Способ получения высших алифатических спиртов Советский патент 1980 года по МПК C07C29/14 C07C31/02 

Изобретение относится к основном .органическому и нефтехимическому син тезам в частности к усовершенствованию способа получения высших жирных спиртов, каталитическим гидрированием соответствующих карбонильных соединений. Высшие алифатические спирты, явл щиеся одним из крупнотоннажных проду тов нефтехимии, широко используются в различных областях народного хозяйства -в качестве высококачественных синтетических моющих средств и пластификатов, присадок к топливам и маслам и т.д. - К числу основных промышленных способов синтеза высших алифатических спиртов относятся оксосинтез и жидкофазное окисление парафиновых углеводородов в присутствии борной кислоты, в первом случае спирты получают гидрированием альдегидов, об разующихся на стгщии карбонилирования олефинов. Во втором случае гидрирование используется для повьанени качества конечного продукта, поскол ку сырые спирты содержат до 15 мол. карбонильных соединений. Таким обра зом, указанные крупнотоннажные -про.мышленные методы получения высших алифатических спиртов предполагают наличие стадии гидрирования альдегидов (кетонов). Известен гетерогенно-каталитический способ получения алифатических спиртов из альдегидов и кетонов под давлением водорода. В качестве катализаторов при этом наиболее часто используют металлы 8-ой группы Периодической системы Ni,0o ,Pl ,Pd ,Т1м ,ЯЬ , а также Си , промоторами служат соединения Сг ,2п , АС Щ . К основному недостатку способа с использованием указанных катализаторов следует отнести сложность приготовления, относительно высокую стоимость катализаторов и недостаточно высокую производительность и селективность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является получение алифатических спиртов из продукта карбонилирования олефинов содержание сшьдегидов достигает 20%) Согласно этому способу гидрирование осуществляют в две стгщии, причем на первой стадии используют плавленный -келезный катализатор, промотированный 2% ,в качестве промотора могут быть также использованы

окислы хрома: и ванадия.Догидрированио указанного продукта проводится на стандартном медь-хромовом катализаторе. Процесс технологически офомлен в одном реакторе (двухслойный катализатор) и осуществляется при давлении 250-300 атм температуре 220-240°С, объемной скорост водорода 2400-2900 ч . В указанных условиях исходный продукт, поступающий на катализатор, с объемной скоростью 0,7-1 чпо жидкому сырью, превращается в спирты с выходом 9096% от теории. При этом доля побочных продуктов составляет 6-9%. Используемый в процессе катализатор стбильно работает в течение 8001100 ч И.

К недостаткам известного способа следует отнести мгшую активность катализатора и, как следствие этого, жесткие условия проведения реакции (давление 250-300 атм, температура до 240°с). Процесс характеризуется также относительно низкой производительностью и селективностью {превращение в побочные продукты - углеводороды - достигает 9%).

Цель изобретения - упрощение технологии процесса за счет снижения температуры и давления процесса, а также повьаиение его селективности и производительности.

Поставленная цель достигается тем что процесс гидрирования карбонил- ,, содержащих соединений ведут на плавленом железном катализаторе, содержащем промоторы (пятиокись вангщия или хрома) вколичестве 2-5- вес.% при температуре ISO-ISO C, давлении 15-50 атм и предпочтительной скорости подачи карбонилсодержаще 7О соединения и/или сырья 0,8.-5,0 жидкому сырью.

Способ получения алифатических спиртов сводится к следующему..

Гидрирование карбонилсодержидих соединений осуществляют в проточноциркуляционной установке высокого дав ления. Реакцию проводят при температуре 150-180°С, давлении 15-50 атм и объемной скорости по жидкому сырью 0,8-5 ч предпочтительно , 2530 атм и 3-3,5 ч). Нижний предел температуры (150) и давления (15 а обуславливается необходимой скоросты реакции. Верхняя граница параметров 180°С, 50 атм) определяется селективностью процесса.

Используе1Яз1е в процессе гидрирования плавленые железные катализаторы готовят сплавлением магнитной окиси железаА е10}с 2-5% (по массе промотирующеи добавки (VgO или О20)с последующим дроблением полученного сплава и восстановлен|1ем. Такий об разом, процесс приготовления ;пред- лагаемых плавленых железных катализаторов прост, в их состав не входит

.дефицитное сырье. Следует отметить высокую стабильность работы катализатора: в течение 500 ч в условиях .синтеза катализатор полностью сохраняет свою первоначальную активность Таким образом, применение катгшизаторов указанного состава обеспечивает, по сравнению с известным, снижение давления процесса почти в 10 раз, повышение производительности в 3 раза и увеличение селективности. Это обстоятельство приводит к сущесвенному уменьшению капитальных вложений на создание установки равной мощности позволяет использовать стандартное технологическое оборудование и, как следствие этОго, к заметному удешевлению получаемых спиртов с одновременным повьвиением их качества.

Пример. Гидрирование октанона-2 проводят в присутствии плавленого железного катализатора, промотированного пятиокисью ванадия f5-I по массе. Перед использованием в реакции катализатор (200 мл) восстанавливают ВОДО19ОДОМ при 50 атм, 450с и объемной скорости 1500020000 течение 12 ч. Перегрузку .востановленного катализатора в реактор производят в токе углекислоты. Процесс гидрирования осуществляют при давлении 35 атм, температуре , объемной скорости подачи кетона 3 ч продолжительность опыта 1ч Продукты анализируют методом газожидкостной хрс 1атографии и химически (определение карбонильного и гидроксильного чисел). В указанных ..условиях степень превращения исход:иого кетона достигает 97,5% при селективности по спирту 99,5%.

Примеры 2-10. Гидрирование карбонилсодержащих соединений проводят в присутствии катёшизатора, использованного в примере 1.

В табл. 1 приведены результаты гидрирования высших алифатических соединений и их смесей со спиртами в присутствии плавленого железного катализатора состава 100Fte O +5Vaf 5V в табл.2 - результаты гидрирования проилдиленной фракции высших жирных спиртов Щебекинскогр химкомбината, полученной окислением парафиновых углеводородов в присутствии борной кислоты (исходная спиртовая фpaкц)fя C fCj QUMena состав: гидроксильное число 240+2, карбонильное число 38jt ±2), в табл.3 - условия осуществления процесса и полученные при этом результаты.

Аналогичные результаты получают в присутствии катализатора, промотированного окисью хрома.

Таблица2

Способ применения катализатора Один слой

Тип катализатора, содержание промотора

Температура, С Давление, атм

Объемная скорость подачи исходного сырья, ч

Объемная скорость газа, ч Выход спирта от теории, % Выход побочных продуктов,%

Формула изобретения Способ получения высших алифатических спиртов гидрированием карбонилсодержащих соединений на промотированном пятиокисью ванадия или окисью хрома плавленом железном катализаторе при повышенных температурах и давлении,о тличающийс тем,что,с целью упрощения технологии процесса и повышения его селективности и производительности,процесс ведут

ТаблицаЗ

Один слой

Яри температуре 150-180°С и давлении 15-50 атм, а промотор вводят в коли--, честве 2-5 вес.%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

fпрототип).