Способ получения технической стеариновой кислоты Советский патент 1991 года по МПК C07C51/36 B01J23/86 B01J25/00 

Изобретение относится к области органической химии, в частности к усовершенствованному способу получения технической стеариновой кислоты, которую используют для синтеза октадецилового спирта.

Цель изобретения - повышение производительности процесса и улучшение качества целевого продукта.

Цель достигается путем гидрования дистиллированных жирных кислот в присутствии стационарного катализатора на основе выщелоченного никель-титан-хром-железо- алюминиевого сплава при следующем содержании компонентов, мас.%:

Никель40,0-47,0

Титан1,0-3,5

Хром1,0-3.0

Железо1,0-3,5

АлюминийОстальное

при 240-280°С и объемном соотношении водород - гидрируемое сырье (40-430):1.

Важное значение имеет качественный состав катализатора, соотношение компонентов в нем. Результаты опытов показывают, что уменьшение содержания хрома ниже 1,0 мас.%, титана ниже 1,0 мас.%, железа ниже 1,0 мас.% и никеля ниже 40,0 мас.% снижает производительность и качество гидрогенизата Аналогичная картина наблюдается и при повышении содержания хрома выше 3,0 мае %, титана выше 3.5

О- V|

сл ю ю VI

мас.%, железа выше 3.5 мас.% и никеля выше 47,0 мас.%.

Большое значение имеет и температура проведения процесса. При температуре выше 280°С процесс взрыво- и пожароопасен. При температуре ниже 240°С снижается производительность и качество гидрогени- зата.

Существенное влияние на производительность и качество гидрогенизата оказывает объемное соотношение избыточный водород - гидрируемое сырье. При объем- ном соотношении избыточный водород - гидрируемое сырье менее 40:1 производительность и качество гидрогенизата снижаются, повышение объемного соотношения 430:1 нецелесообразно, так как не приводит к изменению производительности и качества гидрогенизата.

Использование в способе катализатора, дополнительно содержащего хром и железо с приведенным соотношением компонентов, при 240-280°С и объемном соотношении избыточный водород - гидрируемое сырье, равном 40-430:1, позволяет повысить производительность и качество гидрогенизата. Так, производительность процесса при предлагаемом способе получения технической стеариновой кислоты на МКП-Сг-Ре-А1-катализаторе, выраженная через количество полученного продукта (г) в час на 1 г катализатора составляет 0,83 (гидрирование дистиллированных жирных кислот проводят с объемной скоростью подачи 1,77 в режиме получения гидрогенизата с йодным числом не выше 32% 12,. титром не ниже 53°С при температуре опыта 240°С, давлении водорода 0,6 МПа и объемном соотношении избыточный водород - гидрируемое сырье, равном 200:1).

Сплавы готовят следующим образом. 104 г алюминия (2-3% избыток на угар, чтобы получить в готовом виде 50% алюминия), нагревают до 1100-1200°С, затем вносят 90 г никеля. Температура за счет экзотермической реакции поднимается до 1900-2000°С. В этот момент в расплав вводят 6 г титана, 2 г хрома, 2 г железа. Расплав тщательно перемешивают, разливают в чугунные изложницы, охлаждают, дробят, фракционируют. Полученный сплав содержит, мас.%: NI 45,0; TI 3,0; Сг 1,0; Fe 1,0; AI 50,0.

По аналогичной схеме приготовлены сплавы с различным содержанием компонентов.

П р и м е р 1. Гидрирование проводят в установке колонного типа. Для гидрирования 120 г NI-TI-AI (47,0-3,0-50,0) катализа- торного сплава, фракции 3-5 мм загружают в реактор из нержавеющей стали, проводят

выщелачивание 10%-ным едким натром до удаления из сплава 10% алюминия (глубина выщелачивания контролируется по количеству выделившегося водорода). Выщелоченныйкатализаторотмывают

дистиллированной водой до нейтральной реакции по фенолфталеину и сушат в токе водорода при 120°С. Гидрированию подвергают дистиллированные жирные кислоты

светло-коричневого цвета (отход производства) с йодным числом 98,7% 2, кислотным числом 201,8, титром 36.5°С, процент нео- мыляемых веществ 1,56%, путем непрерывной подачи жирных кислот и водорода в

реактор при 235°С, давлении водорода 0,6 МПа и объемном соотношении избыточный водород - гидрируемое сырье, равном 200:1 в режиме получения технической стеариновой кислоты (йодное число 30-32% г,

титр не ниже 53°С) с объемной скоростью подачи 1,41 .

