PL161223B1

PL161223B1 - Sposób wytwarzania alkoholi butylowych PL

Info

Publication number: PL161223B1
Application number: PL28314689A
Authority: PL
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1993-06-30

Abstract

Sposób wytwarzania alkoholi butylowych w fazie gazowej przez katalityczne uwodornienie mieszaniny aldehydów C 4 wodorem lub gazem zawierajacym wodór, przy stosunku molowym wodoru do aldehydu jak 5,7-61,4: 1, w temperaturze 150-230°C, pod cisnieniem 0,1-1,0 MPa, w obecnosci katalizatora aktywowanego wodorem, znamienny tym, ze aldehyd C 4 i wodór podaje sie w sposób ciagly na zloze katalizatora z szybkoscia 0,1-0,5 1 aldehydu na litr katalizatora na godzine, przy czym stosuje sie katalizator, zawierajacy 20 - 40 % wagowych miedzi metalicznej, 2-8% niklu metalicznego oraz glinokrzemian w ilosci 52-78% wagowych, przy czym glinokrze- mian jest mieszanina zawierajaca 75% wagowych SiO2 i 25% wagowych A l 2 O 3 . PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania alkoholi butylowych w fazie gazowej przez katalityczne uwodornienie aldehyou masłowego lub aldehydu izomasłowego lub ich mieszaniny.

Znane procesy uwodornienia aldehydów alifatycznych prowadzone są w fazie ciekłej lub gazowej, w obecności różnorodnych układów katalitycznych w szerokim zakresie temperatur 2O-2OO*C i ciśnieniu 0,1-5 MPa. Najczęściej stosuje się katalizatory miedziowe, niklowe lub miedziowo-niklowe z dodatkiem modyfikatorów. W opisie patentowym francuskim nr B5B 1B4 opisano uwodornienie aldehydu masłowego do butanolu w fazie ciekłej na niklu Raneya, w temperaturze 20*C, pod ciśnieniem 0,1 MPa. W grupie katalizatorów niklowo-magnezowych do uwodornienia aldehydu masłowego do butanolu, zgodnie z opisem patentowym RFN nr 2 047 437, stosowano katalizator o składzie 29-31¼ wagowych Ni, 6-8¼ wagowych MgO oraz 25-27¼ wagowych Si02. Stosując temperaturę 95C i 8,0 MPa uzyskano wydajność butanolu rzędu 99,8¼.

VJ opisie patentowym W. Brytanii nr 907 366 przedstawiono uwodornienie aldehydu krotonowego. Reakcję prowadzono w reaktorze rurowym wypełnionym w 1/5 części mieszaniną 5,6¼ wagowych NiO i 50,3¼ wagowych CuO na ziemi okrzemkowej. Pozostałe 4/5 części reaktora wypełniono 55,6¼ wagowych CuO i 1,5¼ wagowych fosforanu metalu alkalicznego. Prowadząc proces w temperaturze 140°C otrzymano z destylacji kondensatu czysty butanol z wydajnością 99,8¼.

Podobny sposób uwodornienia aldehydu krotonowego do butanolu przedstawiono w opisie patentowym brytyjskim nr 906 527. Stosowano katalizator miedziowo-niklowy w formie dwóch oddzielnych, połączonych ze sobą złóż. 1/5 reaktora wypełniono katalizatorem, zawierającym 58¼ wagowych Ni na diatomicie, a pozostałe 4/5 reaktora - katalizatorem, zawierającym 55,6¼ wagowych CuO i 1,5¼ wagowych fosforanu metalu alkalicznego na diatomicie. Produkt uwodornienia zawierał poniżej 1¼ nieprzereagowanych aldehydów.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 394 525 uwodornienie aldehydów alifatycznych C2-C20 prowadzono pod ciśnieniem 0,7 MPa, w temperaturze 50*C, w obecności katalizatora zawierającego 3-60¼ wagowych Ni z dodatkiem tlenków metali grupy Ila - Mg, Cu, Sr, Ba lub A^Cj, lub fosforany glinu. W warunkach podanych powyżej uzyskuje się alkohole z wydajnością około 68¼.

Istota wynalazku polega na zastosowaniu w procesie uwodornienia aldehydów C? w mieszaninie lub każdego z osobna modyfikowanego katalizatora miedziooo-niklowego.

Sposobem według wynalazku proces przebiega w ten sposób, że aldehydy C? w fazie gazowej i wodór przy stosunku molowym wodoru do aldehydu C?, jak 5,7-61,4 : 1, podaje się w sposób ci^ągły n^a złoże katalizatora z szybkości^ą o^bję^t-śclow^{ą 0,}l-⁰,5 dcm? aldehy^du C^{4 na dcm ka}talizatora w ciągu godziny, pod ciśnieniem 0,1-1,0 MPa, w temperaturze 150-230°C.

