Способ непрерывного получения н-бутанола

 

l79293

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 12о, 5 в

Заявлено 26Х1.1964 (№ 908208/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08.11.1966. Бюллетень ¹ 5

МПК С 0(с

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 547,264,002.2 (088.8) Дата опубликования описания 6.IV.1966

Авторы изобретения

В. И. Глазунова, В. Н. Кулаков, P. И. Черкасов, Ю. В. Чуркин и А. М. Борисов

Заявитель

СПОСОБ НЕПРЕРЪ|ВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ н-БУТАНОЛА

CuO — 63

ЯОе — 37

Получение н-бутанола гидрированием кротонового альдегида газообразным водородом в присутствии медного катализатора известно. При температуре процесса 280 — 300 С выход продукта составляет 50 — 60т/с.

Предложенный способ отличается от известного тем, что гидрирование кротонового альдегида осуществляют водородом этилового спирта в присутствии катализатора из окиси меди на силикагеле при температуре .190 С и добавляют масляный альдегид и водород. Выход н-бутанола увеличился до

92%. Одновременно получают до 69% ацетальдегида.

Масляный альдегид и водород добавляют с целью сдвига равновесия реакции в сторону образования н-бутанола. Содержание масляного альдегида в смеси 18 — 49>/о, количество водорода 0,3 — 0,7 л/час. Объемная скорость подачи смеси кротонового альдегида, этилового спирта и масляного альдегида

0,5 — 1,5 л/л кат. час.

В опытах использовалась промышленная партия катализатора, в состав которой входили (в %):

Для гидрирования кротонового альдегида этиловым спиртом была использована проточная лабораторная установка с электрическим обогревом реакционной зоны и зоны испарения. Количество загруженного катализатора составляло 10 — 40 л л. После загрузки

5 реактора катализатор восстанавливается в токе водорода при 120 — 150 С в течение

12 час. Расход водорода при восстановлении составлял 3 — 5 л/час.

Для опытов использовались технический

10 кротоновый альдегид и синтетический этиловый спирт. Кротоновый альдегид перед опытом разгонялся на ректификационной колонке. Продукты реакции анализировались па хр ом атогр а ф е.

15 При испарении кротонового альдегида в смеси с этиловым спиртом уменьшается его осмоление, так как испарение проводится при более низкой температуре.

20 Пример 1. Смесь кротонового альдегида

20,1%, нормального масляного альдегида

39,5% «40,4% пропускают в течение 1,5 час через восстановленный промышленный катализатор при 190 С с объем2ч ной скоростью 0,2 л/л. кат. час. Полученный продукт состоит из ацетальдегида 19,70/0, нормального масляного альдегида 38,8%, этилового спирта 17,3о/, и н-бутанола 17,6%.

Степень превращения этилового спирта

З0 53%. Степень превращения кротонового аль179293

30

55 дегида 100 Выход н-бутанолa nà превращенный кротоновый альдегид 82,6р/р.

Пример 2. Смесь кротонового альдегида

18,9o/„нормального масляного альдегида

33,2 /р и этилового спирта 44,4% пропускают в течение 4 час через восстановленный промышленный катализатор при 190 С с обьемной скоростью 0,2 л/л кат. час. Полученный продукт состоит из ацетальдегида 20,2%, нормального масляного альдегида 39,9р/p,этилового спирта 22,08 /р и н-бутанола 17,39р/р.

Степень превращения этилового спирта

52,9o/р. Степень превращения кротонового альдегида 100p/р. Выход и-бутанола на превращенный кротоновый альдегид 87,4 /р.

Hp им ер 3. Смесь кротонового альдегида

22,9р/р, нормального масляного альдегида

37,4р/p и этилового спирта 39,3 /р пропускают в течение 4 час через восстановленный промышленный катализатор при 190 С с объемной скоростью 0,75 л/л кат. час. Полученный продукт состоит из ацетальдегида 24,1Р/р, нормального масляного альдегида 46, этилового спирта 13,6р/р и н-бутанола 16,25р/р. Степень превращения этилового спирта 64 /р.

Степень превращения кротонового альдегида

100р/р. Выход н-бутанола на превращенный кротоновый альдегид 88р/р.

Пример 4. Смесь кротонового альдегида

20,21, нормального масляного альдегида

37,8/р и этилового спирта 38,9, пропускают в течение 4 час через восстановленный промышленный катализатор при 190 С с объемной скоростью 0,85 л/л кат. час и дополнительном токе водорода 0,5 л/час. Полученный продукт состоит из ацетальдегида 18,1р/р, нормального масляного альдегида 33,8, этилового спирта 19,2р/, и н-бутанола 25,8%. Степень превращения этилового спирта 44,6 /р.

Степень превращения кротонового альдегида

100р/р. Выход и-бутанола на превращенный кротоновый альдегид 92o/р.

Пр им ер 5. Смесь кротонового альдегида

26 /р, нормального масляного альдегида

37,5% и этилового спирта 35,7р/р пропускают в течение 6 час через восстановленный промышленный катализатор при 190 С с объемной скоростью 1,0 л/л кат. час и дополнительном токе водорода 0,4 л/час. Полученньгй продукт состоит из ацетальдегида 25,6 /,, нормального масляного альдегида 37,02р/р, этилового спирта 15,7р/р и и-бутанола 21,4 /р.

Степень превращения этилового спирта 62%.

Степень превращения кротонового альдегида

100 /р. Выход н-бутанола на превращенный кротоновый альдегид 78р/р.

Пример 6, Смесь кротонового альдегида

24р/р, нормального масляного альдегида

35,3 /р и этилового спирта 39,3р/р пропускают в течение 4 час через восстановленный промышленный катализатор при 190 С, с объемной скоростью 1 л/л кат. час и дополнительroM токе водорода 0,5 л/час. Полученный продукг состоит из ацетальдегида 24,6%, нормального масляного альдегида 39,21р/р, этилового спирта 16,5 /р и и-бутанола 18,12%.

Степень превращения этилового спирта

59,9р/р Степень превращения кротонового альдегида 100р/р. Выход н-бутанола на превращенный кротоновый альдегид 84,4%.

Пример 7. Был проведен один длительный опыт. Смесь кротонового альдегида 21,6 /р, нормального масляного альдегида 36р/р и этилового спирта 41,2 /р пропускали в течение ! 2 час через восстановленный промышленный катализатор при 190 С с объемной скоростью

1 л/л кат. час и дополнительном токе водорода 0,6 л/час. Пробы анализировали на хроматографе через каждые 15 мин. Анализы показали, что в пробах устанавливается следующее процентное содержание продуктов: нормальный масляный альдегид 37 — 43, этиловый спирт 22 — 28, ацетальдегид 13 — 17, нормальный бутиловый спирт 13 — 16. Степень превращения кротонового альдегида

100.

Предмет изобретения

1. Способ непрерывного получения н-бутанола гидрированием кротонового альдегида при повышенной температуре в присутствии медного катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта и понижения температуры процесса, к кротоновому альдегиду добавляют этиловый спирт и масляный альдегид, полученную при этом смесь испаряют и пары вместе с водородом пропускают над катализатором из окиси меди на силикагеле.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс осуществляют при температуре

190о(3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что к смеси кротонового альдегида и этилового спирта прибавляют масляный альдегид до его концентрации в полученной смеси 18—

49р/р.

4. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что к парам смеси кротонового альдегида, этилового спирта и масляного альдегида прибавляют водород в количестве 0,3 — 0,7 л/час.

5. Способ по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что пары смеси кротонового альдегида, этилового спирта и масляного альдегида пропускают над катализатором с объемной скоростью 0,5 — 1,5 л/л кат. час.