CZ149299A3 - Způsob souběžné výroby ethanolu a isopropanolu - Google Patents

Způsob souběžné výroby ethanolu a isopropanolu Download PDF

Info

Publication number
CZ149299A3
CZ149299A3 CZ991492A CZ149299A CZ149299A3 CZ 149299 A3 CZ149299 A3 CZ 149299A3 CZ 991492 A CZ991492 A CZ 991492A CZ 149299 A CZ149299 A CZ 149299A CZ 149299 A3 CZ149299 A3 CZ 149299A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
water
olefin
catalyst
silica
molar ratio
Prior art date
Application number
CZ991492A
Other languages
English (en)
Inventor
Gordon John Haining
Mark Royston Smith
Malcolm John Turner
Original Assignee
Bp Chemicals Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bp Chemicals Limited filed Critical Bp Chemicals Limited
Publication of CZ149299A3 publication Critical patent/CZ149299A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/34Polymerisation in gaseous state
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/03Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by addition of hydroxy groups to unsaturated carbon-to-carbon bonds, e.g. with the aid of H2O2
    • C07C29/04Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by addition of hydroxy groups to unsaturated carbon-to-carbon bonds, e.g. with the aid of H2O2 by hydration of carbon-to-carbon double bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu hydratace olefinu na alkoholy a zejména způsobu, který umožňuje souběžnou produkci ethanolu a isopropanolu.
Dosavadní stav techniky
Umístění kyselinových katalyzátorů, například kyseliny fosforečné nebo heteropolykyselin na nosič, jakým je například silika nebo jíl a použití takto neseného katalyzátoru při hydrataci olefinu, například ethylenu nebo propylenu, v plynné fázi na odpovídající alkoholy je známé. Celá řada publikací spadajících do známého stavu techniky popisuje postup zahrnující použití těchto katalyzátorů. Mezi jinými lze jmenovat například patentové dokumenty GB-A-1570650, US-A-4808559, GB-A-1371905, US-A-4038211,
US-A-4012452, GB-A-1476534, GB-A-1306141, US-A-3996338 a
CAN-A-844004. Nicméně všechny tyto dokumenty popisují pouze způsob výroby jediného alkoholu z relativně čisté olefinové výchozí suroviny, například konverzi ethylenu na ethanol a propylenu na isopropanol. Jak již bylo popsáno dříve, například v publikované přihlášce EP-A-578441, ve všech případech se dá předpokládat, že reakční podmínky pro výrobu ethanolu z. ethylenu budou odlišné od reakčních podmínek potřebných pro výrobu isopropanolu z propylenu a tyto dva alkoholy by tedy nemohly být vyrobeny současně. EP-A-578441 například uvádí, že při produkci ethanolu z • ··· ν· *·· ·
01-0949-99-Če
2** «* « · · · · ♦ ··«* · ·· · • · · ·«· · · · • · ft· ··· ·· ·· ethylenu se katalyzátor výhodně ohřeje na 230 až 260°C a směs ethylenu a vody je vedena přes katalytické lože při výhodné prostorové rychlosti 0,02 až 0,05 g/min/cm3 a reakčním tlaku 3 000 až 10 000 kPa. Na druhé straně pro přípravu isopropanolu z propylenu je výhodné stejný katalyzátor ohřát na 185°C až 205°C a směs propylenu a vody vest přes katalytické lože výhodně prostorovou rychlostí 0,02 až 0,07 a reakčním tlaku 2 000 až 7 600 kPa. Toto použití odlišných provozních parametrů pro výrobu každého z těchto alkoholů neplatí jen pro katalyzátor na bázi kyseliny fosforečné, ale i pro další katalyzátory, jakými jsou například heteropolykyseliny. Z toho všeho vyplývá, že provozní podmínky použité pro přípravu ethanolu a isopropanolu hydratací odpovídajícího olefinu jsou značně odlišné a tyto alkoholy nemohou být tedy vyráběny souběžně v komerčně významných výtěžcích. Nicméně vyrábět tyto alkoholy souběžně v jediném procesu je žádoucí vzhledem ke komerčním zdrojům olefinové výchozí suroviny, ve kterých jsou ethylen a propylen zpravidla určitou měrou smíseny. Tuto výchozí olefinovou surovinu by potom bylo možné použít jako takovou bez toho, že by se výrobní proces zatěžoval náklady vynakládanými na separaci těchto olefinů před použitím v hydratační reakci.
