CS205872B1 - Katalysátor pro výrobu éterů a způsob jeho výroby - Google Patents
Katalysátor pro výrobu éterů a způsob jeho výroby Download PDFInfo
- Publication number
- CS205872B1 CS205872B1 CS223479A CS223479A CS205872B1 CS 205872 B1 CS205872 B1 CS 205872B1 CS 223479 A CS223479 A CS 223479A CS 223479 A CS223479 A CS 223479A CS 205872 B1 CS205872 B1 CS 205872B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- catalyst
- ethers
- reaction
- ion
- ion exchanger
- Prior art date
Links
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 title claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 17
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 12
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1C=C CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- -1 anionic transition metal salt Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 claims description 2
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 1
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical compound CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FXNDIJDIPNCZQJ-UHFFFAOYSA-N 2,4,4-trimethylpent-1-ene Chemical compound CC(=C)CC(C)(C)C FXNDIJDIPNCZQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003509 tertiary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Vynález se týká katalyzátoru pro výrobu éterů. Konkrétně se vynález vztahuje k úpravě ionexu, používaného jako katalyzátoru pro přípravu éterů reakcí olefinů s alkoholy tak, aby konverse reakce v co nej širším rozmezí podmínek byla nejvyšši a nevznikaly žádné vedlejší produkty.
Jedním ze způsobů výroby organických éterů je adice alkoholu na olefiny. Tato reakoe se obvykle zrychluje katalyzátory. Nejčastěji se používá jako katalyzátorů látek, které mají kyselé aktivní skupiny, jako jsou např. kyselina sírová (J.F. Norris, G.W. Rigby: J. Am. Chem. Soc. 54, 2088 (1932)), organické ionexy s kyselými funkčními skupinami (USA patent č.
480 940), některé anorganické kysličníky (USA patent č. 3 135 807) a anorganické soli, zvláště chloridy některých kovů (Něm. patent č. 906 453).
Při všech těchto katalytických reakcích vznikají vedlejší produkty, a to zvláště oligomery z výchozího olefinů. Reakce s alkoholem jsou schopny pouze olefiny, jejichž dvojná vazba je v molekule v uspořádání -C-C=C- , přičemž olefiny tohoto druhu jsou citlivé k polymeC raci, kterou výše uvedené katalyzátory urychlují.
Drahou reakcí je hydratace olefinů uvedeného typu za vzniku terciárního alkoholu. Třetí možnost spočívá v dehydrataci alkoholu, a to podle jeho druhu bučí na olefin, na éter nebo na oba produkty.
Obvykle se však dají nalézt podmínky, při kterých reakce alkoholu s olefinem probíhá značně selektivně, tj. kdy vzniká vedlejších produktů jen malé množství nebo nevznikají vů20 872
205 872 bec. Optimální podmínky je však třeba udržovat co nejpečlivěji, což je při průmyslovém provádění reakce dosti obtížné.
Podstatou tohoto vynálezu je katalyzátor pro výrobu éterů, sestávající z kyselého ionexu, tj . organického kopolymeru, výhodně styren-divinylbenzenového, sulfonovaného na nejvyšší výměnnou kapacitu, u nějž je 10 až 30 % z celkového množství jeho sulfoskupin vyměněno ionty přechodného kovu I., II., VI. a VIII. skupiny Mendělejevový periodické soustavy prvků. Tento katalyzátor se podle vynálezu vyrábí tak, že se kyselý ionex uvede do styků s 1 až 10% vodným roztokem soli přechodného kovu s libovolným aniontem, jež obsahuje takové množství iontu aby jeho výměnné množství na ionexu bylo v rozmezí 10 až 30 % z celkového množství sulfoskupin, výsledná směs se ponechá při teplotě místnosti 24 až 72 hodin, naěež se získaný modifikovaný ionex promývá destilovanou vodou až do negativní reakce na anion a vysuší se ve vakuu 0,1 až 1 kP.
Výsledný pevný katalyzátor katalyzuje reakci olefinu výše zmíněného typu s alkoholy za podmínek, které byly popsány u výše zmíněných katalyzátorů. Katalyzátor, připravovaný podle tohoto vynálezu, však urychluje pouze žádanou reakci, aniž by urychloval ostatní vedlejší reakce, a to v širokém rozmezí podmínek tj. teploty, tlaku a složení reakční směsi. Dosahuje se s ním vyšší konverse výchozích, látek na žádaný produkt a eliminuje se nebo silně potlačuje vznik nežádoucích vedlejších produktů.
Příprava katalyzátoru podle tohoto vynálezu a jeho použití je demonstrováno následujícími příklady provedení, které však .nevyčerpávají všechny možnosti definované tímto vynálezem.
Příklad 1 g ionexu Wofatit Y-37, sulfonovaný styren-divinylbenzenový kopolymer o titrační výměnné kapacitě 4,02 mekv/g se nechá botnat 24 hodin v 5 ml destilované, deionisované vody, načež se přidá roztok chloridu nikelnatého, obsahující takové množství soli (0,0259 g), aby nikelnaté ionty zneutralisovaly 10 % výměnné titrační kapacity ionexu. Po skončení iontové výměny se ionex promývá destilovanou vodou tak dlouho, až je v odcházející vodě negativní test na aniont (chlorid). Ionex se pak vysuší 6 h při 106 °C za vakua vodní pumpy a použije ke katalyzování adice metanolu na isobuten. Isobuten byl použit ve formě petrochemické C^-frakoe, v níž byl obsažen v množství 42 % hmot. Reakce se provádí v průtokovém laboratorním kovovém mikroreaktoru při teplotách 85 a 120 °C, tlaku 1 MPa, molárním poměru metanolu k iso butenu 1,82 a době kontaktu O',25 g katalyzátoru/(kg/h) metanolu. V případě popisovaném tímto příkladem se dosahuje konverse na metyl-terč.butyléter při 85 °C 35,1 % a při 120 °C 18,5 %. Při teplotě 85 °C nevzniká žádný jiný produkt kromě metyl-terč.butyléteru, při teplotě 120 ° vznikne 8,1 % diisobutenu dimerizací isobutenu. Při teplotách vyššíoh než 120 °C klesá selek tivita reakce, nebot vzniká řada vedlejších produktů, především oligomerů reagujícího olefinů, produktů jeho hydrataoe a produktů dehydratace reagujícího alkoholu.
Příklad 2
Stejně jako v případě popisovaném v příkladu 1 lze provést řadu analogických pokusů
205 872 s různými přechodnými kovy. Jejich výsledky jsou shrnuty v tabulce i. Při teplotách vyšších než 120 °C vznikají stejné vedlejší produkty jako v případě příkladu 1.
Tabulka 1
Výsledky pokusů s modifikovaným ionexem Wofatit Y-37
| Výměněný kov | Stupeň výměny % | Reakční teplota °C | Konverse na MTBEa % | Konverse na DIBb % |
| bez kovu | 0 | 85 | 35,1 | O |
| 120 | 18,5 | 8,1 | ||
| Nikl | 10 | 85 | 45,8 | 0 |
| 120 | 31,3 | 0 | ||
| 20 | 85 | 26,9 | 0 | |
| 120 | 20,1 | 0 | ||
| Železo | 10 | 85 | 47,1 | 0 |
| 120 | 23,5 | 2,4 | ||
| 30 | 85 | 32,9 | 0 | |
| 120 | 25,7 | 0 | ||
| Chrom | 10 | 85 | 43,2 | 0 |
| 120 | 26,2 | 0 | ||
| 30 | 85 | 35,2 | 0 | |
| 120 | 34,8 | 0 | ||
| Zinek | . 10 | 85 | 43,6 | 0 |
| 120 | 42,0 | 0 | ||
| 20 | 85 | 37,3 | 0 | |
| 120 | 27,7 | 0 | ||
| Měd | 10 | 85 | 41,4 | 0 |
| 120 | 37,3 | 0 | ||
| 20 | 85 | 37,9 | 0 | |
| 120 | 28,9 | 0 | ||
| Kobalt | 10 | 85 | 43,1 | 0 |
| 120 | 36,3 | 0 | ||
| 20 | 85 | 28,8 | 0 | |
| * | 120 | 18,6 | o |
ametyl-terč.butyléter, bdiisobuten
Katalyzátor podle vynálezu lze použít při výrobě éterů adicí alkoholů na olefiny, přičemž ve srovnání s nemodifikovaným ionexovým katalyzátorem má výhodu v tom, že reakce probíhá selektivněji a selektivita je zachována i při zvyšování teploty až do 120 °C. Zvlášt výhodné je použít tento katalyzátor při adici metanolu na isobuten, obsažený v C4 petrochemické frakci, poskytující metyl-terč.butyléter, který je významnou antidetonační přísadou do benzinu a rozpouštědlem. Podobně lze katalyzátor podle vynálezu použít při analogické reakci etylenglykolu s isobutenem za vzniku vysokovroucího rozpouštědla.
205 872
Claims (2)
- PŘEDMĚT VYNÁLEZU1. Katalyzátor pro výrobu éterů adicí alkoholů na olefiny sestávající z kyselého ionexu, tvořeného organickým kopolymerem, výhodně styren-divinylbenzenovým, sulfonovaným na nejvyšší výměnnou kapacitu, vyznačený tím, že 10 až 30 % z celkového množství jeho sulfoskupin je vyměněno ionty přechodného kovu I., II., VI. a VIII. skupiny Mendělejevový periodické soustavy prvků.
- 2. Způsob výroby katalyzátoru podle bodu 1, vyznačený tím, že se kyselý ionex uvede do styku s 1 až 10% vodným roztokem soli výše uvedeného přechodného kovu s libovolným aniontem, obsahujícím množství kovového iontu, odpovídající výše uvedenému stupni výměny sulfoskupin ionexu, výsledná směs se ponechá při teplotě místnosti 24 až 72 hodin, načež se získaný modifikovaný ionex promývá destilovanou vodou až do negativní reakce na anion a vysuší se ve vakuu O,1 až 1 kP.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS223479A CS205872B1 (cs) | 1979-04-02 | 1979-04-02 | Katalysátor pro výrobu éterů a způsob jeho výroby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS223479A CS205872B1 (cs) | 1979-04-02 | 1979-04-02 | Katalysátor pro výrobu éterů a způsob jeho výroby |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS205872B1 true CS205872B1 (cs) | 1981-05-29 |
Family
ID=5358871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS223479A CS205872B1 (cs) | 1979-04-02 | 1979-04-02 | Katalysátor pro výrobu éterů a způsob jeho výroby |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS205872B1 (cs) |
-
1979
- 1979-04-02 CS CS223479A patent/CS205872B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2477380A (en) | Production of tertiary aliphatic alcohols | |
| CS232749B2 (en) | Method of methyl tertiary butylether production | |
| DE1224294B (de) | Verfahren zur Herstellung von tertiaeren Butylalkylaethern | |
| EP0623389A1 (en) | Catalyst and process for the epoxidation of olefinic compounds | |
| Meier et al. | Hydration of acetylenic compounds without using mercury | |
| US2173187A (en) | Process for hydrating olefins | |
| Leblond et al. | Water-soluble phosphane-substituted cyclodextrin as an effective bifunctional additive in hydroformylation of higher olefins | |
| EP0051328B1 (en) | Process for the preparation of alcohols | |
| US4345102A (en) | Process for producing ethylene glycol mono-t-butyl ether | |
| US3920582A (en) | Solid catalyst for heterogeneous reactions | |
| CS205872B1 (cs) | Katalysátor pro výrobu éterů a způsob jeho výroby | |
| EP0579153B1 (en) | Process for producing tertiary alcohols | |
| Uematsu | The Isomerization of n-Butenes over Acidic Ion-exchange Resin | |
| US3370101A (en) | Cocatalyst system for organic reactions | |
| US5093297A (en) | Polystyrene immobilized rhodium complex catalyst for the hydroformylation of olefins | |
| US5365007A (en) | Ethylene oligomerization and catalyst therefor | |
| US3729428A (en) | Silica containing catalyst preparation | |
| Vinter et al. | Inert competitive adsorption for the inhibition of oligomerization of alkenes during alcohol dehydration | |
| FI73959C (fi) | Tvaostegsprocess foer framstaellning av isobuten ur propen och syntesgas. | |
| Waller | Metal cation‐exchanged nafion® perfluorinated membranes as catalysts | |
| JPH024583B2 (cs) | ||
| KR100497943B1 (ko) | 카복실산 제조방법 | |
| JP3508164B2 (ja) | 第３級アルコールの製造法及びその触媒の製造法 | |
| EP1115684B1 (en) | Process for the manufacture of quaternary carboxylic acids | |
| JPS6034938B2 (ja) | エチレングリコ−ルモノタ−シヤリ−ブチルエ−テルの製造方法 |