Способ проведения каталитических реакций синтеза из газов Советский патент 1937 года по МПК B01J8/02 

CuiiTe. ряда химических про.аукTlB осуществляется при помощи каталитических процессов.

В техннке часто исходным сы)ьем для такого рода синтезов является продукт, который в свою очередь .может быть получен аналогичным образом, т. е. в результа е каталитического процесса. .В качестве примера можно привести каталитическое гюлучение этилацетата из этилового спирта, причем последн;;й, в свою очередь, синтезируется из эти.тена методом каталитической гидра гадии.

Каждый КЗ ведущихся каталитических процессов базируется на одиом н: катализаторов и осуществляется в отдельной реакцион1;ой апиаратуре. Например, синтез метанола и высших с.чиртов из водяного газа или из углекислоты и водорода ocynj.ecT- вляется на соответствующих катали- : заторах а одной или нескольких парил- j лельно работающих колоннах. Полу- ченные метанол и высшие спирты потом иерерьбатываются - первый, главным образом, в формальдегид, | и второй-в сложные эфиры. При j этом процессы переработки прово- :

дятся в другой аппаратуре и даже на других заводах, находящихся на далеком расстояпии от места их производства.

Составляющий предмет пнстоящего авторского свидетельства метод ведения каталитических химических процессов базируется НУ применении двух и бол е слоев различных кнта.(изаторов, загружаемых в одну и.1и две :,оследоиательпо расположенные колонны. Этим достигается совмещение двух и более отдельных процессов в одной и той же реакционной аппаратуре.

Применяя предложенный метод, можно, например, осуществить;

1) синтез сложных эфиров, кислот и альдегидов из олефинов (этилена, пропилена и др.) каталитически без применения соот етстзующих кислот;

2)синтез формалина из водяного газа;

3)синтез уксусной кислоты из водяного газа.

Методика работы следутещая: в ко тонку загружаются два слоя различного катализатора; на одиом из них осуществляется первый процесс, на

другом тут же цюводится и второй процесс.

Пример 1. Газообразный этилен в смеси с водяным паром в определенных молекулярных соотношениях при температуре 260-280° и давлении 40-60 атм. пропускается через два носледовательно расположенных слоя насадо ного катализатора, нричем первый слой состоит, например, из фосфатов или боратов меди или смеси тех и других солей, а второй слой - из металлической меди, осажденной из водных растворов солей или из осажденной меди, но промотированной различными активаторами- окислами металлов, например, хрома, циркония, марганца, цивка, титана, церия и др.

Образовавшиеся продукты реакции нодвергаются конденсации и в результате получается конденсат следующего состава:

Уксусная кислота .... 15-25% вес. ч,

Ацета.чьдегид3- 5% вес. ч.

Спирт этиловый .... 5- 7% вес. ч. Вода остальное.

По желанию можно количественно состав конденсата изменить; так, при минимальном введении водяных паров в сферу реакции увеличивается содержание этилацетата, при повышении температуры в реакционной зоне выход уксусной кислоты возрастает.

Пример 2. Смесь газов -окиси углерода и водорода в соответствую.щих отношениях пропускалась при давлении 200 атм. и температуре 300-400° через реактор, в который

были загружены два слоя катализаторов, из коих первый слой являлся по составу метанольпым, а второй состоял из медно-фосфатных солей с добавками активатора.

Образовавшиеся продукты реакции подверглись конденсации и, в результате был получен конденсат, состояш;ий из 25-35 0 свободной уксусной кислоты и 55--65% сложных эфиров в пересчете на метилацетат.

Описанный метод дает возможность:

1)значительно сократить число аппаратов для процессов, требующих применения двух или нескольких различных катализаторов или катализаторов одного и того же типа, но с различной степенью активности и стойкости;

2)значительно сократить расход тепла против существующего, благодаря совмещению двух и более процессов в одном аппарате;

3)увеличить в значительной степени выхода продуктов и общий их выпуск;

4)значительно сократить капиталовложения.

Предмет и з о б р е г е н и я.

Способ проведения каталитических реакций синтеза из газов, протекающих в несколько стадий, отличающийся тем, что реагирующие газы проводят через два или более катализаторов без промежуточного выделения образующихся на различных стадиях промежуточных продуктов.