CS267243B1

CS267243B1 - Method for the catalytic oxidation of anthracene

Info

Publication number: CS267243B1
Application number: CS884276A
Authority: CS
Inventors: Milos Ing Malik; Jiri Dohnal
Original assignee: Malik Milos; Jiri Dohnal
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS427688A1

Abstract

Řeší se způsob katalytické oxidace antracenu na 9,10-antraohinoa. Jeho podstatou je, že se do hlavy reaktoru přivádí proud nosného technologického^ vzduchu s vodní parou o teplote 267 až 302 °C, který obsahuje 30 až 40 g antracenu na 1 Nnr , směs nosného plynu a reaktant se vede prostorovou rychlostí 600 až 1 400 hod"4· trubkami reaktoru, kde na pevném katalyzátorovém loži dochází pri teplotě 360 až 440 °C k selektivní oxidaci. Reakční plyny se z reaktoru odvádějí k rekuperaci, kde se ochladí na 260 až 220 °C.The method of catalytic oxidation of anthracene to 9,10-anthraquinone is discussed. Its essence is that a stream of carrier technological air with water vapor at a temperature of 267 to 302 °C is fed to the head of the reactor, which contains 30 to 40 g of anthracene per 1 Nnr, the mixture of carrier gas and reactant is passed through the reactor tubes at a space velocity of 600 to 1,400 h"4, where selective oxidation occurs on a fixed catalyst bed at a temperature of 360 to 440 °C. The reaction gases are taken from the reactor for recovery, where they are cooled to 260 to 220 °C.

Description

Vynález řeší způsob katalytické oxidace antracenu na 9,10-antrachinon, využívající tenzního odpařování tekutého antracenu do proudu vodní páry a směšovací desublimace raakČního produktu.The present invention provides a process for the catalytic oxidation of anthracene to 9,10-anthraquinone using the tensile evaporation of liquid anthracene in a water vapor stream and the mixing desublimation of the reaction product.

Oxidace antracenu vzdušným kyslíkem se v průmyslovém měřítku provádí obvykle ve fluidních reaktorech, jak uvádí např. patent dsSR č. 110 142. Při tomto způsobu se mletý antracen injektorem dopravuje do zplyňovace a totálně se odpařuje do pradu vzduchu o teplotě 450 až 500 °C. Směs reaktant vstupuje při teplotě 300 až 350 0 spodem do fluidniho reaktoru, kde při teplotě 400 až 450 °C a tlaku 0,12 MPa probíhá vlastní reakce. Nevýhafou tohoto postupu je nízká výtěžnost 9,10-antrachinonu způsobená sníženou selektivitou reakce na fluidních katalyzátorech, vznikají v nezanedbatelné míře vedlejší organické zplodiny, které navíc ztěžují separaci hotového produktu, je nutno uplatňovat metodu parciální kondenzace se všemi jejími nevýhodami, aby byl vyroben 9,10-antrachinon požadované čistoty.The oxidation of anthracene by atmospheric oxygen is usually carried out on an industrial scale in fluidized bed reactors, as disclosed, for example, in U.S. Pat. No. 110,142. The reactant mixture enters the fluidized bed reactor at a temperature of 300 to 350 ° C, where the actual reaction takes place at a temperature of 400 to 450 ° C and a pressure of 0.12 MPa. The disadvantage of this process is the low yield of 9,10-anthraquinone due to the reduced selectivity of the reaction on fluid catalysts, there are significant organic by-products, which also make it difficult to separate the finished product, the partial condensation method must be 10-anthraquinone of required purity.

Uvedené nedostatky zmírňuje použití způsobu katalytické oxidace antracenu na 9,10-antrachinon podle vynálezu. Jeho podstatou je, že se do hlavy reaktoru přivádí proud nosného technologického vzduchu s vodní parou o teplotě 267 až 302 °C, a výhodou 283 °C, který obsahuje 30 až 40 g antracenu na 1 s výhodou 35 g antracenu na 1 Tato směs nosného plynu a reaktant se vede prostorovou rychlostí 600 až 1 400 hod~^,These shortcomings are alleviated by the use of the process for the catalytic oxidation of anthracene to 9,10-anthraquinone according to the invention. Its essence is that a stream of carrier process air with steam at a temperature of 267 to 302 ° C, and preferably 283 ° C, which contains 30 to 40 g of anthracene per 1, preferably 35 g of anthracene per 1, is fed to the reactor head. gas and the reactant is passed at a space velocity of 600 to 1,400 hours,

267 243 s výhodou 1 OOO hod trubkami reaktoru, kde na pevném katalyzátorovém loži dochází při teplotě 360 až 440 °C, e výhodou při teplotě 400 °C, k selektivní oxidaci antracenu na • 9,10-antrachinon v plynné fázi. Reakční plyny se z reaktoru odvádějí k rekuperaci, kde je část tepla předávána Čerstvému * technologickému vzduchu, a reakční plyny se zde ochladí na267 243, preferably for 1000 hours, through the reactor tubes, where the oxidation of anthracene to • 9,10-anthraquinone takes place in the gas phase on a fixed catalyst bed at a temperature of 360 to 440 ° C, preferably at a temperature of 400 ° C. The reaction gases are discharged from the reactor for recovery, where part of the heat is transferred to the fresh process air, and the reaction gases are cooled here to

260 «2. 220 °C, s výhodou na 240 °C.260 «2. 220 ° C, preferably to 240 ° C.

Využití způsobu katalytické oxidace antracenu na 9,10-antrachinon podle vynálezu umožňuje provozovat konverzi v adiabatickém režimu, není nutno zajišťovat investičně nákladný reaktor s vestavěným chaldičem a využít přitom všech výhod oxidace na pevném katalyzátorovém loži· Ty spočívají zejména v optimálním využití reakčního tepla, zejména však ve výrazném zvýšení aktivity a selektivity katalyzátoru. Nejen, že se získává žádaný produkt ve vyšším výtěžku, ale navíc obsahuje natolik nízký obsah vedlejších reakčních zplodin, že je možno provést separaci produktu metodou totální desublimace při teplotách těsně nad rosným bodem reakčních plynů, což dále výrazným způsobem zvyšuje výtěžnost produktu.The use of the process for the catalytic oxidation of anthracene to 9,10-anthraquinone according to the invention makes it possible to carry out the conversion in the adiabatic mode. however, in a significant increase in catalyst activity and selectivity. Not only does the desired product be obtained in higher yields, but it also contains such a low content of reaction by-products that the product can be separated by total desublimation at temperatures just above the dew point of the reaction gases, which further significantly increases product yield.

Praktické provozní provedení způsobu oxidace antracenu. podle vynálezu v aplikaci u výrobní jednotky s kapacitou 2 650 t 9,10-antrachinonu za rok uvádí následující příklad. Do reaktoru s pevným katalyzátorovým ložem v trubkách se při teplotě 283 °C přivádí proud nosného technologického vzduchu 3 , s vodní parou a obsahem 35 g antracenu na 1 Nm. Celkove množství přiváděné paro-plynné směsi je 14 766 kg/hod, z toho tvoří 14 036 kg/hod vzduch, 380 kg/hod antracen a 350 kg/hod vodní pára. Na katalyzátorovém loži probíhá při prostorové rychlosti 1 000 hod a při teplotě 400 °C oxidace antracenu vzdušným kyslíkem na 9»lO-antrachinon. Z paty reaktoru se odvádí reakční plyny s teplotou 380 °C do apekuperátoru, ve kterém se ochladí na 240 °C, přičemž předávají teplo čerstvému technologickému vzduchu. Částečně ochlazené reakční plyny se následně podrobují směšovací desublimaci.Practical operation of the anthracene oxidation process. according to the invention, the following example gives an application to a production unit with a capacity of 2,650 t of 9,10-anthraquinone per year. A stream of carrier process air 3, with steam and containing 35 g of anthracene per 1 Nm, is fed to the reactor with a fixed catalyst bed in the tubes at a temperature of 283 ° C. The total amount of steam-gas mixture fed is 14,766 kg / h, of which 14,036 kg / h are air, 380 kg / h anthracene and 350 kg / h water vapor. The oxidation of anthracene with atmospheric oxygen to 9,10-anthraquinone takes place on a catalyst bed at a space velocity of 1000 hours and at a temperature of 400 DEG C. From the bottom of the reactor, the reaction gases at a temperature of 380 [deg.] C. are discharged into an apecuperator, in which they are cooled to 240 [deg.] C., while transferring heat to the fresh process air. The partially cooled reaction gases are then subjected to mixing desublimation.

Claims

Process for the catalytic oxidation of spent to 9,10-anthraquinone, using the tensile evaporation of liquid anthraene into a stream of water vapor and mixing desublimation of the reaction product, characterized in that a stream of carrier process air with water vapor at a temperature of 267-302 ° is introduced into the reactor head. C, preferably at a temperature of 283 C, and containing 30 to 40 g of anthraene 3, 3 " _{M in} per 1 Nm", preferably 35 g "spent on 1 Nm, with the subsequent passage through the reactor tubes at a space velocity of 600 to 1400 hours. ~ preferably 1000 hours, on a solid catalyst bed at a temperature of 360 to 440 ° C, preferably at a temperature of 400 ° C, the selective oxidation of anthraene to 9,10-anthraquinone takes place in the gas phase, with the resulting reaction gas being removed from the bottom. a heat recovery reactor in which its temperature is reduced to 260 to 220 ° C, preferably to 240 ° C.