161 223

W reakcji stosuje się katalizator, zawierający 20-40% wagowych miedzi metalicznej, 2-8% wagowych niklu oraz 52-78% wagowych glinokrzemianu, przy czym glinokrzemian jest mieszaninę, zawierającą 75% wagowych SiOj i 25% wagowych AljOj. Zastosowanie w sposobie według wynalazku opisanego katalizatora pozwala na uzyskanie wysokiej konwersji aldehyddw z wysoką wydajnością alkoholi butylowych, przy stosunkowo łagodnych parametrach temperatury i ciśnienia. Prowadząc reakcję sposobem według wynalazku uzyskuje się stopień przereagowania aldehyddw Cą rzędu 99,5-100%.

Przykład I. Do reaktora rurowego o średnicy wewnętrznej 34 mm i wysokości ^{1000 mm} za^ładowano ⁵⁰⁰ cm? kataHza^ra o ^granu^lac^ji 3-5 mm. Ka^Hzatar ten zredukowano wodorem w temperaturze 250*C pod ciśnieniem 0,5 MPa w czasie 12 godz. Zaktywowany katalizator zawierał 30% wagowych miedzi, 2% wagowych Ni, 1% wagowy grafitu i 67% wagowych glinokrzemianu, zawierającego 75% wagowych SiO? i 25% wagowych Al?Oj. Na tak zaktywowany katalizator wprowadzano w sposób ciągły, dozując od dołu reaktora, w temperaturze 180*C, przy ciśnieniu 1,0 MPa 0,31/l?.h aldehydu n-masłowego i 20 Nl wodoru na minutę (stosunek molowy wodoru do aldehydu 31,5/1). Górą reaktora odbierano produkt; przereagowame aldehydu do alkoholu wynosiło 100%.

Przykład U. Oo reaktora załadowano i rektywowano katalizator identycznie, jak w przykładzie l. Następnie wprowadzono mieszaninę aldehydów (50% wagowych aldehyd masłowy + 50% wagowych aldehyd izomasłowy) w ilości 0,2 1/l?.h i 12 NLH?/minutę (stosunek molowy H?/aldehydu = 28,4/1). W temperaturze 230*C pod ciśnieniem 0,1 MPa uzyskano stopień przereagowania aldehydów do butanolu 99,89%.

Przyk ład III . Oo reaktora, jak w przykładzie l, załadowano katalizator, który aktywowano wodorem tak, jak w przykładzie l otrzymując kontakt, zawierający 20% wagowych miedzi, 5% wagowych niklu i 75% wagowych glinokrzemianu, zawierającego 75% wagowych bili? i 25% wagowych Al?{^^.

Na zaktywowany katalizator wprowadzano w sposób ciągły, dozując od dołu reaktora, w temperaturze 150°C, przy ciśnieniu 0,5 MPa, 0,50 1/l?.h aldehydu izomasłowego i 6N1 wodoru na minutę (stosunek molowy uodór/aldehyd = 5,7/1). Górą reaktora odbierano produkt. Przereagowanie aldehydu izomasłouego do izobutanolu wynosiło 99,99%.

Przykład IV . Do reaktora, jak w przykładzie I załadowano katalizator, który aktywowano 'wodorem tak, jak w przykładzie I otrzymując kontakt, zawierający 40% wagowych miedzi metalicznej, 0% wagowych niklu metalicznego oraz 52% wagowych glinokrzemianu, zawierającego 75% wagowych S1O? 1 25% wagowych Al?Oj.

Na zaktywowany katalizator uprowadzano u sposób ciągły, od dołu reaktora, w temperaturze 170C, przy ciśnieniu 0,1 MPa, 0,1 1/l?.h mieszaniny aldehydów (75% wagowych aldehydu masłowego 1 25% wagowych aldehydu izomasłowego) 1 20 NI na minutę gazu wodorowego zawierającego 65\ wodoru 1 35% objętościowych azotu (stosunek molowy H?/aldehydu 61,4/1). Górą reaktora odbierano produkt, zawierający 74,8% wagowych butanolu i 24,7% wagowych izobutanolu. PrzeΓeagowarIle aldehyddw wynosiło 99,5%.

161 223

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10000 zł

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób wytwarzania alkoholi butylowych w fazie gazowej, przez katalityczne uwodornienie mieszaniny aldehydów wodorem lub gazem zawierającym wodór, przy stosunku molowym wodoru do aldehydu, jak 5,7 - 61,4 : 1, w temperaturze 150-230*0, pod ciśnieniem 0,1-1,0 MPa, w obecności katalizatora aktywowanego wodorem, znamienny tym, że aldehyd C? i wodór podaje się, w sposób ciągły, na złoże katalizatora z szybkością 0,1-0,5 1 aldehydu na litr katalizatora na godzinę, przy czym stosuje się katalizator, zawierający 20-40¼ wagowych miedzi metalicznej, 2-8¼ niklu metalicznego oraz glinokrzemian w ilości 52-78¼ wagowych, przy czym glinokrzemian jest mieszaniną zawierającą 75¼ wagowych Si02 i 25¼ wagowych ai₂°₃.

»««