáciou cyklohexánu v kvapalnej fáze vzniká okrem žiadaných produktov značné množstvo vedlajších oxidačných produktov. Aj keď je rozpracovaný celý rad postupov zameraných na ich hospodárné využitie ako druhotných petrochemických surovin v súčasnosti značné zhoršujú hospodárnost výroby v závislosti od ich vznikajúceho množstva. V literatúre sú známe niektoré hodnoty reakčných para metrov a konštrukcie reakčného zariadenia pre proces oxidácie cyklohexánu zvyšujúci selektivitu reakcie smerom k cyklohexanó nu a cyklohexanolu.

Známy je postup oxidácie cyklohexánu v troch alebo viacerých reakčných stupňoch, pričom do každého stupňa sa privádza kyslík, alebo plyn obsahujúci kyslík v takom množstve, aby všetok kyslík zreagoval alebo v přebytku odpovedajúcom koneentrácii kyslíka v odplynoch 1 až 2% obj. (BE pat. 827 835). Publikovaná je viacstupňová oxidácia cyklohexánu, pri ktorej sa zvýšenie selektivity dosiahne přidáváním určitého množstva cyklohexánu do každého stupňa, pričom cyklohexán a plyn obsahujúci kyslík sú privádzané do každého stupňa v konštantnom objemovom pomere. Příslušné množstvo cyklohexánu sa privádza do každého stupňa a je úměrné uvolněnému teplu a zvyšuje účinnost zníženia tepla odvádzaného vypařováním cyklohexánu v každom stupni (ZSSR pat. 503 846). Modifikáciou tohto postupu je sposob získania cyklohexanónu a cyklohexanolu vyznačujúci sa tým, že přídavný cyklohexán sa dávkuje len do 2. a 3. stupňa v množstve 5 až 20 % z množstva cyklohexánu dovákovaného do 1. stupňa, pričom teplota v každom stupni je konstantně alebo klesajúca od 1. do posledného stupňa o 2 až 5 °C. Podlá toho postupu sa dosiahne zníženie tvorby organických kyselin o 15 % a vedlajších produktov o 30 % (ZSSR pat. 675 759). Zvýšenie selektivity oxidácie cyklohexánu je tiež možné dosiahnuť postupom, v ktorom účinná výška stlpca kvapaliny v reaktore je 1 až 2 m (Pol. pat. 241914). Pre zlepšenie procesu oxidácie cyklohexánu bolo navrhnutých viacero reakčných zariadení, ktoré sú charakterizované hlavně konštrukciou rozdelovania vzduchu (NDR pat. 223 644, Pol. pat. 241111, Pol. pat. 94 062, Pol. pat. 64 449).

Aj keď vo vyššie uvedených postupoch je proklamované zvýšenie selektivity oxidácie cyklohexánu, publikované a tiež vo výrobní •cyklohexanónu v ČSSR dosahované měrné spotřeby surovin poukazujú na značné rezervy v tejto oblasti.

Experimentálně bolo zistené, že vhodnou volbou reakčných parametrov je možné ďalšie zvýšenie selektivity oxidácie cyklohexánu smerom na cyklohexanón a cyklohexanol.

Predmetom toho vynálezu je sposob výroby zmesi obsahujúcej cyklohexanón a cyklohexanol v kvapalnej fáze kyslíkom alebo plynom obsahujúcim kyslík v jednom alebo viacerých reakčných stupňoch pri teplotách 130 až 220 °C a tlaku 0,5 až 1,5 MPa za přítomnosti katalyzátore, najčastejšie soli kobaltu a/alebo chrómu. Vyznačuje sa tým, že cez reakčnú zmes v reaktore tvorenú cyklohexánom a jeho oxidačnými produktami sa pretláča vzduch alebo plyn obsahujúci kyslík v množstve 0,18 až 0,86 kmolu kyslíka za hodinu na m³ pracovného objemu reaktora. Ostatně reakčné parametre sa udržujú na takých hodnotách, aby sa dosiahilo efektívneho využitia kyslíka na žiadané produkty. Najlepšie výsledky z hladiska selektivity a náklady na reaktor sa dosiahnu vtedy, ak sa cez účinný reakčný objem pretláča kyslík alebo plyn obsahujúci kyslík v množstve 0,7 kmolu kyslíka na 1 m³ pracovného objemu reaktora. Vzniknutá reakčná zmes sa po oddělení nezreagovaného cyklohexánu, ktorý sa recykluje do procesu oxidácie, dalej spracuje doteraz známým postupom.

Využitím postupu podlá predmetu tohto vynálezu sa dosiahne významné zvýšenie selektivity procesu oxidácie cyklohexánu smerom k cyklohexanónu a cyklohexanolu, zníženie tvorby vedlajších produktov. S vyššou účinnosťou je možno uskutočňovať proces dalšej separácie cyklohexanónu a cyklohexanolu z reakčnej zmesi, pričom okrem výrazného zníženia mernej spotřeby suroviny sa dosiahne tiež zníženie měrných spotrieb energií. Ďalšou výhodou tohoto vynálezu je jednoduchost realizácie, vedenia procesu oxidácie a možnost aplikácie u roznych typoch oxidačných reaktorov.

Výhody podlá tohoto vynálezu ilustrujú následovně příklady:

Příklad 1 (porovnávací)

V oxidačnom reaktore, cez ktorý preteká cyklohexán s katalyzátorom o koneentrácii cca 2,5 ppm kobaltu, pri teplote 159 až 165 stupňov Celsia a tlaku 0,9 MPa sa cez reakčný objem pretláča vzduch v množstve 0,88 kmolu kyslíka za hodinu vo formě vzduchu na 1 m³ pracovného objemu reaktora. Selektivita oxidácie cyklohexánu na cyklohexanón a cyklohexanol je za týchto podmienok v rozsahu 82,5 až 83,5 %. Příklad 2

V oxidačnom reaktore, za podmienok ako v příklade 1 sa cez reakčnú zmes pretláča v množstve 0,6 kmolu kyslíka za hodinu vo formě vzduchu na 1 m³ pracovného obje5

257387 mu reaktora. Selektivita oxidácie cyklohexánu na cyklohexanón a cyklohexanol je za týchto podmienok v rozsahu 85,6 až 87 procent.

P r í k 1 a d. 3

V oxidačnom reaktore, za podmienok ako v příklade 1, sa cez reakčnú zmes pretláča množstvo 0,36 kmolu kyslíka za hodinu vo formě vzduchu na 1 m³ pracovného objemu reaktora. Selektivita oxidácie cyklohexánu na cyklohexanón a cyklohexanol je za týchto podmienok v rozsahu 87,5 až 88,7 procent.

Claims

Spósob výroby zmesi obsahujúcej cyklohexanón a cyklohexanol oxidáciou cyklohexánu v kvapalnej fáze kyslíkom alebo plynom obsahujúcim kyslík v jednom alebo viacerých stupňoch pri teplotách 130 až 220 °C, tlaku 0,5 až 1,5 MPa za přítomnosti katalyzátora, s výhodou solí kobaltu a/alebo chrómu, vyznačujúci sa tým, že cez reakčnú zmes v reaktore, tvořenu cyklohexáynAlezu nom a jeho reakčnými produktami sa pretláča vzduch a/alebo plyn obsahujúci kyslík v množstve 0,18 až 0,86 kmolu s výhodou 0,70 kmolu kyslíka za hodinu na 1 m³pracovného objemu reaktora, pričom vzduch a/alebo plyn vystupujúci z reakčného systému obsahuje 0 až 5 objemových percent kyslíka.