Способ получения фурилового спирта

 

О П И С А Н И Е 390085

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиъ

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10.IX.1971 (№ 1699044/23-4) М. Кл. С 074 5/20 с присоединением заявии №

Приоритет

Опубликовано 11.VI1.1973. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 22.XI.1973

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 547.723 (088.8) Авторы изобретения

Ю. Е. Носовский и П. А. Мошкин

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУРИЛОВОГО СПИРТА

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 фракционировання 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 процесса под высоким давлением и малая скорость процесса,,повышение же температуры приводит к снижению выхода фурилового спирта. Б 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 †1 С, с выделением целевого продукта обычными приемами.

Процесс ведут при избытке водорода менее

20-кратного по отношению к стехиометрическому и катализатор используют в псевдоожпженном состоянии.

При проведении процесса в данных условиях нагрузка ii<1 ка гализатор составляет свыше 1,2 г, преимущественно 1,45 — 1,55 г

10 фурфурола на 1 г катализатора в час (в известных способах нагрузка на катализатор не превышает 0,1 — 0,15). При столь высокой производительности- вторая более медленная стадия процесса — превращение фурилового

1s спирта в тетрагидрофуриловый, протекает лишь в незначительной степени и сырец содержит 45 — 53% непрореагировавшего фурфурола, 42 — 48% фурилового спирта и примеси, количество которых при оптимальном

20 режиме не превышает 5%, в том числе не более 2% тетрагидрофурнлового спирта. Селективность процесса превышает 90%.

Производительность установки, ограниченная опасностью конденсации фурфурола и

2S продуктов реакции, так как процесс ведут ниже температуры их кипения, которая для фурфурола и фурилового и тетрагидрофурилового спирта колеблется в пределах 160—

180 С, мо кет быть дополнительно увеличена

30 за счет повышения температуры в зоне реакции (при сохранении селективности не ниже

90%), если реакционную паро-газовую смесь разбавить инертным газом, например азотом,,в количеспве 20 — 90 об. %. Добавление его в реакционную смесь позволяет повысить оптимальную температуру в зоне реакции до

120 †1 С. Такое увеличение температуры дает возможность повысить допустимое содержание фурфурола в реакционной смеси с

0,54 до 1,15 г/л, т. е. более чем в 2 раза, при 10 этом избыток водорода можно снизить до 1— б-кратного, что устраняет циркуляцию избыточного водорода и позволяет перейти к схеме со сбросом в атмосферу непрореагировавших газов, в основном содержащих азот. 15

Минимальное содержание в гидрюре трудноотделимой примеси — тетрагидрофурилового спирта достигается добавлением в реакционную смесь азота в количестве 60 — 20

85 об. % и проведением процесса при температуре 130 — 140 С и избытке водорода 2 4кратном по отношению к стехиометрическом ) .

Предлагаемый способ дает следующие пре- 25 имущества:

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

2) отказ от высоких давлений позволяет 30 исключить их схемы узел компримирования реакционной смеси, снизить металлоемкость установки, занимаемую площадь, облегчить герметизацию системы и улучшить безопасность производства; 35

3) снижение количества циркулирующего водорода с 60 — 100-кратного до менее 20кратного против стехиометрического позволяИзбыток водорода, кратность

Расход фурфурола, г/час

Температура, С

Соотношение азот: водород

Нагрузка на катализатор, час

Содерж. азота, об % фуриловый спирт тетрагидрофуриловый спирт

Фурфурол примеси

99

112

124

137

134

138

135

60,0

76,5

76,0

71,0

62,8

67,5

61,7

65,0

13,5

10,5

10,5

12,0

1,8

2,8

5,0

6,1

65,30

53,20

45,00

35,05

63,25

60,20

50,30

48,50

1,2

1,5

1,5

1,4

1,16

1,25

1,15

1,20

2,60

2,81

4,15

6,81

0,20

0,37

1,07

1,59

1,89

1,78

2,50

3,18

3,19

3,16

3,13

2,39

30, 10

42,21

48,35

54,05

33,60

36,30

45,50

47, 50

7,6:1

4:1

2:1

1,5:1

88,5

66,5

59,5 паровой фазе при температуре 90 — 160 С и избытке водорода менее 20-кратного по отношению к стехиометрическому и используют

60 катализатор в псевдоожиженном состоянии

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в реакционную смесь добавляют инертный газ, например азот, в количестве 20 — 90 об. % и

65 процесс проводят при темпепатуре 120—

Предмет изобретения

1. Способ получения фурилового спирта гидрированием фурфурола в присутствии никелевых катализаторов с выделением целевого продукта обычными приемами, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, селектнвности и упрощения технологии процесса, последний проводят в ет снизить мощность циркуляционных насосов в 3 — 5 раз;

4) разбавлен|ие реакционной смеси инертным газом дает возможность повысить оптимальную 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 наро-газовую смесь подогревают до температуры реакции в перегревателе, а затем снизу пропускают 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 окиси хрома с размером частиц 0,1 — 0,315 мм. В процессе реакции слой катализатора восходящим потоком паро-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 установившиися режим работы.

Результаты опытов при ведены в таблице.

Состав продуктов реакции, вес. 9

160 С 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 количестве 60 — 85 об. (> и процесс проводят при температуре 130 — 140 С и 2 — 4-кратном избытке водорода,по отношению к стехиометрическому.

Составитель 3. Латыпова

Редактор Л. Новожилова Техред Е. Борисова Корректоры: В. Жолудева и Н. Прокуратова

Заказ 3022(12 Изд. Хо 1751 Тираж 523 Подписное

LIHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2