Через 60 ч гидрирования на NI-Ti-AI (47,0-3,0-50,0) катализаторе при 235°С, давлении водорода 0,6 МПа и объемном соотношении избыточный водород гидрируемое сырье 200:1 показатели гидрогенизата отклоняются от показателей технической стеариновой кислоты, и реакцию прекращают. Полученный гидрогенизат

взвешивают. Получают 5,4 кг технической стеариновой кислоты светло-коричневого цвета. Вес исходных жирных составляет 0,66 г ч/г катализатора.

П р и м е р 2. Гидрирование дистиллированных жирных кислот желто-красного цвета (отход производства) с йодным числом 101,2% 12. кислотным числом 197,9, титром 32,8°С, процент неомыляемых веществ 1,82%, проводят в условиях, аналогичных примеру 1 на Ni-Ti-AI (47,0-3,0-50,0) катализаторе с объемной скоростью подачи 1,35 ч . Производительность процесса составля- ет 0,64 г ч/г катализатора.

Через 58 ч гидрирования показатели гидрогенизата отклоняются от показателей

технической стеариновой кислоты и реакцию прекращают. Полученный гидрогенизат взвешивают. Получают 4,356 г технической стеариновой кислоты желто- красного цвета. Вес исходных жирных кислот составляет 4,35 кг.

П р и м е р 3. Гидрирование дистиллированных жирных кислот желто-коричневого цвета (отход производства) с йодным чис- лом 112,7% 12, кислотным числом 196,1, титром 24,7°С, процент неомыляемых веществ 1,28%, проводят в условиях, аналогичных примеру 1, на NI-TI-AI (47,0-3,0-50.0) катализаторе с объемной скоростью подачи 1,23

. Производительность процесса составляет 0,58 г ч/г катализатора.

Через 67 ч гидрирования показатели гидрогенизата отклоняются от показателей технической стеариновой кислоты и реакцию прекращают. Полученный гидрогени- зат взвешивают. Получают 4,587 кг технической стеариновой кислоты желто- коричневого цвета. Вес исходных жирных кислот составляет 4,586 кг.

П р и м е р 4. Гидрирование дистиллированных жирных кислот желто-коричневого цвета с йодным числом 98,7% 12, кислотным числом 201,8, титром 36,5°С, процент нео- мыляемых веществ 1,56%, проводят в условиях, аналогичных примеру 1, на NI-Cr-TI-Fe-AI (42,5-2,0-3,0-2,5-50,0) катализаторе при 240°С, давлении водорода 0,6 МПа и объемном соотношении избыточный водород - гидрируемое сырье 200:1 в режиме получения технической стеариновой кислоты (йодное число 30-32% J2, титр не ниже 53°С) с объемной скоростью подачи 1,77 . Производительность процесса со ставляет 0.83 г ч/г катализатора.

Через 80 ч гидрирования показатели гидрогенизата отклоняются от показателей технической стеариновой кислоты и реакцию прекращают. Полученный гидрогени- зат взвешивают. Получают 9,012 кг технической стеариновой кислоты светло- коричневого цвета. Вес исходных жирных кислот составляет 9,014 кг.

П р и м е р 5. Гидрирование дистиллированных жирных кислот желто-красного цвета с йодным числом 101,2% 2, кислотным числом 197,9, титром 32,8°С, процент нео- мыляемых веществ 1,82%, проводят в условиях, аналогичных примеру 4, на Ni-Cr-Ti-Fe-AI (42,5-2,0-3,0-2,5-50,0) катализаторе с объемной скоростью подачи 1,68 . Производительность процесса составляет 0,79 г ч/г катализатора.

Через 75 ч гидрирования показатели гидрогенизата отклоняются от показателей технической стеариновой кислоты и реакцию прекращают. Полученный гидрогени- зат взвешивают. Получают 7,110 кг технической стеариновой кислоты светло- красного цвета. Вес исходных жирных кислот составляет 7,115 кг.

