JPH02329B2 - - Google Patents

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JPH02329B2
JPH02329B2 JP54163444A JP16344479A JPH02329B2 JP H02329 B2 JPH02329 B2 JP H02329B2 JP 54163444 A JP54163444 A JP 54163444A JP 16344479 A JP16344479 A JP 16344479A JP H02329 B2 JPH02329 B2 JP H02329B2
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catalyst
diameter
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hydrogen
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JP54163444A
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Fuoesute Teeodooru
Yooahimu Shumitsuto Hansu
Marushunaa Furiideman
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Metallgesellschaft AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/132—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
    • C07C29/136—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
    • C07C29/147—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of carboxylic acids or derivatives thereof
    • C07C29/149—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of carboxylic acids or derivatives thereof with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2455—Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants
    • B01J19/246—Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants internally, i.e. the mixture circulating inside the vessel such that the upward stream is separated physically from the downward stream(s)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0005—Catalytic processes under superatmospheric pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/27—Gas circulated in circuit

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、帰り管を具備した高圧室に、水素添
加される原料物質と水素と触媒とをそれぞれ供給
し、これらを混合させて、好ましくは殆んどまた
はほゞ完全に反応した大量の原料物質の存在下で
反応させ、余剰の水素を取出して前記高圧室に還
流させるとともに反応生成物を取出すようにし
て、240〜330℃の温度および200〜700バールの圧
力で、好ましくは分散させるべき前記触媒とし
て、銅―酸化クロム触媒またはそれに添加物を加
えて変性させたものを用いた接触水素添加によつ
て、脂肪酸または脂肪酸の誘導体から脂肪族アル
コールを連続的に製造する方法に関するものであ
る。
上述のような方法においては、十分な混合と激
しい物質交換とが望まれる。さらに、水素添加さ
れた生成物の高い収率および使用される触媒ので
きるだけ長い使用可能時間がまた要求される。
これらの要求を満足する方法として、脂肪酸ま
たは脂肪酸の誘導体から、銅―酸化クロム触媒
（他の物質を添加することによつて変性されてい
ても良い。）の存在下でかつ温度240〜330℃、圧
力200〜700バールで接触水素添加することによつ
て脂肪族アルコールを連続的に製造する方法が公
