CS269535B1 - SpSsob oxidácie cyklohexánu - Google Patents

Abstract

SpSsob rieši odstraňovanie reakčnej vody vznikajúcej při oxidácii cyklohexánu na cyklohexanol a cyklohexanon. Prevádzkovanie oxidačného reaktora podlá riešenia znižuje množstvo vody v reakčnej zmesi a tým aj pravděpodobnost jeho zanášania. Postupom podlo tohto riešenia sa zvyšuje selektivita oxidačného procesu.

Description

Vynález sa týká spSsobu oxidácie cyklohexánu na cyklohexanol a cyklohexanón za přítomnosti oxidačného katalyzátore.

Oxidácie cyklohexánu na cyklohexanón a cyklohexanol kyslíkom zo vzduchu za přítomnosti katalyzátore pri teplote 100 až 200 °C a tlaku 0,5 až 1,5 MPa prebieha vo valcovom, ležatom šestkomorovom reaktore, pričom jednotlivé komory reaktora predstavujú oxidačně stupně. Do 1. až 5. oxidačného stupňa sa privádza katalyzátor - naftěnát kobaltnatý a oxidujúci plyn - vzduch, ktorý zároveň mieša reakčnú zmes. Oxidácia cyklohexánu je exotermická reakcia so značným tepelným efektom, pričom nadbytkom reakčného tepla sa odpaří část reakčného roztoku. Páry spolu s použitým vzduchom prechádzajú cez rad chladiacich a separačných zariadení, kde sa zbavujú kondenzovatelných pár. Nekondenzovatelný zvyšok sa vypúšta do atmosféry. S odplynom z reaktora je odvádzaná aj podstatná čest reakčnej vody, ktorá nepriaznivo ovplyvňuje oxidáciu cyklohexánu na cyklohexanol a cyklohexanón. Nevýhodou popísaného sp6sobu oxidácie cyklohexánu je obmedzené množstvo privádzaného vzduchu do jednotlivých oxidačných stupňov, ktoré je závisle na stupni konverzie cyklohexánu. U.S. patent 3 530 185 z roku 1970 popisuje vertikálny viacsekciový reaktor, kde sa kvapalina stýká protiprúdne s plynom. Reaktor je rozdělený na štyri zóny: oxidačná, koncentračně, vyhrievacia a stripovaco-chladiaca. Vzduch na oxidáciu sa privádza na 1. až 10. etáž, 11. až 14. etáž slúži ako vyhrievacia zóna reaktora. Etáže 15. až 18. určujú stripovaco-chladiacu zónu reaktora. Pod 18. etáž reaktora sa privádza inertný plyn. Výhodou popísaného riešenia je plynulé narie3ovanie oxidačného plynu, privádzaného na vyššie etáže, použitým vzduchom z nižších etáží. Nevýhodou je spósob chladenia reakčnej zmesi v samotnom reaktore.

U.S. patent 2 557 281 odporúča kontinuálně oddestilovanie vody, vznikajúcej pri oxidácii tak, aby sa umožnila separácia izolovaných oxidačných produktov a následovně extrakcia kyselin vodou. Avšak aj pri tejto technologii sa viacej ako 20 % zreagovaného cyklohexánu premení na ngžiadúce vedlajšie produkty, podlá NSR patentu 1 047 778, tvorbě vysokomolekulárnych zlúčenín počas oxidácie, ktoré sa usadzujú na stěnách reaktora a spomalujú reakciu, m8že sa zabránit vypráním cyklohexánu ešte před oxidáciou kyslou vodou, avšak týmto spSsobom sa nedosiahne zvýšenie výtažku cyklohexanónu a cyklohexanolu.

Podstatou spSsobu oxidácie cyklohexánu na cyklohexanol a cyklohexanón podlá tohto vynálezu je oxidácia cyklohexánu v jednom až deviatich oxidačných stupňoch horizontálněho oxidačného reaktora pri teplote 100 až 200 °C a tlaku 0,5 a 1,5 MPa. Pričom na oxidáciu cyklohexánu, s výhodou v štvrtom a piatom oxidačnom stupni sa použije zmes vzduchu a inertného plynu, s výhodou dusíka v pomere vzduch : dusík = 1 : 0,001, s výhodou 1 : 0,15. Množstvo inertného plynu privádzaného do jednotlivých oxidačných stupňov rastie v smere zvyšovania konverzie a úměrně množstvu vody v reakčnom produkte v pomere hmot % vody : Nm³/h inertu = 1 ; 100 až 100 000.

Výhodou sposobu prevádzkovania oxidačného reaktora podlá tohto vynálezu je možnost plynulého odstraňovania reakčnej vody v jednotlivých oxidačných stupňoch nezávisle na množstve oxidačného plynu. Znížením množstva vody pri oxidácii cyklohexánu na cyklohexanón a cyklohexanol sa zníži pravděpodobnost zanášania oxidačného reaktora a zvyšovanie množstva inertu v závislosti od stupňa konverzie a množstva reakčnej vody sa pozitivně prejaví na selektivitě oxidácie cyklohexánu na cyklohexanol a cyklohexanón.

Sposob prevádzkovania horizontáIneho oxidačného reaktora je zřejmá z příkladoví Příklad 1

Súčasný stav oxidácie cyklohexánu na cyklohexanón a cyklohexanol prebieha v šestkomorovom horizontálnem valcovom reaktore. Do prvej komory reaktora sa privádza 600 m³/h cyklohexánu, 5600 Nm³/h vzduchu a 0,060 m³/h katalyzátora, do druhéj, tretej a Stvrtej komory sa privádza po 2900 m³/h vzduchu a po 0,005 m³/h katalyzátora. Do piatej komory reaktora sa privádza 2500 Nm³/h vzduchu a 0,005 m³/h katalyzátora. Do šies— tej komory sa privádza 0,010 m³/h katalyzátora, vzduch sa neprivádza. Reakcia prebieha

CS 269535 Bl pri teplote 160 °C a tlaku 0,9 MPa s 3,5 % konverziou a 80 % selektivitou na cyklohexanón a cyklohexanol. obsah vody v Jednotlivých komorách;

1. komora 0,0318 % hmot*,2. komora 0,0481 % hmot., 3. komora 0,0665 % hmot., 4. komora 0,0726 % hmot., 5. komora 0,082 % hmot, a v 6. komoře 0,0686 % hmot. .

příklad 2

Proces popísaný v příklade 1, kde do štvrtej a piatej komory oxidačného reaktora sa privedie po 500 Nm³/h dusíka. obsah reakčnej vody vo štvrtej a piatej reakčnej komore klesne na 0,05 % hmot.

Příklad 3 proces popísaný v příklade 1, pričom do prvej komory oxidačného reaktora sa privedie 100 Nm³/h, do druhej komory 200 Nm³/h, do tretej 300 Nm³/h, do štvrtej 400 Nm³/h, o 3 do piatej 500 Nm /h a do šiestej 300 Nm /h dusíka. Zníži sa množstvo vznikajúcej vody a zvýši sa selektivita oxidácie o cca 2 %.

Claims (2)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Sposob oxidácie cyklohexánu na cyklohexanol a cyklohexanón v jednom až deviatich oxidačných stupňoch pri teplote 100 až 200 °C a tlaku 0,5 až 1,5 MPa vyznačujúci sa tým, že na oxidáciu cyklohexánu s výhodoiv Stvrtom a piatom oxidačnom stupni, sa použije vzduch v zmesi s inertným plynem, s výhodou s dusíkom v pomere vzduch : dusík rovnajúcom sa 1 ; 0,001 až 1, s výhodou 1 : 0,15.
2. 2. SpSsob podlá bodu 1 vyznačujúci sa tým, že množstvo inertného plynu v zmesi so vzduchom privádzaného do jednotlivých oxidačných stupňov rastie v smere zvyšovania konverzie a úměrně množstvu vody v reakčnom roztoku v pomere hmotnostně percentá vody : : Nm³/h inertu rovnajúcom sa 1 : 100 až 100 000.