Способ получения тетрагидрофурана

 

О П И С А Н И Е „763341

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 07.08.78 (21) 2б537б3/23-04 с присоединением заявки Ж (23) П риорятет (51)М. Кд.

С 07 0 307/08

Гпеударстванный комитет

СССР

Опубликовано 15.09.80. Бюллетень № 34 (Б3) УДК 547.722. .07 (088.8) по делам изобретений н открытий

Дата опубликования описания 15.09.80 (72) Авторы изобретения

В. С. Шевченко, А. Ф. Тимофеев, Г. Ф. Терещенко, Г. А. Чистякова и Л. С. Терещук (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАГИДРОФУРАНА

Изобретение относится к способу получения тетрагидрофурана, который используется в качестве растворителя синтетических и природных полимерных материалов, в качестве исходного сырья для полиуретанов с повышенной морозостойкостью и гидролитической стабильностью.

Известен двухстадийный способ получения тетрагидрофурана (ТГФ) и g -бутиролактона гидрированием малеинового анпщрида в присутствии никель-рениевого катализатора, согласно которому процесс ведут сначала при 30-150 С " и давлении 30-100 атм, а затем при 180-350 С и давлении 100-300 ати (1(.

Недостатками данного способа является низкий выход целевого продукта 43%, поскольку малеиновый ангидрид в жестких условиях склонен к процессам конденсации с образованием смолообраэных продуктов; низкая селективность катализатора, в результате чего возникает необходимость проведения процесса в две стадии.

Известен также одностадийный способ получения тетрагидрофурана гидрированием малеинового ангидрида в среде органического раство2 рителя при 250-280 С и давлении водорода

100-200 атм, на стационарном гранулированном катализаторе состава: б вес.% Ni + 3 вес.% Re +

+ 0,5 вес.% Рт + 2 —,10 вес.% AI Оз на силикагеле, подвергнутом гидротермальной обработке (2).

Недостатком данного способа является необходимость использования растворителя, обусловленная тем, что в отсутствии растворителя малеиновый ангидрид в жестких условиях п дрогенизации склонен к процессам конденсации с образованием смолообразных продуктов, поэто-. му возникает проблема регенерации растворителя, что усложняет технологическую схему процесса, увеличивает энергетические затраты и кроме того, неизбежны потери растворителя.

Цель изобретения — упрощение процесса и расширение сырьевой базы.

Это достигается тем, что монониэший алкилмалеинат подвергают гидрированию на никельсодержащем катализаторе с добавкой металлов .Ч11-Vill групп периодической системы на силн; кагеле, подвергнутом гидротермальной обработ- . ке, при 250-280" С под давлением.

Редактор Н. Горват

Заказ 6571/8 Тираж 495 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

3 76334

В качестве никельсодержащего катализатора используют катализатор состава 6% Ni + 9 o Ret

+0,5% Pt+2-10% AI,О, остальное силикагель или

5-15% Ni+ 10-20% Со+ 1-3,5% Fe + 5-15% А зОз, остальное силикагель.

Отличие этого способа от известного состоит в том, что в качестве исходного функционального производного малеиновой кислоты используют моноалкилмалеинат, алкильная составляющая которого содержит от 1 до 4-х. При использовании никель-рений-платинового или никель-железо-кобальтового катализатора достигается полная конверсия моноалкилмалеината, при этом выход ТГФ составляет не менее

90 мол.%. Исходные мононизшие алкилмалеинаты являются легко доступными продуктами, получаемыми в промышленном масштабе.

Использование в качестве исходного сырья мононизшихалкилмалеинатов позволяет проводить процесс без применения растворителей.

При этом не происходит образования побочных смолообразных продуктов, как в случае использования малеинового ангидрида. При проведении процесса без растворителя отпадает необходимость в узле его выделения с целью возвращения на синтез е и операции растворения малеинового ангидрида, в результате чего упрощается технологическая схема процесса и снижаются затраты на энергетику, Также отпадают расходы связанные с восполнением механичес3

30 ких и технологических потерь растворителя.

Пример 1. В реактор загружают 50 мп гранулированного катализатора состава 6% никеля + 3% рения + 0,5% платины + 2-10 o А эОз на силикагеле, подвергнутом гидротермальной о 35 обработке. При температуре на входе 260 С,, давлении водорода 200 атм подается монобутилмалеинат со скоростью 13 мл/ч и водород, в молярном соотношении к монобутилмалеинату, равным 50:1. При этом температура на вью 40 ходе из реактора поддерживается 280 С. В результате гидрирования образуется 5,40 r/÷ тетрагидроф урана.

Таким образом, выход тетрагидрофурана составляет 90,1 мол.%.

Пример 2. В реактор загружают 50 мл гранулированного катализатора состава IO oNi+

+ 15% Со + 3,5% Fe + 5% А "зОз иa силикагеле, подвергнутом гидротермальной обработке. При температуре на входе 250 С давлении водоро.

Составитель

Техред А. Бо

1 4 да 200 атм подается монобутилмалеинат со скоростью 13 мл/ч и водород в молярном соотношении к монобутилмалеинату, равном 50:1. При этом температура на выходе поддерживается

270 С. В результате гидрирования образуется

5,45 г/ч тетрагидрофурана.

Таким образом, выход тетрагидрофурана составляет 91,0 мол.%.

Пример 3. В реактор загружают 50 мл катализатора, как в примере 2..При температуре на входе 250 С, давлении водорода—

200 атм, подается монометилмалеинат со скоростью 8 мл/ч и водород в молярном соотношении к монометилмалеинату равном 50:1.

При этом температура на выходе поддерживается 270 С. В результате пщрирования образуется 5,05 г/ч тетрагидрофурана.

Формула изобретения

1. Способ получения тетрагидрофурана каталитическим гидрированием функционального производного малеиновой кислоты при температуре 250-280 С под давлением на никельсодержащем катализаторе с добавкой металлов ЧП—

Ч1П групп периодической системы и окиси алюминия на силикагеле, подвергнутом гидротермальной обработке, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и расширения сырьевой базы, в качестве функционального производного малеиновой кислоты используют мононизшийалкилмалейнат.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве никельсодержащего катализатора используют катализатор состава:

6% Ni + 3% Re + 0,5 Pt + 2-10 o А зОз, остальное силикагель.

3; Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве никельсодержащего катализатора, используют катализатор состава

5-15% Ni + 10-20% Co + 1-3,5% Fe + 5-15% А зОэ, остальное силикагель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 293335, кл. С 07 0 307/08, 13.04.67.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

Ю 2460255 04, кл, С 07 гт 307/08, 05.03.77 (прототип) .

И. Дьяченко йкас Корректор М. Шароши