知である。この方法においては、殆んど或いは
ほゞ完全に反応させた大量の原料物質が触媒およ
び水素と充分に混合している高圧室に、水素添加
されるべき原料物質が連続的に導入されるように
なつている（ドイツ連邦共和国特許出願公告第
1112056号明細書及びアメリカ合衆国特許第
3180898号明細書）。
この公知の方法においては、通常、反応させた
原料物質を還流させるための帰り管が好ましくは
その中心部に配された高圧反応容器内において、
反応が行われる。水素はこの反応容器の下端部か
ら送り込まれて分配される。過剰に供給された水
素による気泡ポンプの効果によつて、触媒を含有
した脂肪族アルコールが上昇させられ、これらは
水素を分離された後、帰り管を経て反応容器の下
部に還流させられる。この水素による気泡ポンプ
の効果はなるべく効果的にするために、適当な手
段により反応容器の上部でできるだけ効果的に水
素を分離させて、水素の気泡によつて還流速度が
できるだけ阻害されないようにする。通常脂肪族
アルコールに混合される触媒も、その必要量がこ
の反応容器の循環路に供給される。酸は反応容器
の下端でできるだけ均一に分配させ、循環される
反応混合物と混合させる。この場合、供給される
原料物質と循環される反応混合物との比は少くと
も１：10、好ましくは１：100〜１：1000とする。
混合は触媒の損傷が少いように行われる。脂肪酸
を殆んど反応済の原料物質と充分混合させること
と、水素消費量の少くとも３倍、好ましくは10〜
50倍供給される過剰の水素の存在とによつて、脂
肪酸の希釈が迅速に行われるばかりでなく、既反
応物（すなわち脂肪族アルコール）による脂肪酸
のすこぶる効率のよいエステル化が達成される。
この脂肪酸―脂肪族アルコールエステルはもはや
触媒を侵食せず、反応室内で水素添加されて脂肪
族アルコールになる。過剰の水素は、脂肪酸およ
び分散される触媒の供給量に相当する量の反応
水、脂肪族アルコールおよび触媒と共に反応容器
の上端部から取出す。
６本発明の目的は、前記ドイツ連邦共和国特許出
願公告第1112056号明細書及びアメリカ合衆国特
許第3180898号明細書にそれぞれ開示されている
前述の公知方法に較べて、循環される物質と供給
される脂肪酸との混合を改善して、触媒に対する
酸の侵食を一層減少することである。これによつ
て触媒の損傷を前述の方法の場合より少くするこ
とができる。さらに、製造量を増加させることお
よび／または触媒消費量を減少させることであ
る。
この問題は本発明により次のようにして達成さ
れる。すなわち、冒頭に述べた方法において、圧
力損失が５〜50バール、好ましくは15〜30バール
となるように調節した４〜10個のノズルから高圧
室の環状室の下部へ水素を供給するに際し、全断
面積が前記帰り管の断面積の70〜150％でありか
つその高さがその直径の３〜10倍、好ましくは
ほゞ５倍であるような導管を前記ノズルの上方に
配して、それらノズルがこの導管の下方にこの導
管の直径の1/2〜２倍の距離をおいて配されるよ
うになし、この導管の下端の高さを帰り管の下端
と一致させるかあるいは高くとも前記帰り管の下
端から上方へその導管直径の３倍までの高さと
し、水素添加される原料物質と触媒とを前記ノズ
ルの上方へそれぞれ供給するようにしている。な
お、本発明に用いられる脂肪酸としては、やし油
脂肪酸、牛脂脂肪酸及びパーム油脂肪酸をそれぞ
れ例示することができる。また、本発明に用いら
れる脂肪酸の誘導体としては、やし油脂肪酸のメ
チルエステル、牛脂脂肪酸のメチルエステル及び
パーム油脂肪酸のメチルエステルをそれぞれ例示
することができる。
本発明による方法の好ましい構成においては、
導管の下端からその導管直径の半分だけ下と、そ
の導管の下端からその導管直径分だけ上との間の
高さ範囲で、水素添加される原料物質を、水素を
供給するためのノズルの上方に供給して、個々の
導管に分配するようにしている。
本発明による方法の別の好ましい構成において
は、導管の下方中心に水素供給ノズルが配設され
ている。
本発明による方法の更に別の好ましい構成にお
いてはまた、分散される触媒を水素添加される原
料物質と同様にして導管に供給するようにしてい
る。その場合、激しくかく乱運動される過剰の水
素によつて触媒が活性化されるように触媒の混合
が行われる１個または最大２個の導管には、脂肪
酸を供給しないようにすることが好ましい。
前記ドイツ連邦共和国特許出願公告第1112056
号明細書及びアメリカ合衆国特許第3180898号明
細書にそれぞれ開示されている前述の公知方法で
は用いられていなかつた上述のような導管を用い
かつ水素供給用ノズルの圧力損失が適当な値とな
るように調節した本発明によつて得られる利点
は、特に簡単かつ経済的な方法により脂肪酸およ
び脂肪酸の誘導体を還元して脂肪族アルコールと
することができることである。この方法は連続的
に遂行することができる。さらに触媒が温和に処
理されると共に最終生成物の高い収率を達成する
ことができる。
適当な構造と配列のノズルによつて水素を分配
しかつその供給する速度が高いので、反応物質間
の十分な混合および激しい物質交換が達成され
る。導管の外部、即ち環状室では逆流が起こり、
また特に、帰り管内を下向きに流れる反応物質の
速度が前述の処置によつて減少するどころかむし
ろ増大するために、導管内には特に強い流れが生
じる。すべての処置が組合されて、激しくかく乱
運動される水素の存在下で極めて小さな空間にお
いて迅速な混合が達成される。
本発明による方法を実施するのに適した装置の
一例を図面に概略的に示す。
参照符号１は高圧室、２は帰り管、３は導管、
４は環状室、５は水素供給手段、６はノズル、７
は原料物質供給手段、８は触媒供給手段、９は生
成物取出手段、１０は過剰水素還流手段をそれぞ
れ示す。
上述の実施例装置を用いて本発明を実施するこ
とによつて、前記ドイツ連邦共和国特許出願公告
第1112056号明細書及びアメリカ合衆国特許第
3180898号明細書にそれぞれ開示されている前述
の公多装置の場合に較べて、製造量１Kg当りの触
媒消費量を25％まで減少させることができた。
上述のように単位製造量当りの触媒消費量を減
少させ得る理由は、次の通りである。
触媒は、供給成分の一つである脂肪酸によつて
侵食される。従つて、脂肪酸をエステル化して中
和するために、脂肪酸と脂肪族アルコール生成物
との迅速な混合が必要である。この迅速な混合
は、水素ノズル６の出口の上に配置されている導
管３によつて達成される。上方へ流れる水素は、
導管３の内部と外部とにおいて上記混合を起させ
る。さらに好都合なことには、導管３によつて、
液体中の水素の良好な分配が行われる。この分配
は、他の分配機構の場合にはしばしば起り得るク
ロツギング（目詰まり）のリスクなしに達成され
る。
次に、本発明の具体例及び比較例について、そ
れぞれ説明する。
具体例 図面に概略的に示す装置が用いられたが、この
場合、上記装置は、次のように構成されていた。
高圧室１の高さ ６ｍ 高圧室１の直径 70mm 帰り管２の高さ 5.5ｍ 帰り管２の直径 30mm 上記装置において、高さ90mmで直径12mmの６つ
の導管３が、帰り管２の周囲に配置された。直径
がそれぞれ0.4mmの水素供給用ノズル６が、それ
ぞれの導管３の下方10mmの位置にそれぞれ配置さ
れた。それぞれのノズル６の圧力損失は、25バー
ルであつた。脂肪酸の供給は、最適な混合が行わ
れるように、水素供給用ノズル６に隣接して配置
された３つのノズル（原料物質供給手段７のノズ
ル）を通して行われた。触媒供給のためのノズル
（触媒供給手段８のノズル）は１つだけであつた。
高圧室１中の圧力は300バールで、温度は300℃で
あつた。
水素添加のために用いられた供給物質は、酸価
265、けん化価267、ヨウ素価12及び炭化水素含量
0.5％であるパーム核油及びやし油の脂肪酸の混
合物であつた。１時間当り12リツトルの新しい供
給物質が、上記装置に導入された。
新しい供給物質１リツトル当り40ｇの銅―酸化
クロム触媒が供給されたが、この触媒は25％懸濁
液として脂肪族アルコール水素添加生成物に導入
された。
生成物取出し手段９は高圧分離器に接続され、
この分離器のガス室は、ミスト補集器、ポンプ及
び予熱器を介して水素供給用パイプ５に接続され
た。高圧分離器の下端は、減圧弁を介して低圧分
離器に接続された。この低圧分離器の上方部分
は、減圧されたガスの取出しのためのガスメータ
に接続された。回収された水素添加生成物は、酸
価０、けん化価2.5、水酸基価278及び炭化水素含
量１％であつた。
比較例 図面に概略的に示す装置において、導管３を設
ける代りにリングパイプが設けられかつ原料物質
供給用ノズルが１つだけである装置が用いられた
が、上記装置は、前記具体例において用いられた
装置の場合と同様に、次のように構成されてい
た。
高圧室１の高さ ６ｍ 高圧室１の直径 70mm 帰り管２の高さ 5.5ｍ 帰り管２の直径 30mm 水素は、直径がそれぞれ0.4mmの25個の孔を有
するリングパイプを通して、微細に分割された状
態で供給された。このリングパイプは、帰り管２
の下端を取り囲むように配置されていた。脂肪酸
供給物質を導入するための１つのノズルと、銅―
酸化クロム触媒懸濁液を導入するための１つのノ
ズルとがそれぞれ設けられたが、導管３は設けら
れなかつた。上記装置において、１時間当り僅か
に8.5リツトルの脂肪酸供給物質混合物が反応し
たが、供給物質１リツトル当り60ｇの触媒が必要
であつた。その点についての詳細は、前記具体例
の場合と同一であつた。
以下、本発明をその実施態様を含めて要約的に
説明する。
脂肪酸の接触水素添加によつて脂肪族アルコー
ルを連続的に製造する従来の方法を改善して、圧
力損失が好ましくは15〜30バールとなるように調
節したノズルによつて水素を分配して、環状室に
導入するようにした。このことは、ノズルを特別
な構造とすることによつて達成される。このノズ
ルの上方に適当な寸法の導管を配する。被処理物
質と、分散されるべき触媒とをそれぞれ別々に供
給する。この新規な方法によれば、触媒が節約さ
れ、また製造量が増大する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の方法を実施するのに適した装置
の一例を示す概略図である。 なお図面に用いられている符号において、１…
高圧室、２…帰り管、３…導管、５…水素供給手
段、６…ノズル、７…原料物質供給手段、８…触
媒供給手段である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 帰り管を具備した高圧室に、水素添加される
    原料物質と水素と触媒とをそれぞれ供給し、これ
    らを混合させて反応させ、余剰の水素を取出して
    前記高圧室に還流させるとともに反応生成物を取
    出すようにして、240〜330℃の温度および200〜
    700バールの圧力での接触水素添加によつて脂肪
    酸または脂肪酸の誘導体から脂肪族アルコールを
    連続的に製造する方法において、圧力損失を５〜
    50バールとなるように調節した４〜10個のノズル
    から前記高圧室の環状室の下部へ前記水素を供給
    するに際し、全断面積が前記帰り管の断面積の70
    〜150％でありかつその高さがその直径の３〜10
    倍であるような導管を前記ノズルの上方に配し
    て、それらノズルがこの導管の下方にこの導管の
    直径の1/2〜２倍の距離をおいて配されるように
    なし、この導管の下端の高さを前記帰り管の下端
    と一致させるかあるいは高くとも前記帰り管の下
    端から上方へその導管直径の３倍までの高さと
    し、前記水素添加される原料物質と前記触媒とを
    前記ノズルの上方へそれぞれ供給するようにした
    ことを特徴とする方法。 ２ 分散させるべき前記触媒として、銅―酸化ク
    ロム触媒またはそれに添加物を加えて変成させた
    ものを用い、殆んどまたはほぼ完全に反応した大
    量の原料物質の存在下で前記混合物の前記反応を
    行なわせ、前記ノズルの圧力損失を15〜30バール
    とし、前記導管の高さをその直径のほぼ５倍とし
    た特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 前記導管の下端からその導管直径の半分だけ
    下と、前記導管の下端からその導管直径分だけ上
    との間の高さ範囲で、前記水素添加される原料物
    質を前記ノズルの上方に供給して、前記導管に分
    配するようにした特許請求の範囲第１項または第
    ２項に記載の方法。 ４ 水素供給ノズルを導管の下方中心に配設する
    ようにした特許請求の範囲第１項〜第３項のいず
    れか１項に記載の方法。 ５ 前記触媒を前記水素添加される原料物質と同
    様にして前記導管に供給するようにした特許請求
    の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の方
    法。
JP16344479A 1978-12-14 1979-12-14 Continuous manufacture of aliphatic alcohol Granted JPS5585531A (en)

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DE2853990A DE2853990C2 (de) 1978-12-14 1978-12-14 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Fettalkoholen

Publications (2)

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JPS5585531A JPS5585531A (en) 1980-06-27
JPH02329B2 true JPH02329B2 (ja) 1990-01-08

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ID=6057173

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GB (1) GB2037750B (ja)

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DE2853990C2 (de) 1983-12-01
GB2037750A (en) 1980-07-16
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