CS207932B1

CS207932B1 - Způsob výroby n-butanolu a isobutanolu

Info

Publication number: CS207932B1
Application number: CS527779A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Kubicka; Jaroslav Veprek; Miroslav Huml; Vladimir Macek; Zdenek Jasansky
Original assignee: Rudolf Kubicka; Jaroslav Veprek; Miroslav Huml; Vladimir Macek; Zdenek Jasansky
Priority date: 1979-07-30
Filing date: 1979-07-30
Publication date: 1981-08-31

Abstract

Vynález ee týká výroby n-butanolu a iaobutanolu katalytickou hydrogenaci n-butyraldehydu a iéobutyraldahydu anebo jejich smSel. Vynález Je vhodný pro ziekávánl žádaných chemických sloučenin z produktů hydroformylace propylenu. Způsob výroby n-butanolu a ieobutanolu spočívá v tom, že ee aldehyd vstupující do reakce ředi vlastním produktem hydrogenace, na hodnotu nlžál než 20 % hm., a výhodou 13 až 18 % hm. a poetupová rychlost nástřiku na Jednotku průřezu kata3 2 lytickóho lože a hodinu Je 10 až 3 a /m h. Pracuje ae a přímým průchodem vodíku nebo e Jeho recirkulací.

Description

Vynález ee týká hydroganace n-butyreldehydu a lsobutyraldehydu anebo jejich aměei ne n-butanol a ieobutanol.

C₄ aldehydy se vyráběj! hydroformylaci propylenu a získané C₄ alkoholy Jaou důležitými petrochemickými produkty.

N- a ieobutanol ee získávají hydrogenaci odpovídajících aldehydů v axiálním reaktoru, vs kterém Je hydrogenační katalyzátor uložen v Jedné nebo vlče vrstvách anebo v trubkovém reaktoru. Při hydrogenaci v axiálním reaktoru se pracuje obvykle při tlaku v rozmez! 3 až 10 MPa a hydrogenovená směe butyraldehydů zředěná příslušnými alkoholy stéká po náplni katalyzátoru, přičemž Je z větěl části v kapalná fázi. Podlí zplyněných C₄ alkoholů Je ve značná míře závislý od toho. Jaká množství vodíku, čerstvého a recirkulovenáho, se do reaktoru přivádí eoučaaně s náatřike*. Teploty ne vstupu reaktoru se pohybuji v rozmezí 90 až 105 °C, Při hydrogenaci v trubkovém reaktoru Je obvyklá přivádět směs C₄ aldehydů zředěnou příslušnými alkoholy Jako plynnou: pracuje ae při tleku kolem 0,5 MPa a při teplotách 70 až 180 °C. Hydroganace se provádí v přebytku vodíku; do trubkového reaktoru se přivádí jak čerstvý, tak taká recirkulovaný vodík.

Oako katalyzátory ee obvykle používají ty, která mají Jako účinnou složku Ni, Mn, Cu, Co anebo jejich směsi; jako noeičl se dává přednost křemellně nebo aillkagelu. Při použiti aluminy Jako noalče jsou v produktu hydrogenace étery e delěl nežádoucí eložky, a proto je použiti hydrogsnačnlho katalyzátoru s aluminou Jako nosiče méně častá. Jako vhodný hydrogenačnl katalyzátor lze použit těká Raney-nlkl,

Spotřeba n- a leobutanolu se stále zvyšuje, a proto je zájem o rozšířeni jejich výroby.

Nyní bylo zjiětěno, že lze výrobu n- a leobutanolu rozšířit i na stávajícím výrobním zařízení, e to při zachování požadovaná kvality obou alkoholů. Výhodou nového postupu je. že lze dosáhnout zvýšenou produkci n- a leobutanolu bez větších úprav atávajiciho hydrogenačního zařízení a přitom zamezit 1 při zvýšená výrobě přehříváni reakční směsí a vzniku nežádoucích vedlejších reakcí.