П р и м е р 6. Гидрирование дистиллированных жирных кислот желто-коричневого цвета с йодным числом 112,7% И, кислотным числом 196,1, титром 24,7°С, процент неомыляемых веществ 1,28%, проводят в условиях, аналогичных примеру 4, на Ni-Cr- Ti-Fe-AI (42,5-2.0-3.0-2,5-50,0) катализаторе с объемной скоростью подачи 1,52 .

Производительность процесса составляет 0,71 г ч/г катлг.изаторз

Через 84 ч гидрирования показатели гидрогенизата отклоняются от показателей

технической стеариновой кислоты и реакцию прекращают. Полученный гидрогени- зат взвешивают. Получают 7,201 кг технической стеариновой кислоты светло- коричневого цвета. Вес исходных жирных

0 кислот составляет 7.2 кг.

Пример. Гидрирование дистиллированных жирных кислот светло-коричневого цвета с йодным числом 98,7% 2, кислотным числом 201,8, титром 36,5°С, процент нео5 МЫЛРСМЫХ веществ 1,56% проводят в условиях, аналогичных примеру 1, на Ni Cr-Fe-A катализаторе с различным содержанием компонентов при 240°С, давлении водорода 0 6 МПа и объемном

0 соотношении избыточный водород - гидрируемое сырье 200:1 (табл.1)

Данные табл.1 показывают, что катализатор, использованный в предлагаемом способе, с оптимальным содержанием ком5 понентов повышает производительность процесса на 10,6-25,8% и выход технической стеариновой кислоты на 26,4-66,9%.

Примере. Гидрирование дистиллированных жирных кислот светло-коричневого

0 цвета с йодным числом 98,7% 2. кислотным числом 201,8. титром 36,5°С, процент неомыляемых веществ 1,56%, проводят в условиях, аналогичных примеру 1, на NI-Cr-Ti-Fe-AI (42,5 20 3,0 2,5-50,0) ка5 тэли аторе при давлении водорода 0,6 МПа, объемном соотношении избыточный водород - гидрируемое сырье 2001 и различных температурах (табл 2)

Данные табл 2 показывают, что при пол0 учении технической стеариновой кислоты предлагаемым способом повышается производительность процесса на 25,8-36,4% и выход технической стеариновой -кислот на 66,9-88,7%. При температуре выше 280°С

5 процесс взрыво- и пожароопасен.

П р и м е р 9. Гидрирование дистиллированных жирных кислот светло-коричневого цвета с йодным числом 98,7% 2, кислотным числом 201,8, титром 36,5°С, процент нео0 мыляемых веществ 1,56%. проводят в условиях, аналогичных примеру 1, на Ni-Cr-Ti-Fe-AI (425-2,0-3,0-2,5-50,0) катализаторе при 240°С, давлении водорода О 6 МПа и различных объемныхсоотношени5 я избыточный водород - гидрируемое спрье (табл.3).

Данныетабл.З показывают, что при получении технической стеариновой кислоты предлагаемым способом при объемном соотношении избыточный подород - гидрируемое сырье равном (40-430): 1 повышается производительность процесса на 7,6-37,9% и выход технической стеариновой кислоты на 19,3-89,3%.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить производительность процесса в 1,1- 1,4 раза, выход технической стеариновой кислоты в 1,2-1,9 раза и улучшить качество гидрогенизата (цвет).

Формула изобретения Способ получения технической стеариновой кислоты путем гидрирования дистиллированных жирных кислот под давлением водорода при повышенной температуре в

0

5

присутствии стационарного катализатора на основе выщелоченного никель-титан- алюминиевого сплава, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и улучшения качества целевого продукта, используют катализатор, дополнительно содержащий хром и железо, состава, мас.%:

Никель40,0-47,0

Титан1,0-3,5

Хром1,0-3,0

Железо1,0-3,5

АлюминийОстальное

и процесс проводят при 240-280°С и объемном соотношении водород - сырье (40- 430): 1.

Изобретение касается жирных карбоно- вых кислот, в частности способа получения технической стеариновой кислоты, которую используют для синтеза октадецилового спирта. Цель - повышение производительности процесса и улучшение качества целевого продукта. Процесс ведут гидрированием дистиллированных жирных кислот водородом при 240-280°С, объемном соотношении Н2 и сырья, равном (40-

Температура опыта 235°С.

Выход технической стеариновой кислоты рассчитывается путем деления массы гидрогенизата на массу катализатора.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3