DE3110493A1 - Verfahren zur herstellung von sorbit durch katalytische hydrierung von glukose - Google Patents
Verfahren zur herstellung von sorbit durch katalytische hydrierung von glukoseInfo
- Publication number
- DE3110493A1 DE3110493A1 DE19813110493 DE3110493A DE3110493A1 DE 3110493 A1 DE3110493 A1 DE 3110493A1 DE 19813110493 DE19813110493 DE 19813110493 DE 3110493 A DE3110493 A DE 3110493A DE 3110493 A1 DE3110493 A1 DE 3110493A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sorbitol
- glucose
- catalyst
- feed stream
- feed
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/132—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft die Hydrierung von Monosaccharide^,
wie z.B. Glukose, zur Herstellung von Sorbitprodukten unter Verwendung eines kontinuierlichen Festbettkatalysatorverfahrens
.
Sorbit wird kommerziell aus Glukose durch entweder elektro-. lytische Reduktion oder enzymatische oder katalytische Hydrierungsverfahren
hergestellt. Aus wirtschaftlichen Gründen sind die katalytischen Hydrierungsverfahren zur Herstellung
von Sorbit an die Stelle der anderen beiden Verfahren getreten. Ein ansatzweises Autoklavverfahren unter Verwendung
von Raney-Nickelpulver als Kntfil ynnt or ist qoqpnwfirt-iij rinn
in der Industrie -am meisten angewandt«· Verfahren zur illukose-
ό Ί 1 U 4 y J
hydrierung.. Jedoch haben ansatzweise Verfahren den Nachteil, daß für jeden Ansatz einer Beschickung neuer Katalysator in
Situ gemacht werden muß. Ein anderer Nachteil von ansatzweisen Verfahren ist, daß ihre Kapazität relativ zum Reaktionsvolumen
sehr klein ist und somit daraus ein Bedarf nach großen Lagertanks entsteht. Auch sind der Dampfverbrauch
und die Erfordernisse an Energie und Arbeit relativ hoch. Zur Überwindung dieser Nachteile, die mit ansatzweisen
•Verfahren verbunden sind, wurde ein-kontinuierliches Hydrierungsverfahren
unter Verwendung eines suspendierten Raney.-Nickel-Katalysators und zweier, gerührter, in Serie
• geschalteter Tankreaktoren entwickelt, und es wird von einigen Gesellschaften eingesetzt, wie beschrieben von
Haidegger in Industrial & Engineering Chemistry, Vol. 7, Nr. 1, Januar 1968. Ein Nachteil ist jedoch das Erfordernis,
den Katalysator vom Produkt abzufiltrieren, um den Katalysator rezyklisieren zu können, und die Schwierigkeit, dabei
die Katalysator-aktivität nicht zu verringern.
Es ist in diesem Artikel von Haidegger weiter berichtet worden,
daß das VEB Deutsche Hydrierwerk ein kontinuierliches katalytisches Festbettverfahren zur Umwandlung von Glukose
in Sorbit in Rodleben, Ostdeutschland, verwendet. Der eingesetzte Katalysator ist ein gemischter Kupfer/Nickel-Trägerkatalysator.
Jedoch erfordert dieses Verfahren einen vergleichsweise hohen Wasserstoffdruck von 200'bar (3000 psig),
eine niedrige Katalysatorbelastung von 1 ,0 und eine niedrige Konzentration an Glukose in der wässrigen Beschickung von
25 %, was Mängel dieses Verfahrens sind. Es wurde weiter von Haidegger berichtet, daß lokale Überhitzung der Katalysatoroberfläche,
die- aufgrund der freiwerdendeh Wärme der Hydrierungsreaktion eintrat, zu Isomerisierung, Crackung
Sorbit
und Karamelbildung führte. Das Produkt/enthielt eine signifikante
Menge an Mannit. Daher besteht ein Bedarf nach wei-
teren Verfahrensverbesserungen für die katalytische GIukosehydrierung,
um eine hohe Umwandlung in das Sorbitprodukt zu erreichen.
Diese Erfindung stellt ein verbessertes, kontinuierliches, katalytisches Festbettverfahren zur Hydrierung von Monosacchariden,
wie z.B. Glukose, bereit, nachdem eine hohe Umwandlung
in Sorbit durchgeführt werden kann. Das Verfahren verwendet gemäßigte Reaktionsbedingungen und erreicht
der Beschickung
eine im wesentlichen quantitative Umwandlung/in ein Sorbitprodukt,
wie z.B. wenigstens etwa 98 Gew.-% Umwandlung. Durch Verwendung eines hochaktiven und selektiven Nickelkatalysators
in einer Festbettreaktionszone und infolge verbesserter Verfahrensbedingungen hinsichtlich der Temperatur
und der Katalysatorbelastung wird wenigstens eine etwa 98 Gew.-%ige Umwandlung von Glukose in Sorbitprodukt in einem
kontinuierlichen Festbettreaktions.verfahren erreicht. Bei höheren als den optimalen Raumgeschwindigkeiten sind
geringere Umwandlungen der Glukosebeschickungen möglich. Jedoch muß, um die USP- und/oder FDC-Spezifikationen für
Sorbit zu erfüllen, im wesentlichen alle nicht umgewandelte Glukose entfernt werden, was sehr kostspielig ist. Daher
ist jedes Verfahren, das Glukose nicht in einer im wesentlichen quantitativen Ausbeute in Sorbit umwandelt,
kommerziell nicht attraktiv.
