Способ получения сульфолана Советский патент 1983 года по МПК C07D333/48 

со со Изобретение относится к усовершенствованию способа получения сульфолана, который используют в качестве селективного экстрагента ароматических углеводородов, а так в качестве растворителя в процесса газоочистки. Известен способ получения сульф лана гидрированием сульфолена в присутствии металлов платиновой группы, предпочтительно палладия, нанесенных на носитель, при 0-50 G и давлении 5-200 атм в среде органического растворителя, например изопропаЕюла, с последующей регене рацией катализатора окислением кислородом и кислородсодержащим газом при 400-500с. Выход целевог продукта 100%, Однако при известно способе, затруднительна стадия реге рации катализатора, С целью упрощения технологическ го процесса в качестве катализатор используют окись палладия на носителе . Предлагают способ получения сульфолана, заключающийся в гидрировании сульфолена в присутствии окиси палладия, нанесенной на носи тель, при 10-40°С и давлении 1100 атм в среде органического раст ворителя, например изопропилового спирта , Выход целевого продукта 100%. Регенерацию используемого катал затора проводят путем окисления воздухом при температуре ниже 300 По предлагаемому способу увеличивается производительность процес са, так как активность предлагаемого катализатора в два-три раза выше активности металлического пал ладия, кроме того, окиснопалладиевый катализатор является непирофор ным, что упрощает его использование в процессе гидрирования, а также при хранении. Пример 1. В автоклав загр жают окись палладия, нанесенную на у-окись алюминия (содержание палладия в катализаторе 2 вес.%) и сульфолен, растворенный в смеси изопропилового спирта с сульфоланом (весовое соотношение спирта и суль фолана 5:1). Соотношение катализатора и сульфолена (весовое) состав ляет 1:8. Размер зерен катализатора 0,25-0,5 мм. Гидрирование ведут при и давлении 30 атм при интенсивном перемешивании содержимого автоклава. Скорость гидрирования составляет 4000 г сульфолана, считая на 1 г эагруженного палладия за 1 ч. Пример 2. Гидрирование ведут по примеру 1, но в качестве катализатора используют окись палладия, нанесенную на у-окись алюми- , ния (содержание палладия 0,5 вес.%), при давлении 20 атм, используя в качестве растворителя изопропиловый спирт. Соотношение катализатора и сульфолена составляет 1:2. Скорость гидрирования 4000 г сульфолана, считая на 1 г палладия за 1 ч. Пример 3. Гидрирование ведут по примеру 1 при 12°С. Скорость гидрирования сос тавляет 2150 г сульфолана, считая на 1 г палладия за 1 ч. Пример 4. Гидрирование ведут по примеру 1 при давлении 5 атм. Скорость гидрирования составляет 1830 г сульфолана, считая на 1 г палладия за 1 ч. Пример 5. Гидрирование ведут по примеру 1 при . Скорость гидрирования составляет 1070 г сульфолана, считая на 1 г палладия за 1 ч. Пример 6. Гидрирование ведут по примеру 1 при давлении 15 атм. Скорость гидрирования составляет 1870 г, считая на 1 г палладия за 1 ч. Пример 7. Гидрирование ведут по примеру 1 при давлении 40 атм. Скорость гидрирования составляет 3000 г сульфолана, считая на 1 г палладия за 1 ч. Пример 8. Гидрирование ведут по примеру 1 в присутствии катализатора, имеющего размер зерен 0,06-0,1 мм, при соотношении катализатора и сульфолена, равном 1:2, и давлении 21 атм. Скорость гидрирования составляет 1590 г сульфолана, считая на 1 г палладия за 1 ч. Пример 9. Гидрирование ведут по примеру 1, но в качестве катализатора применяют окись палладия, нанесенную на алюмосиликат (содержание палладия 2 вес.%), при давлении 1 атм и соотношении катализатора и сульфолена, равном 1:1. Скорость гидрирования составляет 200 г сульфолана, считая на 1 г палладия за 1 ч. Пример 10., Гидрирование ведут по примеру 9, но в качестве катализатора применяют окись палладия, нанесенную ни силикагель. Скорость гидрирования составляет 1655 г сульфолана, считая на 1 г палладия за 1 ч. Пример 11. Гидрирование ведут по примеру 1, но в качестве катализатора применяют окись палладия, нанесенную на уголь (содержание палладия 1,8 вес.%), при соотношении, катализатора и сульфолеиа, равном 1:1, давлении 100 атм.

Скорость гидрирования составляет 870 г сульфолана, считая на 1 г палладия за 1 ч.

Пример 12. В автоклав загружают 1 г катализатора окиси палладия, нанесенной на у-окись-алюминия (содержание палладия О ,5 вес.%). Размер зерен катализатора 0,25-0,5 мм. Затем загружают 1 г сульфолена, растворенного в изопропиловом спирте, и при атмосферном давлении и температуре ведут гидрирование при интенсивном перемешивании содержимого aBTOKjraва в течение 20 мин.