Pokusy o souběžnou výrobu těchto alkoholů ze smísené olefinové výchozí suroviny byly neúspěšné, protože zvýšení reakční teploty zvýšilo tvorbu ethanolu, ale současně snížilo tvorbu isopropanolu. Ačkoliv lze získat isopropanol v poměru 3:1 ku ethanolu, teplota potřebná pro tuto distribuci je taková, že produkce obou se nachází mimo optima, což má za následek velmi nízkou absolutní produktivitu obou alkoholů. Podobně ztroskotaly pokusy, které se pokoušely o zvýšení produkce jednoho z těchto
01-0949-99-Če • * · »0
0 · • · ·· • · · »
0« alkoholů změnou reakčních parametrů, například molárních poměrů olefinu ku vodě, koncentrace jednotlivých olefinů ve smísené olefinové výchozí surovině nebo reakčních parciálních tlaků, a při -kterých došlo vždy k potlačení produkce druhého alkoholu.
Nyní se zjistilo, Že použitím optimalizovaných podmínek a neseného katalyzátoru na bázi kyseliny fosforečné lze v komerčně významném výtěžku souběžně produkovat jak ethanol tak isopropanol ze smísené olefinové výchozí suroviny.
Podstata vynálezu
Jak již bylo uvedeno, vynález poskytuje způsob, který umožňuje souběžnou produkci ethanolu a isopropanolu a který spočívá v hydrataci směsi ethylenu a propylenu v parné fázi v přítomnosti katalytické kompozice obsahující heteropolykyselinový katalyzátor nesený na křemičitém nosiči, přičemž tento způsob je charakteristický tím, že se hydratační reakce smísené olefinové výchozí suroviny provádí za následujících podmínek:
Parametr Rozmezí
Obecné Výhodné
Reakční tepl. (°C) 140-270 170-250
Reakční tlak (kPa) 1000-9000 2000-7000
02Η4:03Η5 molární poměr 0,3-4,0 1,0-3,0
Molární poměr olefinu:vodě 0,2-1,5 0,3-0,6
GHSV směsi olefinu a vody 750-5000 1000-2000
HPA konc. (g/1)* 50-200 60-150
* na silikovém nosiči
01-0949-99-Če ·« » **9 • 9 9 9 9 9
9* 99·9 • 9 99 • · 9 · · · • 9 9·· « · 9 · • 9«·· ·······* • · · · · ·
999 99· ·9 999 Μ ··
Výraz „heteropolykyseliny, jak je zde použit, zahrnuje volné kyseliny (dále jen „HPA) a neutrální a kyselinové soli těchto kyselin.
Kyselinovými solemi se rozumí soli HPAs, ve kterých jsou některé vodíkové ionty nahrazeny bazickými kationty, například kationty alkalického kovu. Heteropolykyseliny, použité pro přípravu katalyzátorů podle vynálezu, tedy zahrnují jejich volné kyseliny a kyseliny koordinačního typu, ve kterých je aniontem komplexní entita s vysokou molekulovou hmotností. Tento aniont zpravidla obsahuje 2 až 18 kyslíkem svázaných polyvalenčních kovových atomů, které se označují jako periferní atomy. Tyto periferní atomy symetricky obklopují jeden nebo více středových atomů. Periferními atomy je zpravidla jeden nebo více atomů molybdenu, wolframu,, vanadu, niobu, tantaiu a dalších kovů. Středovými atomy jsou zpravidla křemík nebo fosfor, ale může jimi být i libovolný atom z prvků I. až VIII. skupiny Periodické tabulky prvků. Tyto prvky zahrnují například měďnaté ionty; ionty dvojmocného beryllia, zinku, kobaltu nebo niklu; ionty trojmocného boru, hliníku, gallia, železa, ceru, arsenu, antimonu, fosforu, bismutu, chrómu nebo rhodia; ionty čtyřmocného křemíku, germania, cínu, titanu, zirkonia, vanadu, síry, teluru, manganu, niklu, platiny, thoria, hafnia, ceru, a dalších vzácných zemin; ionty pětivalenčního fosforu, arsenu, vanadu, antimonu; ionty šestimocného teluru; a ionty sedmivalenčního jodu. Tyto heteropolykyseliny jsou známé jako „poiyoxoanionty, „polyoxometalaty nebo „klustry kovových oxidů. Struktury těchto známých aniontů jsou nazvány podle prvních výzkumníků v této oblasti a jsou známé například jako Kegginovy, Weils-Dawsonovy a Anderson-Evans-Perloffovy struktury.