Die breiten Hydrierungsreaktionsbedingungen, die zur Erzielung einer solch hohen Umwandlung von Monosaccharide
in Sorbitolprodukt erforderlich sind, sind Wasserstoffpartialdrucke
innerhalb eines Bereichs von 33 bis T35 bar (500 bis 2000 psig), Temperaturen von 130° bis 1 80°C und
eine Beschickungsrate oder Katalysatorbelastung im Bereich '.
von 0,5 bis 3,5 Vß h /n/VKat' (= Volumen Beschickung pro
Stunde pro Volumen an Katalysator). Auch muß der pH-Wert
3Ί I
<9
des Beschickungsstroms zwischen 7 und 13 gehalten werden; das kann durch Zugabe einer basischen Lösung, wie z.B.
NaOH oder Ca(OH)2, zu der Beschickung je nach Bedarf erfolgen.
Die verwendete Wasserstoffströmungsgeschwindigkeit ist ganz wichtig und steht in Beziehung zu der Flüssigkeitsbeschickungsrate
und der Menge an eingesetztem Katalysator, da.der Wasserstoffgasstrom für die Beförderung der
Beschickungsflüssigkeitströpfchen durch das Katalysatorbett sorgt und gleichzeitig einen innigen Kontakt mit dem Katalysator
herstellt. Der überschüssige Wasserstoff bildet eine kontinuierliche Phase in dem Reaktor, wogegen'die Flüssigkeit
über die Katalysatorpartikel nach unten strömt. Eine lokale überhitzung in dem Bett wird durch anfängliche Verdampfung
des als Lösungsmittel verwendeten Wassers vermieden. Es wurde gefunden, daß das Verhältnis von Wasserstoffgas zur
Flüssigkeitsbeschickungsrate bei Standardbedingungen in dem Bereich von etwa 1000 bis 5000 liegen sollte, um eine'Glukoseumwandlung
von wenigstens etwa 98 Gew.-% in Sorbitprodukt zu erreichen.. Die Bedingungen des Wasserstoffpartialdrucks,
der Temperatur und der Katalysatorbelastung werden so ausgewählt, um wenigstens eine etwa 98 Gew.-%ige Umwandlung der
Beschickung in Sorbitolprodukt zu erreichen.
Die Bedingungen in der Reaktionszone, die zur.Erzielung einer
hohen Umwandlung von Monosacchariden, wie z.B. Glukose, in Sorbit, bevorzugt werden, sind ein Wasserstoffpartialdruck
von 50 bis 108 bar (750 bis 1600 psig), eine Temperatur von 140° bis 170°C, eine Raumgeschwindigkeit von 0,6 bis
3,3 V/h/V, eine Wasserstoff/Flüssigkeitbeschickung-Verhältnis von 1500 bis 4000, und die bevorzugte Glukoseumwandlung
beträgt 99 bis 100 Gew.-%. Der nicht verbrauchte Wasserstoff aus der Reaktion wird gereinigt und durch die Reaktionszone rezirkuliert zur Wiederverwendung zusammen mit frischen
Wasserstoff je nach Bedarf.
- Ρ—
.3-
Der in der Festbettreaktionszone eingesetzte Katalysator ist reduziertes und stabilisiertes Nickel auf einem Siliziumdioxid/Aluminiumoxid-Träger,
und er enthält gewöhnlich 60 bis 66 Gew.-% Nickel. Ein Katalysator in
Pellet- oder Tablettenform mit einem Durchmesser von 0,16
bis. 0,64 cm (1/16 bis 1/4 inch) ist üblicherweise bevorzugt, weil er sich in einem Festbettreaktor leichter handhaben
und betreiben läßt und weil die Reaktionsgeschwindigkeit mit kleiner werdender Katalysatorgröße anwächst. Der
frische Katalysator ist durch einen Überzug mit einer monomolekularen
Schicht aus Sauerstoff stabilisiert, um eine spontane Oxidation während der Beladung des Reaktors zu verhindern,
und der Katalysator wird durch eine Wasserstoffbehandlung
während des anfänglichen Betriebs aktiviert. Dies verhindert Nebenreaktionen und Katalysatordeaktivierung während
der Anfahrphase.
Dieses Verfahren kann als Beschickungsmaterial alle Aldosen verwenden, einschließlich Hexosen (Monosaccharide),die
in Alditole (= Aldosealkohole) konvertiert werden können, einschließlich Glukose, Fruktose und Mannose, wobei Glukose
die bevorzugte Beschickung zur Herstellung von Sorbit ist. Die Glukosebeschickung kann aus Kartoffeln, Getreide oder
Melassen erhalten werden, wobei die bevorzugte Beschickung von Kartoffelstärke herstammt.
Die hauptsächlichen Vorteile dieses verbesserten katalytischen Hydrierungsverfahrens von Monosaccharide^ wie z.B.
Glukose zur Herstellung von Sorbit, sind:
a) hohe Umwandlung (etwa 98 Gew.-%) von Glukose in Sorbit und somit Wegfall der kostspieligen Abtrennung
von Glukose aus dem Sorbitprodukt,
b) Verwendung eines Festbetts eines stabilisierten, hochaktiven Nickelkatalysators bei Verfahrensbedingungen,
die eine lokale Überhitzung und somit
unerwünschte Nebenreaktionen, wie z.B. Isomerisierung, Crackung und Karamellisierung, vermeiden,
c) weniger harte, viel mehr moderate Betriebsbedingungen, wodurch die Kosten für Anlagen und Betrieb
gesenkt werden und wodurch gleichzeitig die Produktivität des Reaktors erhöht wird.
•Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben;
es zeigt:
Fig. 1 , ein schematisches Fließdiagramm eines Verfahrens
zur katalytischen Hydrierung einer Glukosebeschickung zur Herstellung von
Sorbit,
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Glukoseumwandlung in Prozent gegen die Katalysatorbelastung
und das verwendete Wasserstoff/ Flüssigkeitsbeschickung-Verhältnis, und
Fig. 3 ' die gaschromatographische Analyse eines erhaltenen Sorbitprodukts.
Wie in Fig. 1 gezeigt wird eine 30 bis 50 Gew.-%ige Glukoselösung in Wasser, z.B. wie erhalten aus Kartoffel-.stärke,
bei 10 bereitgestellt, und bei 11 wird ihr pH-Wert auf 7,0 bis 13 vorzugsweise durch Zugabe von Natriumhydroxid
eingestellt. Die erhaltene Lösung wird bei 12 durch den Vorerhitzer
14 zusammen mit dem zuzusetzendem Wasserstoff bei 15 gepumpt. Nachdem die Lösung auf geeignete an sich bekannte
Weise, z.B. mit Dampf, auf wenigstens etwa 1000C
erhitzt worden ist, wird sie in den unter Druck stehenden Reaktor 16 geleitet.
Der Reaktor enthält ein Festbett eines hochaktiven Nickelkatalysators
17 in Teilchenform, und die Flüssigkeits-' beschickung und das Wasserstoffgas werden vorzugsweise
abwärts durch das Bett in innigem Kontakt mit dem Katalysator geführt. Der Reaktor wird bei einem erhöhten Wasserstoffpartialdruck
von 33 bis 135 bar (500 bis 2000 psig), vorzugsweise 50 bis 108 bar (750 bis 1600 psig), und bei
einer Temperatur von 130 bis 180 C, vorzugsweise 140
bis 170^C, gehalten. Die Beschickungsgeschwindigkeit der
Glukoselösung oder Katalysatorbelastung in dem Reaktor sollte wenigstens etwa 0,5 V/h/V betragen und sollte üblicherweise
etwa 3,5 V/h/V nicht überschreiten, um eine zufriedenstellende, hohe Glukoseumwandlung in Sorbitprodukt zu gewährleisten.
Das Verhältnis von Wasserstoffgas zu Glukoseflüssigkeitsbeschickung
bei Standardbedingungen sollte wenigstens etwa 1200 sein, um wenigstens etwa 98 Gew.-% Glukoseumwandlung
in Sorbit zu erhalten, und braucht etwa 5000 nicht zu überschreiten, um eine fast 100 %ige Glukoseumwandlung in Sorbit
zu erreichen. Wasserstoff/Flüssigkeitbeschickung-Verhältnisse zwischen etwa 1500 und 4000 werden gewöhnlich bevorzugt
für einen Betrieb mit hoher Umwandlung,,zusammen mit einem pH-Wert zwischen etwa 7,5 und 10,5. Die Glukose
wird umgesetzt, und wenigstens etwa 98 Gew.-% wird in das Sorbitlösungsprodukt umgewandelt. Zur Vermeidung weiterer
kostspieliger Trennungen von Glukose aus dem Sorbitprodukt ist die bevorzugte Umwandlung 99 bis 100 Gew.-%.
Der im den Reaktor 16 eingesetzte Katalysator ist ein spezielles, reduziertes und stabilisiertes Nickel auf
einem Siliziumdioxid/Aluminiumdioxid-Katalysatorträgermaterial mit einem Gehalt von 60 bis 66 Gew.-% Nickel,
und er wird in Form von Pellets, Tabletten oder in zerstoßener Form verwendet, wobei die Partikelgröße einer
lichten Maschenweite von 2,4 bis 1,6 cm (4 bis 6 mesh US Sieve Series) entspricht bzw. 0,47 bis 0,17 cm (0,187
..-:.· · 31 Ί U4y J.
■" -' 12 -
bis 0,066 inch) ist. Der Katalysator hat eine Oberfläche
2 im Bereich von etwa 140 bis 180 m /g und wird mit dem
Gebrauch aktiver bis zum Erreichen der begrenzenden Katalysatorlebensdauer. Dieses Wirksamkeitsverhalten ist zurückzuführen
auf die Verwendung eines "stabilisierten" Katalysators, der mit einer monomolekularen Sauerstoffschicht
bedeckt ist, um die spontane Oxidation des hochaktiven Nickels zu vermeiden, wenn der Katalysator während
des Beladens in den Reaktor der Luft ausgesetzt ist. In der industriellen Praxis wird der Katalysator gewöhnlich
in Situ vorreduziert durch Durch.itrömenlassen von Wasserstoff, um eine maximale Umwandlung von Glukose in Sorbit
zu erreichen. Die Begrenzung der Vorbehandlungsstufe auf etwa 2 Stunden ist gewöhnlich ausreichend, da ein Katalysator
mit einer zu hohen Anfangsaktivität die Ursache für eine unerwünschte Kohlenstoffablagerung auf dem Katalysator
sein kann.
Der den Reaktor verlassende Strom bei 18 wird im Wärmeaustauscher 19 gekühlt und zu einem Hochdruckseparator 20
geleitet, in dem die Flüssigkeit in einen Uberkopfgasstrom
22 und einen Bodenflüssigkeitsstrom 24 getrennt wird. Der Uberkopfgasstrom 22 enthält hauptsächlich Wasserstoff und
wird durch das Druckkontrollventil 23 zur Wasserstoffreinigungsstufe 40'geleitet. Der gereinigte Wasserstoffstrom 41 ,
der eine Reinheit von wenigstens etwa 75 % hat, wird durch den Kompressor 13 zum Vorerhitzer 14 rezyklisiert für die
Wiederverwendung in dem Reaktor.
Der Separatorbodenflüssigkeitsstrom 24 wird bei 25 druckreduziert und in den Niederdrucksammelbehälter 26 geführt,
von dem ein Uberkopfgasstrom 27 als ein Gasproduktstrom abgezogen wird, der Wasserstoff und in Spuren Methan enthält.
Der Flüssigkeitsstrom 28 wird unter Erhalt des hochprozentigen Sorbitprodukts in wässriger Lö.sung abgezogen.
Überschüssiges Wasser kann vom Strom 28 durch Abziehen im Vakuum bei 30 entfernt werden, und es wird dann ein
konzentrierteres Sorbitflüssigprodukt 32 erhalten, wobei der Wasserdampf bei 31 abgeht. Das benutzte Vakuum
liegt gewöhnlich im Bereich von 50 bis 80 mm Quecksilbersäule. Wegen dem hohen Prozentsatz an Umwandlung von
Glukose in Sorbit, der bei diesem Verfahren erreicht wird, erübrigt sich das Rezyklisieren eines Teils der
Sorbitlösung 28 zum Reaktor 18 zum Zwecke einer erhöhten
Umwandlung oder zu Stufen für die Abtrennung von Glukose aus Sorbit.
Typische Auswirkungen der Beschickungsflüssigkeitsraumgeschwindigkeit
und des Verhältnisses von Wasserstoffgas zu Beschickungsflüssigkeit bei einem Wasserstoffpartialdruck
von 68 bar (1000 psig) und einer Temperatur
O ''
von 145 C sind in der Fig. 2 gezeigt. Es wird bemerkt,
daß eine signifikante Herabsetzung der prozentualen Glukoseumwandlung
bei Flüssigkeitsraumgeschwindigkeiten größer als etwa 2,5 V/h/V und bei einem Verhältnis von Wasserstoffgas
zu Flüssigkeitsbeschickung von kleiner als etwa 1800 eintritt. Höhere Glukoseumwandlungen können bei
höheren Flüssigkeitsraumgeschwindigkeiten und bei niedrigeren Gas/Flüssigkeit-Verhältnissen erreicht werden, wenn
entweder die Reaktionstemperatur - oder der Wasserstoffpartialdruck
oder beide heraufgesetzt werden. Höhere Drücke wurden jedoch einen kostspieligeren Reaktor erfordern, und
höhere Temperaturen werden auf etwa 170C begrenzt, um unerwünschte Nebenreaktionen zu verhindern.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Dextrosemonohydrat, auch bekannt als D-(+)-Glukose, erhalten von der J.T. Baker Chemical Company, wurde mit
311ü 4
destillietem Wasser verdünnt und eine 40 Gew.-%ige Lösung bereitet. Natriumhydroxid wurde nach Bedarf hinzugefügt,
um den pH-Wert der Glukoselösung auf 8 einzustellen, Die Glukose wurde dann mit Wasserstoff gemischt, erhitzt
und in ein für die Glukosehydrierung geeignetes Festbettreaktorsystem eingeführt. Die verwendeten Verfahrensstufen
waren denen im schematischen Diagramm der Fig. 1 gezeigten sehr ähnlich. Der Fallstromreaktor war aus rostfreiem
Stahlrohr mit einem Innendurchmesser von 1,18 cm (0,464 inch) und einer Länge von 30 cm (12 inch) hergestellt
und hatte ein Volumen von 33 ml. Der untere Teil des Reaktors war mit 20 ml Nickelkatalysatorpellets vom
Typ NX-5124T,Siebgröße lichte Maschenweite von 2,4 bis
1,6 mm (8 bis 12 mesh US-Sieve Series)/ und die von der
Harshaw Chemical Company herstammten, und der obere Teil
sprechend war mit Aluminiumoxidtabletten ent-/ einer lichten Maschenweite
von 2,4 bis 1,6 mm (8 bis 12 mesh size), die zur Vorheizung und zur Verteilung der Beschickung dienten, gefüllt.
Der Reaktor war mit einem Dreipunkt-Thermoelement ausgerüstet, um die Temperatur am oberen, mittleren und
unteren Teil des Katalysatorbetts zu überwachen.
Die Betriebsbedingungen zur Umwandlung von Glukose wurden unter Heranziehung einer Reihe von Reaktorbetriebsbedingungen
von' früheren Versuchen eingestellt und durchgeführt. Ein Gaschromatograph, der mit einem Wasserstoffflammenionisationsdetektor
und einem Integrator ausgerüstet, war, wurde für die Analyse der Proben verwendet,
und eine "Zucker"-Analyse wurde bei allen Proben durchgeführt. Zu dieser Analyse wurde die TMS-Methode (Trimethylsilylierung)
herangezogen. Eine abgewogene Probe von 1 · Milliliter wurde getrocknet und in 4 ml wasserfreiem Pyridin
gelöst. Diese Lösung wurde mit 1 ml BSTFA (= Bis [jTrimethylsilylJ -trifluoracetamid) plus 10 % TMCS
(= Trimethylchlorsilan) gemischt und etwa 30 Sekunden lang heftig geschüttelt. Dann wurden weitere 25 ml Pyridin hin-
zugefügt. Nach 10 Minuten wurde ein Mikroliter der Lösung in eine Gaschromatographiersäule aus rostfreiem Stahl eingespritzt;
diese Säule hatte einen Durchmesser von 0,32 cm
(1/8 inch) und eine Länge von 2m (6 ft.) und war geentspricht
füllt mit 3 % OV-17 Säulenpackungsmaterial/einer lichten
Maschenweite von 0,18 bis 0,15 mm (80 bis 100 mesh), er- · halten von Supelco, Beliefonte, Pennsylvania. Die Temperaturen
waren für die Säule auf 160°C und für den Injektor und die Grenzfläche auf 3000C eingestellt. Die Heliumströmungsgeschwindigkeit
betrug 30 ml pro Minute; der Druck der Luft, des Heliums und des Wasserstoffs betrug
3,4 bar (50 psig), 6,8 bar (100 psig) bzw. 1,4 bar (20 psig)
Typische Reaktionsbedingungen und Ergebnisse der Umwandlung einer 40%igen Glukoselösung in Sorbit sind in der nachstehenden
Tabelle für die Versuche A bis D gezeigt. Wie in dem gaschromatographischen Analyseblatt der Fig. 3 gezeigt,
wurde in den Produktlösungen nur d-Sorbit gefunden. Die
für den Versuch E gezeigten Ergebnisse sind aufgrund der Daten extrapoliert.
H2-Partialdruck(bar| (psig)
Reaktormittelpunkttemperatur [°c]
Raumgeschwindigkeit der Flüssigkeitsbeschickung
fan3/h/on3 Katalysator/
fan3/h/on3 Katalysator/
Verhältnis H2-Gas/
FlüssigkeitsEeschickung Glukoseumwandlung JGew.-%/
Versuch Versuch Versuch Versuch Versuch ABCDE
50 | 50 | 66 . | 87 | 98 |
(750) | (750) | (990) | (1295) | (1455) |
130 | 145 | ■ 145 · | 145 | 170 |
1,58
1,07 1,58
3,22
2258 | 2258 | 3335 | 2258 | 2258 |
80,5 | 93,2 | ■ 99,6 | 99,9 | 99,9 |
46-
Diese Daten zeigen, daß durch eine geeignete Kombinationsauswahl der Betriebsvariablen eine im wesentlichen quantitative
Umwandlung der Dextrose in Sorbit bei wirtschaftlich attraktiven Bedingungen erreicht werden kann.
Obwohl diese Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung und der bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist,
bieten sich dem Fachmann vielerlei Modifikationen und Abänderungen des Grundverfahrens, die trotzdem noch von der
Idee und vom Rahmen der Erfindung, die bzw. der durch die Patentansprüche definiert ist, erfaßt werden.
Claims (10)
- Or. Ing. E. Liebau
Patentanwalt (1935-1975)P ΑΪ E:N TA; M WALT EL I fB AU & L-I EBAUBirkenstrasse 39 · D-8900 Augsburg 22Dipl. Ing. G. Liebau PatentanwaltPatentanwälte Liebau & Liebau ■ Birkenstrasse 39 ■ D-8900 Augsburg 22Telefon (0821) 96096 · cables: elpatent augsburgIhr Zeichen: your/votre ref.Unser Zeichen: H 11256/V/ltl our/notre ref.17.3.1981Hydrocarbon Research, Inc. 134 Franklin Corner Road Lawrenceville, New Jersey 08648, V.St.A.Verfahren zur Herstellung von Sorbit durch katalytische Hydrierung von GlukosePatentansprüche\ 1y Verfahren zur Herstellung von Sorbit durch katalytische Umwandlung von Monosaccharide^ gekennzeichnet durch die Schrittea) Bereitstellen eines Beschickungsstroms der wenigstens etwa 20 Gew.-% Monosaccharidlösung in Wasser enthält und der einen pH-Wert von 7 bis 13 hat,b) Vorheizen der Beschickung und' des Wasserstoffgases auf wenigstens etwa 10O0C und Durchführen des erhitzten Beschickungsstromgemisches durch eine Festbettkatalysatorreaktionszono, die einen hochaktivenι υ μ· α οZ--2-Nickelkatalysator enthält,c) Aufrechterhalten in der Reaktionszone eines Wasserstoffpartialdrucksvon 33 bis 135 bar (500 bis 2000 psig), einer Temperatur von 130° bis 180C und einer Raumgeschwindigkeit von 0,5 bis 3,5 1/1-h, um wenigstens eine etwa 98 Gew.-%ige Umwandlung der Beschickung zu erreichen, undd) Abziehen des Produkts, das im wesentlichen Sorbit in wässriger Lösung enthält. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis von Wasserstoffgas zu Flüssigkeitsbeschickung bei Standardbedingungen zwischen' etwa 1000 und 5000 ist.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 ,· dadurch g e k e η η -. zeichnet , daß der Katalysator ein stabilisiertes, hochaktives Nickel auf einem Siliziumdioxid/Aluminiumoxid-Träger ist mit einem Gehalt von 60 bis 66 Gew.-% Nickel, mit einer Teilchengröße von O,16 bis 0,64 cm (1/16 bis1/4 inch)Durchmesser und mit einer-Oberfläche von 140 bis 180 m2/g.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bedingungen in der Reaktionszone aufrechterhalten werden bei einem Wasserstoffpartialdruck von 50 bis 108 bar (750 bis 1600 psig), einer Temperatur von 140 bis 170°C und bei einer Raumgeschwindigkeit von 0,6 bis 3,3 l/l«h.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , .daß der pH-Wert des Beschickungsstroms innerhalb eines Bereichs von 7,5 bis 10,5 durch Zugabe von Natriumhydroxid gehalten wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Beschickung eine 30 bis Gew.-%ige Glukoselösung in Wasser ist und daß die Glukoseumwandlung 98,5 bis 99,9 Gew.-% in Sorbit in Wasserlösung ist.
- 7. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet , daß der Beschickungsstrom Kartoffelglukose ist.
- 8. Verfahren zur Herstellung von Sorbit durch katalytische Umwandlung von Monosacchariden, gekennzeichnet durch die Schrittea) Bereitstellen eines' Beschickungsstroms, der eine .etwa 20 bis 60 Gew.-%ige Monosaccharidlösung in Wasser enthält und,der einen pH-Wert von 7,5 bis 10,5 hat,b) Vorheizen der Beschickung und des Wasserstoffgases auf etwa 100° bis 1200C und Passierenlassen des erhitzten Beschickungsstromgemisches durch eine Festbettkatalysatorreaktionszone, die einen hochaktiven Nickelkatalysator enthält mit einem Gehalt von 60 bis 66 Gew.-% Nickel auf einem SiIiziumdioxid/Aluminiumoxid-Träger und mit einer Partikelgröße innerhalb eines Bereiches von 0,16 bis 0,64 cm (1/16 bis 1/4 inch),c) Aufrechterhalten in der Reaktionszone eines Wasserstof fpartialdruckes von 50 bis 108 bar (750 bis1600 psig), einer Temperatur von 140° bis 150°C und einer Raumgeschwindigkeit von 0,6 bis 2,6 1/1*h und eines Wasserstoffgas/Beschickungsflüssigkeit-Verhältnisses von 1200 bis 4000 bei Standardbedingungen, um wenigstens etwa eine 98%ige Umwandlung der Beschickung zu erreichen, undh) Abziehen des Produkts, das im wesentlichen Sorbit in wässriger Lösung enthält.
- 9. Verfahren zur Herstellung von Aldosealkohol durch katalytische Umwandlung der entsprechenden Aldose, gekennzeichnet durch die Schrittea) Bereitstellen eines Beschickungsstroms, der eine■ ' wenigstens etwa 20 Gew.-%ige wässrige Aldoselösung enthält und der einen pH-Wert von 7 bis 13 hat,b) Vorheizen der Beschickung und des Wasserstoffgases .auf wenigstens etwa 100 C und Passierenlassen des erhitzten Beschickungsstromgemisches durch eine Festbettkatalysatorreaktionszone, die einen hochaktiven Nickelkatalysator enthält mit einem Gehalt von 60 bis 66 Gew.-% Nickel auf einem .Siliz iumdioxid/Aluminiumoxid -Träger,c) Aufrechterhalten in der Reaktionszone eines Wasserstoff partialdruckes von 33 bis 135 bar (500 bis 2000. psig), einer Temperatur von 130° bis 180°C und einer Raumgeschwindigkeit von 0,5 bis 3,51/1'h, um wenigstens eine etwa 98%ige Umwandlung der Beschickung zu erreichen, undd) Abziehen des Produkts, das den Aldosealkohol in wässriger Lösung enthält.
- 10.. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Beschickungsstrom eine 20
bis 50 Gew.-%ige Mannoselösung ist und das Produkt
Mannit ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/174,464 US4322569A (en) | 1980-08-01 | 1980-08-01 | Catalytic hydrogenation of glucose to produce sorbitol |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3110493A1 true DE3110493A1 (de) | 1982-04-22 |
Family
ID=22636247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813110493 Withdrawn DE3110493A1 (de) | 1980-08-01 | 1981-03-18 | Verfahren zur herstellung von sorbit durch katalytische hydrierung von glukose |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4322569A (de) |
JP (1) | JPS5745120A (de) |
CA (1) | CA1173860A (de) |
DE (1) | DE3110493A1 (de) |
NL (1) | NL8102190A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3934457A1 (de) * | 1989-10-14 | 1991-04-18 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von sorbitol (d-glucitol) aus (alpha)-d-glucose |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4433184A (en) * | 1981-04-27 | 1984-02-21 | Hri, Inc. | Multi-stage catalytic conversion of aldoses to alditols |
US4371616A (en) * | 1981-08-26 | 1983-02-01 | Hydrocarbon Research, Inc. | Process for producing L-sugars |
DE3403973A1 (de) * | 1984-02-04 | 1985-08-14 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur herstellung eines gemisches von (alpha)-d-glucopyranosido-1,6-mannit und (alpha)-d-glucopyranosido-1,6-sorbit aus (alpha)-d-glucopyranosido-1,6-fructose |
US5162517A (en) * | 1989-10-14 | 1992-11-10 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for the preparation of epimer-free sugar alcohols from the group consisting of xylitol, sorbitol (D-glucitol), 4-O-β-D-galactopyranosyl-D-glucitol and 4-O-α-D-glucopyranosyl-D-sorbitol |
DE4416115A1 (de) * | 1994-05-06 | 1995-11-09 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von alpha-D-Glucopyranosido-1,6-mannit und -sorbit aus alpha-D-Glucopyranosido-1,6-fructose |
DE4416408A1 (de) * | 1994-05-10 | 1995-11-16 | Bayer Ag | Verfahren zur Hydrierung von Zuckern |
JP3793267B2 (ja) * | 1995-11-08 | 2006-07-05 | 東和化成工業株式会社 | ラネー触媒、その製造方法及びそれを使用した糖アルコールの製造方法 |
DE19701991A1 (de) * | 1997-01-22 | 1998-07-23 | Bayer Ag | Verfahren zur Hydrierung von Zuckern |
US6919446B1 (en) | 1998-01-20 | 2005-07-19 | Grain Processing Corp. | Reduced malto-oligosaccharides |
EP1049720A1 (de) | 1998-01-20 | 2000-11-08 | Grain Processing Corporation | Reduzierte malto-oligosaccharide |
US6780990B1 (en) | 1998-03-26 | 2004-08-24 | Spi Polyols, Inc. | Hydrogenated starch hydrolysate |
DE19909177A1 (de) | 1999-03-03 | 2000-09-07 | Kataleuna Gmbh Catalysts | Katalysator zur Hydrierung funktioneller Gruppen und Verfahren zu seiner Herstellung |
US6380379B1 (en) | 1999-08-20 | 2002-04-30 | Grain Processing Corporation | Derivatized reduced malto-oligosaccharides |
CA2353536A1 (en) | 1999-10-20 | 2001-04-26 | Grain Processing Corporation | Compositions including reduced malto-oligosaccharide preserving agents, and methods for preserving a material |
EP1141193A1 (de) | 1999-10-20 | 2001-10-10 | Grain Processing Corporation | Reiniger mit reduziertem malto-oligosaccharid |
US7026008B2 (en) * | 2001-09-13 | 2006-04-11 | Spi Polyols Inc. | Stable sugar-based hard candy having high index of whiteness |
JP2004248673A (ja) * | 2003-02-19 | 2004-09-09 | Academia Sinica | でんぷん由来製品 |
US7560601B2 (en) | 2006-04-28 | 2009-07-14 | Kuraray Co., Ltd. | Method for producing 3-methyl-1,5-pentanediol |
FR2965819B1 (fr) * | 2010-10-08 | 2013-02-22 | Roquette Freres | Procede de fabrication de sirops de sorbitol de haute purete a partir de saccharose et utilisations |
US9458476B2 (en) | 2011-04-18 | 2016-10-04 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Method for producing glycerin from tobacco |
US9289011B2 (en) | 2013-03-07 | 2016-03-22 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Method for producing lutein from tobacco |
US9265284B2 (en) | 2014-01-17 | 2016-02-23 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Process for producing flavorants and related materials |
PT3110541T (pt) * | 2014-02-10 | 2021-01-21 | Archer Daniels Midland Co | Processos de baixa mistura multifásicos melhorados |
US10881133B2 (en) | 2015-04-16 | 2021-01-05 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Tobacco-derived cellulosic sugar |
US10499684B2 (en) | 2016-01-28 | 2019-12-10 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Tobacco-derived flavorants |
US11091446B2 (en) | 2017-03-24 | 2021-08-17 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Methods of selectively forming substituted pyrazines |
CN109305882B (zh) * | 2018-09-28 | 2023-12-19 | 吉林省石油化工设计研究院 | 一种葡萄糖连续加氢制备山梨醇的方法及装置 |
CN110041169B (zh) * | 2019-05-14 | 2022-05-10 | 安徽师范大学 | 一种葡萄糖氢化反应液中山梨醇的分离方法 |
CN110862298B (zh) * | 2019-11-08 | 2023-04-11 | 黑龙江新和成生物科技有限公司 | 一种山梨醇的制备方法 |
CN110845303A (zh) * | 2019-11-30 | 2020-02-28 | 浙江华康药业股份有限公司 | 一种提高葡萄糖氢化效率的方法 |
CN111024865B (zh) * | 2020-01-02 | 2022-07-15 | 四川金象赛瑞化工股份有限公司 | 一种生物质糖化液中糖含量的检测方法 |
CN111206056B (zh) * | 2020-02-11 | 2022-03-04 | 浙江华康药业股份有限公司 | 一种利用麦芽糖醇色谱提余液制备山梨醇液和液体多元醇的方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2650941A (en) * | 1950-04-06 | 1953-09-01 | Shell Dev | Conversion of carbohydrates to polyhydric alcohols |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA582096A (en) * | 1959-08-25 | Alheritiere Louis | Process for producing polyalcohols, particularly sorbitol, by hydrogenation of sugars | |
US1990245A (en) * | 1926-11-18 | 1935-02-05 | Ig Farbenindustrie Ag | Production of polyhydric alcohols |
US1963999A (en) * | 1930-05-12 | 1934-06-26 | Du Pont | Process for producing polyhydroxy alcohols |
US2749371A (en) * | 1952-04-03 | 1956-06-05 | Atlas Powder Co | Hydrogenation of monosaccharides |
US2868847A (en) * | 1956-10-05 | 1959-01-13 | Engelhard Ind Inc | Hydrogenation of mono-and disaccharides to polyols |
US2968680A (en) * | 1958-12-04 | 1961-01-17 | Atlas Powder Co | Hydrogenation of carbohydrates |
NL302696A (de) * | 1962-12-31 | |||
US3538019A (en) * | 1968-03-07 | 1970-11-03 | Atlas Chem Ind | Nickel phosphate-promoted supported nickel catalyst |
NL6812668A (en) * | 1968-09-05 | 1970-03-09 | Preparation of polyfunctional alcohols from oligo- - and/or polysaccharides |
-
1980
- 1980-08-01 US US06/174,464 patent/US4322569A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-03-18 DE DE19813110493 patent/DE3110493A1/de not_active Withdrawn
- 1981-05-04 NL NL8102190A patent/NL8102190A/nl not_active Application Discontinuation
- 1981-07-15 JP JP56111531A patent/JPS5745120A/ja active Granted
- 1981-07-31 CA CA000383039A patent/CA1173860A/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2650941A (en) * | 1950-04-06 | 1953-09-01 | Shell Dev | Conversion of carbohydrates to polyhydric alcohols |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3934457A1 (de) * | 1989-10-14 | 1991-04-18 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von sorbitol (d-glucitol) aus (alpha)-d-glucose |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL8102190A (nl) | 1982-03-01 |
JPS5745120A (en) | 1982-03-13 |
CA1173860A (en) | 1984-09-04 |
JPH0354091B2 (de) | 1991-08-19 |
US4322569A (en) | 1982-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3110493A1 (de) | Verfahren zur herstellung von sorbit durch katalytische hydrierung von glukose | |
DE60010893T2 (de) | Katalytische hydrierung von 3-hydroxypropanal zu 1,3-propandiol | |
DE3214432A1 (de) | Vielstufige katalytische umwandlung von aldosen in alditole | |
CH398564A (de) | Verfahren zur Herstellung von Cyclohexanon | |
EP0230971B1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen heterogenkatalytischen Hydrierung von Fetten, Fettsäuren und Fettsäurederivaten | |
DE2458587A1 (de) | Verfahren zur hydro-entalkylierung von alkylaromatischen kohlenwasserstoffen | |
DE1956674A1 (de) | Verfahren zur Kohlehydrierung | |
DE3141163A1 (de) | Verfahrn zur katalytischen hydrogenolyse von alditolen zur erzeugung von glycerin und polyolen | |
DE2421407C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Butindiol | |
DE3141834A1 (de) | Verfahren zur hydrogenolyse von alditolen zu polyolen | |
DE2534738A1 (de) | Verfahren zur herstellung von phenylmethylcarbinol | |
EP0604884B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Trioxan | |
DE2723961C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,4-Glykoldiacetaten | |
DE2513522A1 (de) | Verfahren zur herstellung von diacetoxybutan | |
EP0855380B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Bernsteinsäureanhydrid | |
DE2901912C2 (de) | ||
DE3823458C2 (de) | ||
DE882402C (de) | Reaktionsgefaess und Verfahren zur Durchfuehrung chemischer Reaktionen | |
DE3037047A1 (de) | Verfahren zur herstellung von gereinigtem chlorwasserstoffgas | |
DE2653445C2 (de) | Verfahren zur Hydrierung von 4-Acetoxycrotonaldehyd enthaltendem 1,4-Diacetoxybuten-2 | |
DE3047502C2 (de) | ||
DE3003993C2 (de) | Verfahren zur gemeinsamen Herstellung von Cyclopenten und Campher | |
DE2124472A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von ungesättigten Nitrilen | |
DE19936208A1 (de) | Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von 2-Phenylethanol aus Styroloxid | |
DE2019072B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Anisalkohol |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HRI, INC., GIBBSBORO, N.J., US |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HRI, INC., LAWRENCEVILLE, N.J., US |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HRI, INC., PRINCETON, N.J., US |
|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8136 | Disposal/non-payment of the fee for publication/grant |