Nově bylo zjištěno, ža lze i při zvýšená výrobě n-butenolu, leobutanolu nebo jejich směsi pracovat na stávajícím zařízení Jako dosud při tlaku kolem 9,5 MPa a v rozmezí teplot 70 až 200 °C v axiálním reaktoru na pevně uloženém katalyzátoru, přičemž ee vstupující aldehydy ředí příslušným hydrogenátem na koncentraci niiíi než 20 % hm. C₄ aldehydů, e výhodou na hodnotu kolem 15 % hm., zatímco před zavedením tohoto nového postupu byla vstupní koncentrace C₄ aldehydů vždy vyáěi než 20 % hm., nepř. 25 i více %. Snížením koncentrace C₄ aldehydů v nástřiku se sniži zdánlivé aktivační energie hydrogenační reakce, která Je příznivě ovlivňována zředovaclm efektem přítomného C₄ alkoholu.

Snížení koncentrace C₄ aldehydů v nástřiku na hodnotu pod 20 % hm,, tak umožni zvýšit prosazení nástřiku n-butyraldehydu, isobutyraldehydu nebo jejich směsi' z dosud obvyklé hodnoty 0,22 až 0,23 m'/m katalyzátoru a hod, na hodnoty 0,3 až 0,38. Současně se zvýši

S 2 postupová rychlost nástřiku z dosavadní hodnoty kolem 11,5 m /m průřezu katalytického lože a hod. na hodnotu nad 15 a může dosáhnout hodnoty až 30,s výhodou do 25 m³/m² hod.

Přiklad provedeni

Zkumavka 8 10 ml rozpuštěného 1,5% agaru v 0,1 M varonalovém pufru pH 8,6 aa vloží do vodní lázně o teplotě 50-54 °C. Do takto temperovaného agaru se přidá 0,3 ml antieára předehřátého na stejnou teplotu.

Po promlsenl agaru a antiséra se směs nelije na připravenou skleněnou desku (dla-sklo 8,5 x 8,5 cm) a ponechá ve vodorovné poloze ztuhnout. Ve ztuhlé agarové vrstvě se vykrojí zbroušenou injekční jehlou otvory o průměru 1 až 2 mra (6 řad a 6 otvorů, vzdálenost středů 12 mm), které se skleněnými kapilárami naplní přesně po okraj roztoky testovaných bovinnich fatálních sér. Bovinnl fetálnl séra se testuji koncentrované. Jako kontroly slouží roztoky mntigenů o známá koncentraci nebo standardní roztok ředěného séra, které již bylo předem otestováno.

Ro naplněni jamek vyšetřovanými séry se uloží deska do vlhké komory a ponechá při pokojová teplotě 48 (při stanoveni IgGl) nebo 72 hodin (při stanoveni IgM). Pří difusi antigenu (imunoglobulinů IgGl a IgM) do okolního agaru precipituje antlgen s protilátkou přítomnou v agaru. Vytvoř! se kruhové precipítáty, jejichž velikost je ve velkém rozsahu přímo úměrné koncentraci antigenu. Metodou bylo testováno na obsah imunoglobulinů IgGl 24 bovinnich fatálních sér.

Jamek v prvé řadě se naplnilo roztokem hovězího séra ředěného 10, 20, 40, 80, 160 a 320krát. 6 Jamek ve druhé ředě se naplnilo standardním roztokem BlgGl o klesající koncentraci 100, 50, 25, 10, 5 a 2,5 mg%.

Prscipitačni prstence standardních roztoků slouží jako základ pro sestavení kalibrační přímky. Ne osu x se nanáší koncentrace antigenu (IgGl) v mg% a na osu y druhé mocnina průměru precipitačnich prstenců.

Standardní rcVtok IgGl

Koncentrace IgGl v mg%	Průměr prstence v mm	2 (Průměr prstence) v mm²
100	10,25	nehodnoceno okraje neostré
50	8,0	64,0
25	6,0	36,0
10	4.2	17,6
5	3.5	12,25
2,5	3.0	9.0

Ze sestavené kalibrační přímky (graf č. 1) je zřejmé, že v rozsahu koncentraci 2,5 až 50 mg% IgGl stoupá velikost precipitačnich prstenců lineárně.

U testovaných 24 bovinnich fetélnich sér uvedených v následující tabulce se podle vytvořených precipitačnich prstenců stanovila s ohledem na kalibrační přímku následující koneentrooe IgGl?

objemová prosezení aldehydů h 0,23 0,335 0,335 poměrná úroveň výroby 100 146 146

Získaný hydrogenát obsahoval při uvedených podmínkách vždy máně než 0,1 % hm. aldehy dů.

Příklad 2

Při obdobných podmínkách byl hydrogenován leo-butyraldehyd na leo-butanol.

Tabulko 2 vnitřní průměr reaktoru mm 760 objem náplně katalyzátoru m³ 5,3

reakánl podmínky;	starý způsob	nový způeob
	pracovní tlak MPa	9,5	9,	,5
	reakCni teplota °C	90 - 170	110	- 180
	nástřik aldehydu m³/h	1,2	2,0	2,0
	nástřik ředidla m³/h	3.9	9,1	12,08
ř	nástřik celkem m³/h	5,1	11,1	14,03
	vodík Čerstvý Nm³/h	455	570	570
t	vodík recirkulovsný Wm³/h	-	2 000	-
	koncentrace aldehydu % hm.	23,5	18,0	14,2
	3 2 postupová rychlost nástřiku m /m h	11,2	24,4	31,04
	— 1 objemová prosazeni celkem h	0,962	2,09	2,68
	průměrná úroveň výroby	100	166	166
	objemová prosazeni aldehydů h“¹	0,266	0,377	0,377

Zíekaný hydrogenát obsahoval při uvedených podmínkách vždy kolem 0,1 % hm. aldehydu.

Přiklad 3

Analytická údaje o složeni nástřiku a hydrogenátu jsou uvedeny v tabulce 3. V tomto připadá byla hydrogenována směs n- a Isobutyraldohydu.

Tabulko 3

Analytická údaje o hydrogenaci smáel n- a iaobutyraldahydů:

% hm. starý způsob nový způeob

	vetup	výstup	vstup	výstup
n-butyraldehyd	23,5	0,2	7,7	0,1
n-veleraldehyd	0,2	0,1	0,1	-
leo-butyraldehyd	0,1	0,0	8,8	0,1
ieo-butanol	1,3	1,4	44,2	51,9

n-butenol	61,3	93,4	,35,2	44,3
C₅-alkoholy	1,1	i.l	1.0	1.0
těžká podíly	4,5	3,8	2.8	2,6

V uvedených příkladech je ilustrován efekt docílený použitím nástřiků se sníženým obsahem aldehydů - bylo dosaženo sž o dvě třetiny vyěěiho zatíženi katalyzátoru než podle dosavadního starého způsobu. Z příkladů je táž zřejmé, že použití reclrkulovaného vodíku dovoluje vést hydrogenaci při vySSí koncentraci C₄ aldehydů v nástřiku. Recirkulací vodíku se dosahuje lepSlho odvodu tepla z reaktoru a lépe se reguluje reakční teplote 1 při vysokém zatíženi reaktoru.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Způeob výroby n-butanolu a/nebo leobutanolu hydrogenaci odpovídajících aldehydů z hydroformylace propylenu ne zařízeni pracujícím při tlaku kolem 10 MPe v rozmezí teplot 70 až 200 °C v axiálním reaktoru na pevné uloženém hydrogenačnim katalyzátoru obsahujícím Jako aktivní eložku nikl, případné dalěi složky, jako Cr, Co, Cu, Mn, vyznačený tlm, že ee aldehyd do hydrogenece ředí vlastním produktem hydrogenace, přičemž koncentrace aldehydů v nástřiku ee udržuje ne hodnotě nlžěl než 20 % hm,, e výhodou 13 až 18 % hm., a postupové rychloet nástřiku, vyjádřená Jako poměr objemu nástřiku na jednotku průřezu katalytického lože a hodinu , ee udržuje ne hodnotě 10 až 30, s výhodou 15 až 25 m³/m²h.
2. Způeob podle bodu 1 vyznačený tle, že se při hydrogenaci pracuje bud ne přímý průchod vodíku nabo výhodně e recirkulací vodíku, kterého ee použije 400 až 4 000 obj. na objem aldehydů do hydroganace.