01-0949-99-Če »♦ «««* ·*»·
Heteropolykyseliny mají zpravidla vysokou molekulovou hmotnost. Tato hmotnost se například pohybuje v rozmezí od 700 do 8 500 a zahrnuje dimerní komplexy. Mají relativně vysokou rozpustnost v polárních rozpouštědlech, například ve vodě nebo dalších okysličených rozpouštědlech, zejména pokud mají formu volných kyselin a v případě některých solí, přičemž jejich rozpustnost lze regulovat volbou vhodných protiiontů. Konkrétními příklady heteropolykyselin, které lze použít jako katalyzátory v rámci vynálezu, jsou například:
kyselina 12-wolframofosforečné - H3[PW1204o]xH2O kyselina 12-molybdo'fosforečná - H3 [ΡΜθι2040] xH20 kyselina 12-wolframokřemičitá - H4.[SiWi204o]xH20 kyselina 12-mononátrium- - H3Na [SiW12O40] xH20 wolframokřemičitá kyselina 12-molybdokřemičitá - H4 [SiMoi204o] xH2O wolframofosforečnan draselný - K6 [P2W13Os2] xH20 molybdofosforečnan sodný - Na3 [PMoi2O40] xH20 molybdodifosforečnan amonný - (NH4) 6 [P2Moi80S2] xH20 wolframonikelnát sodný - Na4 [NiWsO24H6] xH20 molybdodikobaltnát amonný hydrogenwolframosilikát česný molybdodivanadofosfát draselný (NH4) [Co2Moio036]xH20
- Cs3H[SiW12O40] xH2O
- K5 [PMoV2O40] xH2O
Je třeba poznamenat, že polyvalenční oxidační stavy a hydratační stavy heteropolykyseliny, které- byly popsány výše a které jsou reprezentovány v typických obecných vzorcích určitých specifických sloučenin, lze aplikovat pouze na čerstvou kyselinu před tím než se nanese na nosič a zejména před tím, než je vystavena provozním podmínkám
01-0949-99-Če ► · ·· · • · ·· » · » • » ·· v · · · ř · · · ·· · ··· ·» ··» olefinové hydratace. Stupeň hydratace heteropolykyselin může ovlivnit kyselost katalyzátoru a tedy jeho účinnost. Takže jeden z těchto účinků impregnace nebo oba a hydratace olefinu mohou pravděpodobně změnit hydrataci a oxidační stav kovů v solích heteropolykyselin, tj . aktuální katalytické druhy za provozních podmínek nemusí zachovat hydratačně/oxidační stavy kovů v solích heteropolykyselin použitých pro impregnaci nosiče. Dá se tedy přirozeně očekávat, že takový hydratační a oxidační stav může být u použitých katalyzátorů po reakci jiný.
Nosičem, na který se HPA katalyzátor nanese, je vhodně silíkový nosič. Nosič může mít formu gelů, extrudátů, pelet nebo granulí a může se jednat bud’ o přírodní produkt nebo může být připraven jako syntetický produkt. To je případ zejména silik, které lze připravit synteticky, například hydrolýzou chloridu křemičitého plamenem. Jako příklady těchto silik lze zmínit komerčně dostupné Grace/Davisonovy siliky, zejména siliky Grace 57 a 1371 (W R Grace) a sílíkové aerosoly (Degussa), například siliky nárokované v přihlášce US-A-5086031. Nosiče, zejména silikové nosiče, mají vhodně následující parametry:
poloměr póru (před použitím) 1 až 50 nm, výhodně 3 až 10 nm;
sypná hustota 0,3 až 0,45 g/ml, výhodně.0,38 až 0,42 g/ml;
objem póru (voda) 0,90 až 1,25 ml/g, výhodně 0-,95
1,20 ml/g;
povrchová plocha (voda) 200 až 450 m2/g, výhodně 250
350 m2/g;
průměrná velikost částic 0,1 až 3,5 mm, výhodně 0,5
mm.
01-0949-99-Če ·· 4444 • *
444 • 4 44
4 4 4
4 4 ·
444 444
Během impregnace nosiče heteropolykyselinovým katalyzátorem při výrobě katalytické kompozice je běžnou praxi ponořit nosič do roztoku, jakým je například vodný roztok katalyzátoru. Rovněž lze použít další impregnační techniky, například techniku prahové vlhosti („icipient wetness technique).
Takto připravený vlhký nesený katalyzátor se následně vhodně umístí do pece, kde se nechá několik hodin sušit za zvýšené teploty, načež se nechá ochladit na pokojovou teplotu v exsikátoru. Hmotnost katalyzátoru na nosiči, vyjádřená v g/1, je možné odvodit z hmotnosti katalyzátoru po vysušení a hmotnosti použitého nosiče. Tento katalyzátor (vyjádřeno v hmotnostních jednotkách) se následně použije při provádění příslušného způsobu, jakým je například hydrátace olefinů.
Koncentrace katalyzátoru na nosiči se vhodně pohybuje od 40 do 200 g/1, výhodně od 50 do 180 g/1.
Takto připravená katalytická kompozice se může dále modifikovat přidáním dalších kyselinových složek, které budou optimalizovatjejí katalytickou aktivitu.
Hydratace olefinů se vhodně provádí za použití následujících reakčních podmínek:
a) molární poměr vody a olefinů procházejících reaktorem se vhodně pohybuje v rozmezí od 0,2 do 1,5, výhodně od 0,3 do 0,6;
b) plynná hodinová prostorová rychlost (GHSV) směsi vody a olefinů se vhodně pohybuje od 750 do 5 000 hod’1 katalytické kompozice, výhodně od 1 000 do 2 000 hoď1 . katalytické kompozice;
01-0949-99-Če « ···· fcfc fcfcfcfc fcfc fcfc • fcfc fcfcfc ♦ · · • fcfcfc · · fcfcfc * * · · • fcfcfcfc fc · fcfcfc fcfcfc fc fcfcfcfc fcfc • fcfcfc fcfcfc fcfc fcfcfc fcfc *·
c) koncentrace katalyzátoru se výhodně pohybuje od 50 do
200 g/1, vztaženo k celkové hmotnosti nosiče, výhodně od 60 do 150 g/1,
Olefinová hydratační reakce se provádí při teplotě 215°C až 225°C. Výhodným teplotním rozmezím pro provádění hydratace smíšených olefinů na odpovídající alkoholy je teplota přibližně 220°C.
Smíšené olefiny, které mají být hydratovány, lze připravit smísením čistého ethylenu s čistým propylenem nebo je lze získat jako směs olefinů například z rafinérií jako produkt kapalinového katalytického krakovacího procesu, který obsahuje směs nasycených a nenasycených uhlovodíku se 2 až 3 atomy uhlíku. Hydratační způsob podle vynálezu se provádí v parné fázi, tj. jak olefin tak voda jsou v parné fázi nad katalytickou kompozicí, odsazené od malého podílu jednotlivých plynných reakčních složek, které se rozpustí v katalytické kompozici. Dá se předpokládat, že hydratační reakce probíhá mezi těmito rozpuštěnými reakčními složkami. Během reakce se jako vedlejší produkty tvoří ethery odpovídající použitému olefinů.
Hydratační reakce se provádí tak, že se katalytická kompozice umístí do reaktoru, reaktor se zavře a katalytická kompozice se následně zahřeje na reakční teplotu. Katalytická kompozice se zahřeje na teplotu 215°C až 225°C, např. na teplotu 220°C. Jakmile katalytická kompozice dosáhne požadované teploty, do reaktoru se zavede vsádka olefinů a vody v parní fázi. Molární poměr vody ku olefinů procházejících reaktorem se vhodně pohybuje v rozmezí od 0,2 do 1,5, výhodně od 0,25 do 1,5 a výhodněji od 0,3 do 0,6. Prostorová rychlost směsi vodní páry a olefinů procházející reaktorem je podrobena mírným změnám v ·♦ *4*1 *· ···· Φ· ·· • · * » 9 · ·»·«
999 9 9 999 9 · · » · · * · · · »♦···· • · « 9 9
9999 999 99 999 99 99
01-0949-99-Če závislosti na relativních koncentracích ethylenu a propylenu ve výchozí surovině.
