CS256584B1 - Sposob selektívnej oxidácie cyklohexánu na cykiohexanán a cyklohexanol - Google Patents

Description

Vynález rieši spósob selektívnej oxidácie cyklohexánu na cyklohexanón a cyklohexanol v kvapalnej fáze kyslíkom alebo plynom obsahujúcim kyslík.

Rozhodujúcim článkom výroby cyklohexanónu alebo zmesi cyklohexanónu a cyklohexanolu je oxidácia cyklohexánu. Selektivita tejto reakcie je ovplyvňovaná viacerými reakčnými parametrami, z ktorých významné sú reakčná teplota, koncentrácia katalyzátora, poměr dávkovaných množstiev cyklohexánu a kyslíka, konštrukcia reakčného zariadenia a reakčný čas.

Oxidáciou cyklohexánu v kvapalnej fáze vzniká okrem žiadaných produktov značné množstvo vedfajších oxidačných produktov, Aj keď je známy celý rad postupov zameraných na ich hospodárné využitie ako druhotných petrochemických surovní, v súčasnosti značné zhoršujú ekonomiku výroby v závislosti od ich vznikajúceho množstva.

Publikovaný je viacstupňový proces oxidácie cyklohexánu, pri ktorom sa zvýšenie selektivity dosiahne dávkováním určitého množstva cyklohexánu do každého- reakčného stupňa. Cyklohexán a plyn s obsahom kyslíka sa pridávajú do každého stupňa v konštantnom objemovom pomere, pričom přidávané příslušné množstvo cyklohexánu je úměrné uvolněnému teplu a znižuje množstvo tepla odvádzané vypařováním cyklohexánu (ZSSR pat. 503 846). Podobný postup, v ktorom sa zmes cyklohexanónu a cyklohexanolu získává tak, že časť cyklohexánu sa dávkuje len do 2. a 3. stupňa v množstve 5—20 % z množstva cyklohexánu dávkovaného do 1. stupňa, pričom teplota v každom stupni je konštantná alebo má klesajúcu tendenciu v smere prúdenia reakčnej zmesi. Využitím postupu sa dosiahne zníženie tvorby organických kyselin a vedfajších produktov (ZSSR pat. 675 759). Postup oxidácie cyklohexánu v troch alebo viacerých stupňoch využívá dávkovanie kyslíka alebo plynu obsahujúceho kyslík do každého stupňa v takom množstve, aby všetok kyslík zreagoval alebo bol dávkovaný v nrebvtku odpovedajúcom koncentrácii kyslíka v odplynocn i—2 % obj. (BE patent 827 835).

Aj keď vyššie uvedené vynálezy sú charakterizované zvyšováním selektivity, známe údaje z literatúry, ako aj z výrobného procesu velkofcapacitných jednotiek indikujú ďalšie možnosti zvyšovania selektivity oxidácie cyklohexánu, a tým aj ekonomickejšie využitie surovin a energií.

Pri štúdiu oxidácie cyklohexánu bolo zistené, že na selektivitu reakcie výrazné vplýva objemový prietok cyklohexánu k reakčnémn objektu,

Predmetom tohoto vynálezu je spósob selektívnej oxidácie cyklohexánu na cyklohexanón a cyklohexanol v kvapalnej fáze kyslíkom alebo plynom obsahujúcim kyslík v jednom alebo viacerných reakčných stupňoch pri teplotách 130—220 °C a tlakoch 0,5-1,5 MPa za přítomnosti katalyzátora, najčastejšie zlúčenín kobaltu a/alebo chrómu, a/alebo lítia, ktorý sa vyznačuje tým, že cyklohexán do reakčného systému pozostávajúceho z reaktora a skrubérov je dávkovaný v takom množstve, aby poměr objemového prietoku cyklohexánu k účinnému reakčnému objemu reaktora bol 0,667 až

1,8 hod.^-1. Ostatně reakčné parametre sa udržuj ú na hodnotách, ktoré zaručujú efektivně využitie kyslíka a bezpečnú prevádzku reaktora. Zo vzniknutej reakčnej zmesi sa oddělí nezreagovaný cyklohexán, ktorý sa vracia ro oxidačného procesu spolu s čerstvým cyklohexánom a získaná zmes sa dalej spracuje známými postupmi.

Postupom podfa tohto vynálezu sa dosiahne výrazné zvýšenie selektivity oxidácie cyklohexánu na cyklohexanón a cyklohexanol, zvýši sa kvalita finálného výrobku v důsledku nižšej tvorby vedfajších produktov. Postup pozitivně ovplyvní další proces separácie cyklohexanónu a cyklohexanolu z reakčnej zmesi. Jeho využitím sa dosiahne výrazné zníženie mernej spotřeby surovin a energií. Výhodou je tiež jednoduchosť realizácie a riadenla procesu oxidácie s možnosťou aplikácie u róznych typov reaktorov. Na výhody podfa tohoto postupu poukazujú následovně příklady:

Příklad 1 (porovnávací)

Do reakčného systému pozostávajúceho z reaktora a skrubérov sa pri teplote 160 až 164 °C a tlaku 0,9 MPa dávkuje vzduch a cyklohexán s obsahom katalyzátora cca

2.5 ppm kobaltu v takom množstve, aby poměr objemového prietoku cyklohexánu k účinnému reakčnému objemu reaktora bol 2,58 hod.¹. Za týchto podmienok sa dosiahne selektivita 82 až 84 %.

Příklad 2

Do reakčného systému a za pracovných podmienok ako v příklade 1 sa dávkuje vzduch a cyklohexán v takom množstve, aby poměr objemového prietoku cyklohexánu k účinnému reakčnému objemu reaktora bol

1.6 hod.^-1. Za týchto podmienok sa dosiahne selektivita 86 až 87,5 °/o.

Příklad 3

Do reakčného systému a za podmienok ako v příklade 1 sa dávkuje vzduch a cyklohexán v takom množstve, aby poměr objemového prietoku cyklohexánu k účinnému objemu reaktora bol 1,75 hod.^-1. Za týchto podmienok prebieha proces oxidácie cyklohexánu na cyklohe xanón a cyklohexanol so selektivitou 87 až 88 %.

PREDMET

Claims (1)

1. PREDMET

   Sposob selektívnej oxidácie cyklohexánu na cyklohexanon a cyklohexanol v kvapalnej fáze kyslíkom alebo plynom obsahujúcim kyslík v jednom alebo viacerých reakčných stupňoch pri teplotách 130 až 220 °C a tlakách 0,5 až 1,5 MPa v přítomnosti katalyzátora, s výhodou zlúčenín kobaltu a/ vynalezu /alebo chrómu a/alebo lítia vyznačujúci sa tým, že cyklohexan je do reakčného systému dávkovaný v objemovom pomere cyklohexánu k účinnému reakčnému objemu v rozsahu 0,667 až 1.8 hod.¹, s výhodou 1,3 až 1,7 hod.¹.