Способ получения 2,5-диметилфурана Советский патент 1987 года по МПК C07D307/36 B01J23/86 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2,5-ди метилфурана, который используется в качестве дезодоранта, а также для получения биологически активных веществ .

Цель изобретения - повышение производительности процесса и снижение расхода водорода.

Цель достигается использованием окисного медно-хромитного катализатора, промотированного солями бария или кальция.

Цри получении 2,5-диметилфурана в реактор загружают таблетки катализатора, который затем обрабатывают водородом при постепенном повышении температуры от 180 до до прекращения поглощения водорода. Затем устанавливают заданные температуру и скорости подачи водорода, 5-метил- фурфурола и воды. На выходе из реактора конденсируют жидкие продукты реакции гидрирования, контактные газ проходят через ловущку, охлаждаемую до -70°С, для более полного улавливания несконденсировавшегося продукта. Содержимое конденсатора и ловушки объединяют, органический слой отделяют от воды, взвешивают, анализируют и разгоняют на фракции.

Целевой продукт выделяют из реакционной смеси отгонкой. Так, при разгонке 75 г смеси, содержащей 90,3% 2 5-диметилфурана, 1,2% 5-метилфурфу рола и 8,5% других продуктов (силь- ван, 5-метилфурфурилов1 й спирт и др. в колбе, снабженной дефлегматором и холодильником, охлаждаемым водопроводной водой, получено 66,0 г 99,3%- ного 2,5-диметилфурана, продукта, согласно ТУ 6-09-40-786-85 химически чистого.

Для уменьшения градиента температуры в реакторе процесс гидрирования 5-метилфурфурола можно вести в присутствии небольшого количества водяного пара (0,,5 моль воды на 1 мол 5-метилфурфурола), Применение водяного пара вместо инертных газов позволяет также повысить степень улавливания 2,5-диметилфураиа из контактны газов, см. таблицу.

В качестве исходного реагента мо- жет быть использован как чистый 5- метилфурфурол, так и продукт, содержащий 5-10% примеси фурфурола, т.е. для процесса не требуется сырье вы

0 5 Q

5

5

0

сокого качества, а применим и технический продукт.

К тому же, основные побочные продукты процесса - сильван и 5-метил- фурфуриловый спирт также являются ценными для народного хозяйства продуктами и в процессе разгонки или ректификации реакционной смеси могут быть выделены в чистом виде.

Пример 1. Через реактор с 20 мл (25 г) промотированного барием катализатора, содержащего в пере.сче- те на окислы, мас.%: 43,3 мас.%, окись меди А3,3; окись хрома 39,3; окись бария 9,8; вода 4,8; графит 2,8, при в течение 1 ч пропускают 23,2 г 5-метилфурфурола и 11 л водорода. Мольное соотношение водорода и 5-метилфурфурола - 2,3:1, скорость подачи.5-метилфурфурола - 1,0 ч . В продуктах реакции определяют 18,92 г 2,5-диметилфурана и 0,05 г непрореагировавшего 5-метилфурфурола.

Конверсия 5-метилфурфурола - 99,8%, селективность образования 2,5-диметилфурана - 93,6 мол.%, производительность по 2,5-диметилфурану - 946 г/л кат-ч . Выход 2,5-диметилфурана 93,4%, чистота продукта 99,9%.

Пример 2. Через реактор с 20 мл (25,2 г) промотированного барием катализатора, содержащего в пересчете на окислы, мас.%: окись меди 40,0, окись хрома 47,6, окись бария 6,2, вода 3,7, графит 2,1, при 220 С в течение 1 ч пропускают 30,0 г 5- метилфурфурола и 27,5 л водорода. Мольное соотношение водорода и 5-метилфурфурола - 4,5:1, скорость пода5

0

чи 5-метилфурфурола - 1,4 ч

В

продуктах реакции определяют 23,74 г 2,5-диметилфурана и 0,21 г непрореагировавшего 5-метилфурфурола.

Конверсия 5-метилфурфурола - 99,3%, селективность образования 2,5-диме- тилфурана - 91,3 мол. %, производительность по 2,5-диметилфурану - 1187 г/л кат Ч. Выход 2,5-диметилфурана 90,6%, чистота продукта 99,9%.

Пример 3. Через реактор с 20, мл (25,8 г) промотированного барием катализатора, содержащего в пересчете на окислы, мас.%: окись меди 48,6; окись хрома 39,0, окись бария 6,6; вода 3,8; графит 2,0; при 260 С в течение 1 ч пропускают 66,0 г 5- метилфурфурола и 38,0 л водорода. Мольное соотношение водорода и 5-ме313

тилфурфурола - 2,8:1, скорость подачи 5-метилфурфурола - 3,0 ч . В продуктах реакции определено 49,28 г 2,5-диметилфурана и 0,99 г непрореагировавшего 5-метилфурфурола,

Конверсия 5-метилфурфурола - 98,5% селективность образования 2,5-диметилфурана - 86,8 мол.%, производительность по 2,5-диметилфурану - 2464 г/л кат Ч. Выход 2,5-диметилфурана 85,5%, чистота продукта 99,7%

Пример 4. Через реактор с 20 мл (25,8 г) промотированного барием катализатора, содержащего в пе- расчете на окислы мас.%: окись меди 47,0, окись хрома 40,3; окись бария 3,4; вода 7,1-, графит 2,2; при 290 с в течение 1 ч пропускают 50,0 г 5- метилфурфурола, 1,6 г воды и 45,8 л водорода. Мольное соотношение водорода и 5-метилфурфурола - А,5:1, молное соотношение воды и 5-метилфурфурола - 0,2:1, скорость подачи 5-метилфурфурола - 2,3 . В продуктах реакции определяют 37,51 г 2,5-диметилфурана и 1,31 г непрореагировав- .шего 5-метилфурфурола.

Конверсия 5-метилфурфурола- 97,4% селективность образования 2,5-диметилфурана - 88,2 мол.%, производительность по 2,5-диметилфурану - 1875 г/л кат.4 . Выход 2,5-диметилфурана 85,9%, чистота продукта 99,3%.

Пример 5. Через реактор с 20 мл (26,2 г) промотированного кальцием катализатора, содержащего в пересчете на окислы, мас.%: окись меди 40,8; окись хрома 44,7; окись кальция 6,5j вода 5,5; графит 2,5, при 320 С в течение 1 ч пропускают 40,0 г 5-метилфурфурола, 3,3 г водыи40,0л водорода. Мольное соотношение водорода и 5-метилфурфурола - 4,9:1, мольное соотношение воды и 5-метш1фурфу- рола - 0,5:1, скорость подачи 5-метилфурфурола - 1,8 ч. В продуктах реакции определяют 29,45 г 2,5-диметилфурана и 1,51 г непрореагировавшего 5-метилфурфурола.

Конверсия 5-метилфурфурола - 96,2%, селективность образования 2,5- диметилфурана - 87,7 мол.%, производительность по 2,5-дим ;тилфурану - 1472 г/л кат...ч. Выход 2,5-диметилфурана 84,3%, чистота продукта 99,3%.

Остальные примеры осуществления данного способа приведены в таблице.

Таким образом данный способ позволяет в 2-3 раза повысить производительность процесса и снизить расход водорода.

Формула изобретения

1.Способ получения 2,5-диметилфурана гидрированием 5-метилфурфурола в присутствии медно-хромитного катализатора в паровой фазе при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и снижения расхода водорода, в качестве катализатора используют окисный меднохромитный катализатор состава, мас.%:

Окись меди40,4-48,6

Окись хрома39,0-47,6

Окись бария (кальция)3,4-9,8 Графит2,0-2,8 Вода Остальное который предварительно восстанавливают водородом при 180-250°С, а процесс осуществляют при скорости подачи 5- метилфурфурола 1,0-3,0 и молярном соотношении водород: 5-метилфурфурол- f,3-4,9:1 и 299-320 С.

2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что процесс осуществляют в присутствии паров воды при молярном соотношении вода: 5-метштфур- фурол-0,2-0,5: 1 .

513627336

Влияние условий процесса на выход 2,5-диметилфурана и производительность

процесса

Редактор М. Товтин

Составитель И. Дьяченко

Техред М.ДндыкКорректор В. Гирняк

Заказ 6348/17Тираж 372Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к гетероциклическим соединениям, в частности к получению 2,5-диметилфурана (ДМФ). Цель - повышение производитель-- ности процесса и снижение рас-., хода водорода. Получение ДМФ ведут гидрированием 5-метилфурфурола (МФ) в присутствии окисного меднохромитно-. го катализатора в паровой фазе (при нагревании). КТ имеет состав, %: окись меди 40,4 48,6; окись хрома 39,0 - 47,6; окись бария (кальция) 3,4 - 9,8; графит 2,0-2,8; вода - остальное. КТ предварительно восстанавливают водородом при 180-250 С. Процесс осуществляют при скорости подачи МФ 1,0-3,0 ч и молярном отношении водород - МФ 2,3 4,9:1 и 200-320 0. Предпочтительно процесс ведут в присутствии паров воды при молярном соотношении вода 5, МФ 0,2т 0,5:1. Способ позволяет в 2-3 раза повысить производительность процесса и снизить расход водорода. 1 з.п,ф-лы, 1 табл. С/)