Hydratační reakce se provádí při tlaku, který se pohybuje v rozmezí od 1 000 do 9 000 kPa, přičemž olefinová směs se hydratuje při tlaku 2 000 až 7 000 kPa.
Účinnost katalytického systému se měřila monitorováním celkového množství alkoholu, etheru a nezreagovaných olefinu vyrobených při standardních testovacích podmínkách (specifikovaných v níže uvedených příkladech) za jednu hodinu.
Produkce alkoholu a etheru se měřila plynovou chromatografií (viz níže), zatímco nezreagovaný olefin se měřil pomocí objemového plnícího průtokoměru mokrého typu.
Vynález bude podrobněji objasněn pomocí následujících příkladů. Je však třeba uvést, že následující příklady mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky.
Příklady provedení vynálezu
A. Příprava katalyzátoru
Peletizovaný silikový nosič (Degussa 350) se rozemlel na částice o velikosti 0,5 až 2,0 mm. Kyselina silikowolfrámová (H4SiWi204o.26H20, 39, 9 g, ex Japan New Metals) se rozpustila v deionizované vodě (200 ml) . Část rozemleté siliky (35,9 g) se nechala nasakovat 24 hodin ve vodném roztoku heteropolykyseliny s cílem impregnovat siliku kyselinou. Přebytek kyseliny se odstranil dekantací
01-0949-99-Če «· fcfcfcfc fcfc fcfcfc· fcfc fcfc • fcfc fcfcfc fcfcfcfc fcfcfcfc · fcfcfcfc « fcfc · • fcfcfcfc fcfc fcfcfc fcfcfc fc fcfcfcfc fcfc fcfcfcfc fcfcfc fcfc fcfcfc fcfc fcfc a kyselinou impregnovaný silikový katalyzátor se sušil přes noc na vzduchu při 120°C. Katalyzátor se potom nechal ochladit v exsikátoru. Koncentrace heteropolykyseliny na finálním ochlazeném katalyzátoru byla 62 g/1.
B. Příprava katalyzátoru
Při této přípravě se zopakoval postup popsaný v odstavci (A) s tou výjimkou, že se 49,7 g kyseliny silikowolframové rozpustilo ve 250 ml deionizované vody a vodným roztokem heteropolykyseliny se impregnovalo 46,6 g rozemleté siliky, která se dále zpracovala stejně jako ve výše uvedeném odstavci (A) . Koncentrace heteropolykyseliny na finálním ochlazeném nosiči byla v tomto případě 83 g/1.
C. Katalyzátory na bázi kyseliny fosforečné (kontrolní testy nikoliv podle vynálezu)
Ke kontrolním testům souběžné hydratace, prováděným za použití katalyzátorů na bázi kyseliny fosforečné, se použil katalytický systém tvořený kyselinou orthofosforečnou a silikovým nosičem Degussa 350 specifikovaný v níže uvedených příkladech 1,2 a 3,' ve kterém dosahovala koncentrace kyseliny orthofosforečné 181 g/1.
D. Testování katalyzátorů
Část katalyzátoru (20 ml) se umístila do mědí potaženého mikroreaktoru z nerezové oceli. Katalyzátor se ohřál na 200 nebo 220°C (rychlostí 2°C/min) v proudícím
01-0949-99-Če ·« «»Η ΦΦ ΦΦΦΦ 99 ·· « Φ φ ΦΦΦ ·ΦΦΦ
Φ ΦΦΦ Φ ΦΦΦΦ Φ ΦΦ Φ
Φ ΦΦιΦ Φ φφ φφφφφφ φ ΒΦΦφ Φ Φ
ΦΦΦΦ ΦΦΦ ΦΦ ΦΦΦ ΦΦ ΦΦ dusíku (400 ml/min) při tlaku 4 100 kPa. Do reaktoru se zavedl proud deionizované vody (6,0 ml/hod) a katalyzátor se přes noc ošetřoval párou a dusíkem. Je třeba dát pozor na předehřátí vody před zavedením do katalytického lože. Voda se nechala nad katalyzátory zkondenzovat v kapalném skupenství.