Выход сульфолана составляет 100%

После этого в автоклав, не выгружая его содержимого, вводят новую порцию сульфолена в количестве 1 г и продолжают гидрирование. Это повторяют до тех пор, пока катализатор почти полностью (.на 90%) не потеряет свою активность. Общее количеств прогидрированного сульфолана составляет 2800 г, считая на 1 г палладия.

Обработанный катализатор выгружают из автоклава, промывают при комнатной температуре ацетоном до полного отсутствия на его поверхности сульфолана и сушат катализатор при 100°С. Затем продувают катализатор очищенным и сухим воздухом при 200°С в течение 1 ч до отсутствия в воздухе сернистого ангидрида. Катализатор снова загружают в автоклав и повторяют процесс гидрирования сульфолена указанным способом.

Выход сульфолана составляет 100%, что свидетельствует о том, что активность катализатора после регенерации восстанавливается до первоначальной.

Катализатор регенерируют три раза и при этом не наблюдают изменения- активности и устойчивости по сравнению с первоначальной.

Пример 13. Гидрирование проводят по примеру 12, но в качестве катализатора используют окись палладия, нанесенную на уголь (содержание палладия 1,8 вес.% .

Выход сульфолана 100%.

Потеря катализатором активности происходит после гидрирования на нем 700 г сульфолена, считая на 1 г палладия. I

Катализатор регенерируют три раза и при этом не наблюдают изменения активности и устойчивости по сравнению с первоначальной.

Пр и м е р 14. В реактор непрерывного действия загружают катализатор - окись палладия, нанесенную на активированный уголь (содержание палладия 1,8 вес.%), в виде зерен размером 1,5-2,5 мм. Через слой

катализатора непрерывно пропускают 10%-ный раствор сульфолана в смеси сульфолана со спиртом (весовое соотношение изопропилового спирта и сульфолана 5:1). Объемная,скорость

подачи жидкого сырья равна 1 л/л ч. Гидрирование ведут при 12с, давлении 50 атм, соотношении водорода и сульфолена 10:1.

Выход сульфолана составляет 100%

0 После того, как активность катализатора снижается на 20% от первоначальной (за это время прогидрируется 30 г сульфолена, считая на 1 г палладия) подача жидкого сырья

5 прекращается, а водород продолжают пропускать с той же скоростью в течение 1 ч. Катализатор промывают изопропиловым спиртом. Затем водород заменяют азотом и в атмосфере

0 азота поднимают температуру в реакторе до 100°С. После этого вводят в реактор воздух и проводят регенерацию катализатора воздухом при 250с в течение 1 ч. Снижают темпера5 гУРУ 2 реакторе и после замены,

воздуха водородом снова начинают подавать в реактор раствор сульфолена и водород.

Выход сульфолана составляет 100%, что свидетельствует о том, что активность катализатора после регенерации восстанавливается до первоначальной.

Пример 15. Гидрирование ведут по примеру 14, но в качестве

5 катализатора применяют окись палладия, нанесенную на f -окись алюминия (содержание палладия 0,25 вес. %), и ведут процесс при скорости подачи жидкого сырья 2 ч. Размеры зерен

0 катализатора 4-5 мм.

Выход сульфолана составляет 100%.

Активность катализатора снижается на 20% после гидрирования на нем

5 2400 г сульфолена, считая на 1 г палладия. После регенерации выход сульфолана составляет 100%.

Пример 16. Гидрирование ведут по примеру 15, но в качестве кап тализатора применяют окись палладия, нанесенную на у -окись алюминия (содержание палладия 1 вес.%). Активность катализатора снижается на 20% от первоначальной после гидрирования 1140 г сульфолена, считая на 1 г паллсщия.

После регенерации выход сульфолана составляет 98%.

Пример 17. Гидрирование 0 ведут по примеру 16, но регенерацию проводят не один, а пять раз.

После каждой регенерации выход . сульфолана составляет 90-100%.

Общее количество сульфолана равно 6000 г, считая на 1 г палладия.

Пример 18. Гидрирование ведут по примеру 15, но в качестве катализатора применяют окчсь палладия, нанесенную на у -окись алюмини (содержание палладия 0,4 вес.%). Глубина гидрирования равна 90%.

Активность катализатора снижается на 20% от первояачальной после гидрирования 3000 г сульфолана, считая на 1 г палладия.

Катализатор регенерируют пять раз. После каждой регенерации выход сульфолана равен первоначальному.

Общее количество полученного сульфолана равно 17500 г, считая на 1 г палладия.

Пример 19. Гидрирование ведут по примеру 16. Катализатор

перед регенерацией не промывают растворителем. ;

Начальная глубина гидрирования 98%, после регенерации - 95%.

Пример 20. Гидрирование ведут по примеру 16. При регенерации продувку реактора азотом недут при .

Начальная глубина гидрирования 98%, после регенерации - 90%.

Пример 21. Гидрирование ведут по примеру 16, но регенераци проводят не пять, а 25 раз.

Глубина гидрирования после каждой регенерации равна первоначальной.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОЛАНД]