СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУРИЛОВОГО СПИРТА Советский патент 1973 года по МПК C07D307/44 

1

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения фурилового спирта, -используемого в качестве полупродукта в органическом синтезе, в качестве растворителя, связующего и смачивающего средства, Для экстракции и фракционирования масел и в других областях промышленности.

Известен способ получения фурилового спирта гидрированием фурфурола над никелевыми катализаторами при комнатной температуре и давлении водорода 115 ат. Недостатками известного способа является проведение ироцесса под высоким давлением и малая скорость процесса, повышение же температуры приводит к снижению выхода фурилового снирта. В качестве основного побочного продукта при этом образуется тетрагидрофуриловый спирт, который из-за близких температур кипения плохо отделяется от фурилового спирта ректификацией.

Целью предлагаемого изобретения является разработка промышленного способа получения фурилового спирта на активных никелевых катализаторах.

Предлагаемый способ заключается в том, что фурфурол подвергают гидрированию в токе водорода над никелевыми катализаторами, (например, никель на окиси хрома), в паровой фазе при температуре 90-160°С, с

выделением целевого продукта обычными приемами.

Процесс ведут при избытке водорода менее 20-кратного по отнощению к стехиометрическому и катализатор используют в псевдоожиженпом состоянии.

При проведении процесса в данных условиях нагрузка на катализатор составляет свыще 1,2 г, преимущественно 1,45-1,55 г фурфурола На 1 г катализатора в час (в известных способах нагрузка на катализатор не превыщает 0,1-0,). При столь высокой производительности- вторая более медленная стадия процесса - превращение фурилового спирта в тетрагидрофуриловый, протекает лишь в незначительной степени и сырец содержит 45-53% ненрореагировавшего фурфурола, 42-48% фурилового спирта и примеси, количество которых при оптимальном режиме не превышает 5%, в том числе не более 2% тетрагидрофурилового спирта. Селективность процесса превышает 90%.

Производительность установки, ограниченная опасностью конденсации фурфурола и нродуктов реакции, так как нроцесс ведут ниже температуры их кипения, которая для .фурфурола н фурилового и тетрагидрофурилового спирта колеблется в пределах 1бО- 180°С, может быть дополнительно увеличена за счет повышения температуры в зоне реа-кЦии (при сохранении селективности не ниже 90%), если реакционную паро-газовую смесь разбавить инертным газом, нанример азотом, в количест1ве 20-90 об. %. Добавление его в реакционную смесь позволяет повысить оптимальную температуру в зоне реакции до 120-160°С. Такое увеличение температуры дает возможность повысить допустимое содержание фурфурола в реакционной смеси с 0,54 до 1,15 , т. е. более чем в 2 раза, при этом избыток водорода можно снизить до 1- 6-кратного, что устраняет циркуляцию избыточного водорода и позволяет перейти к схеме со сбросом в атмосферу непрореагировавших газов, в основном содержащих азот.

Минимальное содержание в гидрюре трудноотделимой примеси - тетрагидрофурилового спирта достигается добавлением в реакционную смесь азота в количестве 60- 85 об. % и проведением процесса при температуре 130-140°С и избытке водорода 2-4кратном по отношению к стехиометрическому.

Предлагаемый способ дает следуюш,ие преимущества:

1)съем готового продукта с единицы объема катализатора -повышается в 5-7 раз по сравнению с действующими установками;

2)отказ от высоких давлений позволяет исключить их схемы узел компримирования реакционной смеси, снизить металлоемкость установки, занимаемую площадь, облегчить герметизацию системы и улучш ить безопасность производства;

3)снижение количества циркулирующего водорода с 60-100-кратного до менее 20кратного против стехиометрического позволяет снизить мощность циркуляционных насосов в 3-5 раз;

4) разбавление реакционной смеси инертным газом дает возможность повысить онтимальную температуру гидрирования, дополнительно сократить избыток водорода и устранить циркуляцию непрореагировавших газов.

Опыты проводят на непрерывно действующей установке. Фурфурол из капельницы подают в подогреваемый смеситель, где он испаряется в токе водорода, или смеси азота с водородом, поступающих из баллонов. Образующуюся паро-газовую смесь подогревают

до температуры реакции в перегревателе, а затем снизу лропускают через реактор гидрирования. Продукты реакции после охлаждения в водяном холодильнике конденсируют в ловушках, охлаждаемых смесью сухого льда

и ацетона, а непрореагировавшие газы сбрасывают в атмосферу. Полученный сырец анализируют на газожидкостном хроматографе ХЛ-4.

Реактор представляет собой стальную полую трубку внутренним диаметром 32 мм, в нижней части которой расположена газораспределительная решетка. На решетку загружают 100 см катализатора - никель на окиои хрома с размером частиц 0,1-0,315 мм. В

процессе реакции слой катализатора восходящим потоком наро-газовой смеси переводят в псевдоожиженное состояние. Тепло реакции отводят через рубашку реактора подогретым глицерином, циркулирующим от термостата.

Отбор контрольных проб осуществляют в течение 1 час после выхода на установившийся режим работы.

Результаты опытов приведены .в таблице.

Предмет изобретения

паровой фазе при температуре 90-160°С и нзбытке водорода менее 20-кратного по отнощению к стехиометрическому и используют катализатор в псевдоожиженном состоянии

реакционную смесь добавляют инертный газ,

например азот, в количестве 20-90 об. % и

процесс проводят при температуре 120- 5 и 1-6-кратном избытке водорода по отношению к стехиометрическому. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в реакционную смесь добавляют азот в 6 количестве 60-85 об. % и процесс проводят при температуре 130-140°С и 2-4-кратном избытке водорода по отношению к стехнометрическому.