Do reaktoru se zavedl proud ethylenu (přibližně 380 ml/min) a odvedl se proud dusíku. Potom se do reaktoru zavedl proud propylenu (přibližně 1,0 ml/min). Jakmile se do směsi ethylenu, dusíku a vody přidal propylen, proud dusíku se postupně zeslaboval a proud propylenu se postupně zesiloval. Reakční podmínky se, jak ukazují výsledky v níže uvedených tabulkách, měnily a monitorovala se produktivita ethanolu a isopropylalkoholu.
Výsledky těchto příkladů jsou shrnuty v níže uvedené tabulce 1, ve které je STY vyjádřen v g/l/hod:
TABULKA 1
Př. c3hs Voda C2H4 HPA konc. Tepl. Tlak Obj emově-časový výtěžek
číslo (ml/min) (g/D (°C) (kPa) EtOH IPA Poměr
1 138,5 124,4 250 62 220 4000 15 22 0, 68
2 185,6 124,4 380 62 220 4000 22 50 0,44
3 185, 6 103,7 380 62 220 5000 19 27 0,70
4 138,5 103,7 250 83 220 4000 19 18 1,06
5 185, 6 103,7 380 83 220 4000 15 20 0,75
6 138,5 124,4 380 83 220 4000 . 32 19 1, 68
7 138,5 103,7 380 83 220 5000 34 46 0,74
8 138,5 124,4 250 83 220 5000' 30 63 0,48
·· ···« • · , ···· • · * »·
01-0949-99-Če ftft ft ftft ftftft ft* ft* • ftft · « · · · • •ft ftftft ft · ftft ··
Přiklad 1: 14,4¾ C2H4 : 85,6% C3H6; 4,82 MPa { 0,28 MR } { 0,38 MR }
Teplota °C I PASTY EtOH STY Olej STY IPA STY EtOH STY Olej STY
220 123 2,36 94 232 0,35 0
225 nadbytečná tvorba oleje 206 1,08 0
230 nadbytečná tvorba oleje 191 1, 91 0
235 nadbytečná tvorba oleje 171 3,25 0
240 nadbytečná tvorba oleje 152 4,21 0,4
245 nadbytečná tvorba oleje 132 8,48 56
Poznámky: EtOH a IPA jsou vyjádřeny v g/1 katalyzátoru/hcd
Olej (oligomerizovaný propylen) STY vyjádřen v ml/1 katalyzátoru/hod
MR označuje molární poměr olefinu ku vodě
Příklad 2: 50% C2H4 : 50% C3H6; 4,82 MPa { 0,33 MR } { 0, 43 MR }
Teplota °C IPA STY EtOH STY Olej STY IPA STY EtOH STY Olej STY
230 81 18 0 104 12 0
240 65 30 2
Poznámky: EtOH a IPA jsou vyjádřeny v g/1 katalyzátoru/hod
Olej (oligomerizovaný propylen) STY vyjádřen v ml/1 katalyzátoru/hod
MR označuje molární poměr olefinu ku vodě • ft ftftftft ft ft ft ftftft • ft ftftftft ft ft • ftftft
01-0949-99-Če
YV ··· ftft ftft •'ftft · • · · · • ftft ftftft ft ftft *·'
Příklad 3: 50% C2H4 : 50% C3H6; 5,17 MPa { 0,33 MR } { 0,43 MR }
Teplota °C IPA STY EtOH STY Olej STY IPA STY EtOH STY Olej STY
230 89 15 0
240 69 28 0 86 22 o
250 54 43 25 68 38 0
Poznámky: EtOH a IPA jsou vyjádřeny v g/1 katalyzátoru/hod
Olej (oligomerizovaný propylen) STY vyjádřen v ml/1 katalyzátoru/hod
MR označuje molární pcměr olefinu ku vodě
Výsledky získané při použití katalyzátoru na bázi kyseliny fosforečné ukazují, že tento katalyzátor nelze použít při vysokých poměrech propylenu a ethylenu, protože při jeho použití dochází k nadbytečné tvorbě oleje (příklad 1} . Lepšího výkonu by bylo možné dosáhnout pouze při molárníra poměru propylenu ku ethylenu 50:50. Celková produktivita byla z komerčního hlediska nedostatečná.
HPA katalyzátor byl při nižších teplotách účinnější a bylo jej možné použít i při vyšších poměrech propylenu/ethylenu bez toho, že by docházelo k nadbytečné tvorbě oleje. Ačkoliv tento proces nebyl optimalizován, model vzniklý na základě získaných dat ukazuje, že lepšího výkonu při souběžné hydrataci je možné dosáhnout při použití HPA/silikového katalyzátoru.
01-0949-99-Če

Claims (6)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    44 »Μ·
    4 4« 4
    4 444 4 » 4 4 4 4 • 4 4 · • 4 ΜΗ • 4 • Μ»
    444 • 44
    44 44
    4 4 4 4
    4, 4 4 4
    4*4 444
    4 4
    9« 44
    1. Způsob souběžné produkce ethanolu a isopropanolu hydratací směsi ethylenu a propylenu v parné fázi v přítomností katalytické kompozice obsahující heteropolykyselinový katalyzátor nesený na křemičitém nosiči, vyznačený tím, že se hydratační reakce smísené olefinové výchozí suroviny provádí za následujících podmínek:
    Reakční teplota (’C) 140-270 Reakční tlak (kPa) 1 000-9 000 C2H4:C3H6 molární poměr 0,3-4,0 Molární poměr olefinu ku vodě 0,2-1,5 GHSV směsí olefinu a vody 750-5 000 HPA koncentrace (g/1)* 50-200
    * na silikovém nosiči
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že hydratační reakce smísené olefinové výchozí suroviny se provádí za následujících podmínek:
    Reakční teplota (°C) 170-250 Reakční tlak (kPa) 2 000-7 000 C2H4:C3H6 molární poměr 1,0-3,0 Molární poměr olefinu ku vodě 0,3-0/6 GHSV směsi olefinu a vody 1 000-2 000 HPA koncentrace (g/1)* 60-150
    * na silikovém nosiči »·»· • » • · · ·
    01-0949-99-Če « ··· «· ·* • « « * · · * • « ··· * *· • · * ♦ » · · a«ta«a • · a · · a a ·«· »1« 99 »99 »9 ··
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že křemičitý nosič může mít formu gelů, extrudátů, pelet nebo granulí a může být buď přírodním produktem nebo syntetickým produktem.
  4. 4. Způsob podle některého z předcházejících nároků/ vyznačený tím, že siliky jsou syntetickými silikami vyrobenými plamenovou hydrolýzou chloridu křemičitého.
  5. 5. Způsob podle některého z- předcházejících nároků, vyznačený tím, že křemičitý nosič má následující parametry;
    poloměr póru (před použitím) 1-50 nm, sypnou hustotu 0,3 až 0,45 g/ml, objem póru (voda) 0,90; až 1,25 ml/g, povrchovou plochu (voda) 200 až 450 m2/g, průměrnou velikost částic 0,1 až 3,5 mm.
  6. 6. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že:
    a) molární poměr vody a smíšeného olefinu procházejících reaktorem se vhodně pohybuje v rozmezí od 0,2 do 1,5;
    b) plynná hodinová prostorová rychlost (GHSV) směsi vody a olefinu se vhodně pohybuje od 750 do 5 000 hod'1 katalytické kompozice;
    c) koncentrace katalyzátoru se výhodně pohybuje od 50 do 200 g/1, vztaženo k celkové hmotnosti nosiče.
    Zastupuje:
CZ991492A 1998-04-29 1999-04-28 Způsob souběžné výroby ethanolu a isopropanolu CZ149299A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9809210.9A GB9809210D0 (en) 1998-04-29 1998-04-29 Olefin hydration process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ149299A3 true CZ149299A3 (cs) 1999-11-17

Family

ID=10831225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ991492A CZ149299A3 (cs) 1998-04-29 1999-04-28 Způsob souběžné výroby ethanolu a isopropanolu

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0955284A1 (cs)
JP (1) JP2000026343A (cs)
KR (1) KR19990083558A (cs)
CN (1) CN1235951A (cs)
CA (1) CA2270356A1 (cs)
CZ (1) CZ149299A3 (cs)
GB (1) GB9809210D0 (cs)
SG (1) SG75950A1 (cs)
TW (1) TW458962B (cs)
ZA (1) ZA992974B (cs)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1791637B1 (en) * 2004-09-22 2017-03-01 Ineos Oxide Limited Ester synthesis using a silica supported heteropolyacid catalyst
CN100336592C (zh) * 2004-11-05 2007-09-12 中国石油化工股份有限公司 微孔结构的杂多酸/二氧化硅催化剂
US7514577B2 (en) 2006-05-31 2009-04-07 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Pd- and Pt-substituted polyoxometalates and process for their preparation
US7820868B2 (en) 2007-01-19 2010-10-26 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Transition metal substituted polyoxometalates and process for their preparation
US7645907B2 (en) 2007-03-23 2010-01-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Transition metal substituted polyoxometalates and process for their preparation
US8344188B2 (en) 2008-10-16 2013-01-01 Maverick Biofuels, Inc. Methods and apparatus for synthesis of alcohols from syngas
WO2010045516A2 (en) * 2008-10-16 2010-04-22 Range Fuels, Inc. Methods and apparatus for synthesis of alcohols from syngas
CN102218347B (zh) * 2011-04-19 2013-04-10 东北师范大学 一种具有核壳结构的基于多酸的有机-无机杂化催化剂及制备方法
JP2016034915A (ja) * 2014-08-01 2016-03-17 旭化成ケミカルズ株式会社 不飽和炭化水素の水和反応方法
JPWO2021205900A1 (cs) * 2020-04-10 2021-10-14
CN114507116B (zh) * 2020-10-28 2024-03-08 中国石油化工股份有限公司 一种烯烃水合反应方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9419387D0 (en) * 1994-09-26 1994-11-09 Bp Chem Int Ltd Olefin hydration process
GB9423646D0 (en) * 1994-11-23 1995-01-11 Bp Chem Int Ltd Olefin hydration process
GB9423648D0 (en) * 1994-11-23 1995-01-11 Bp Chem Int Ltd Olefin hydration process

Also Published As

Publication number Publication date
EP0955284A1 (en) 1999-11-10
JP2000026343A (ja) 2000-01-25
CN1235951A (zh) 1999-11-24
ZA992974B (en) 2000-10-20
KR19990083558A (ko) 1999-11-25
GB9809210D0 (en) 1998-07-01
TW458962B (en) 2001-10-11
SG75950A1 (en) 2000-10-24
CA2270356A1 (en) 1999-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2158527C (en) Olefin hydration process and catalyst
EP0959064B1 (en) Ester synthesis
EP2898948B1 (en) Glycerin dehydration catalyst, preparation method therefor, and method for producing acrolein
US6040262A (en) Catalyst and use thereof
CA2670161A1 (en) Process for producing alkenes from oxygenates by using supported heteropolyacid catalysts
CZ149299A3 (cs) Způsob souběžné výroby ethanolu a isopropanolu
JP2694177B2 (ja) メチル―t―ブチルエーテルの一段階合成方法
US5616815A (en) Olefin hydration process
CA2337034C (en) Vapour phase ester synthesis
US6072090A (en) Olefin hydration process
CN1128251A (zh) 烯烃水合方法
US7432393B2 (en) Silica support, heteropolyacid catalyst produced therefrom and ester synthesis using the silica supported heteropolyacid catalyst
WO2000045952A1 (en) Heteropoly acid catalysts supported on silica with low alkali metal content
EP3315194B1 (en) Catalyst for glycerin dehydration reaction, preparation method therefor, and method for preparing acrolein by using catalyst
MXPA99003944A (en) Olefi hydration process
WO2023276406A1 (ja) アルコールの製造方法
ISOMERISATION Cardiff University, Chemistry Department, Main Building, Park Place, CF10 3TB, Cardiff, UK. E-mail: McMornP1@ cf. ac. uk.

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic