PL140221B1 - Method of continuously obtaining fatty acids,in particular c8 through c18 ones by catalytic oxidation of n-alkanes - Google Patents

Method of continuously obtaining fatty acids,in particular c8 through c18 ones by catalytic oxidation of n-alkanes Download PDF

Info

Publication number
PL140221B1
PL140221B1 PL25466385A PL25466385A PL140221B1 PL 140221 B1 PL140221 B1 PL 140221B1 PL 25466385 A PL25466385 A PL 25466385A PL 25466385 A PL25466385 A PL 25466385A PL 140221 B1 PL140221 B1 PL 140221B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
alkanes
column
liquid
oxygen
oxidation
Prior art date
Application number
PL25466385A
Other languages
English (en)
Other versions
PL254663A1 (en
Inventor
Halina Bednarska
Wiktor Kazmierowicz
Hanna Szczepanska
Konstanty Chmielewski
Andrzej Jakubowicz
Boguslaw Wieckiewicz
Edward Grzywa
Original Assignee
Inst Chemii Przemyslowej
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 Inst Chemii Przemyslowej filed Critical Inst Chemii Przemyslowej
Priority to PL25466385A priority Critical patent/PL140221B1/pl
Publication of PL254663A1 publication Critical patent/PL254663A1/xx
Priority to SU864027818A priority patent/SU1538891A3/ru
Priority to CS865299A priority patent/CS270210B2/cs
Priority to DE19863624417 priority patent/DE3624417A1/de
Priority to DD29275786A priority patent/DD248580A5/de
Publication of PL140221B1 publication Critical patent/PL140221B1/pl

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest ciagly sposób otrzymywania kwasów tluszczowych, zwlaszcza C8 - C18, poprzez selektywne utlenianie n - alkanów z udzialem katalizatorów w ukladzie dwufazowym gaz - ciecz. Syntetyozne kwasy tluszczowe maja szerokie zastosowanie w produk¬ cji srodków pioraoyoh jako substytuty naturalnych kwasów tluszczowych, w produkcji smarów stalyoh, alkoholi tluszczowych oraz substancji powierzchniowo-aktywnyeh. W ostatnioh la¬ tach zauwazalne jest duze rozszerzenie skali zastosowan syntetycznych kwasów tluszczowych zwiazane z mozliwoscia uzyskania ioh Hzawezonychn frakcji, tj. z wysoka selektywnoscia procesu syntezy, pozwalajacy oh na otrzymanie produktów o okreslonych specjalistycznych wlasnosciach. Przykladowo, do produkoji njydel wykorzystana jest frakoja C10 - C20, zas frakoja C10 - C16 stanowi surowiec, zastepujaoy trudnodostepny olej kokosowy.Znane sa glównie periodyczne sposoby produkcji kwasów tluszczowych poprzez utlenianie parafin, pochodzacych zarówno z deparafinizacji ropy naftowej, jak 1 z wegla brunatnego, powietrzem lub gazem wzbogaconym w tlen. Na ogól proces utleniania prowadzi sie w tempe¬ raturze _ 120 - 160°C pod olsnieniem atmosferycznym lub podwyzszonym (opis patentowy ZSHH nr 351 826) w obecnosci ukladu katalityoznego, najczesciej soli manganowo-potasowych kwa¬ sów tluszozowyoh. Czas trwania prooesu wynosi 16 - 24 godziny, osiagany przy tym stopien przemiany masy - do 40%, selektywnosc - okolo 30 - 390.' Z opisu patentowego Z5RH nr 613 713 znany jest równiez quasi - oiagly sposób utleniania n-alkanów. Sposób ten polega na dwu¬ etapowym utlenianiu parafin gazem zawierajacym tlen, przy ozym w pierwszym etapie wstep¬ nie utlenia sie parafiny w sposób periodyczny gazem zawierajacym tlen w temperaturze 100 - 140 C. W drugim etapie utlenianie prowadzi sie w sposób ciagly w stosunku do stru¬ mienia gazowego podawanego w ilosci 0,3-2 l/min. na 1 kg wsadu. Z reaktora odprowadza sie w sposób ciagly niewielkie ilosci przereagowanogo wsadu, przy czym 5 - 10% produktu utleniania zawraoa sie do pierwszego etapu utleniania. Sumaryczny czas przebywania masy2 140 221 reakcyjnej w cytowanym sposobie wynosi do 20 godzin, osiagana w tym czasie liozba kwasowa wynosi 30-80, zetem stopien przemiany Jest nieznaczny.Z polskiego opisu patentowego nr 114 126 znany jest sposób utleniania weglowodorów na¬ syconych w fazie oieklej tlenem powietrza z wydzieleniem z mieszaniny poreakoyjnej wytworzo¬ nych kwasów poprzez zmydlanie alkaliami, przy czym wodna emulsje nieprzereagowanych weglo¬ wodorów oraz niezmydlonych zwiazków laozy sie ze swiezymi nasyoonymi weglowodorami i zawra¬ ca sie w sposób ciagly do strefy utleniania w fazie oieklej w przeciwpradzie do oparów i gazów wydzielajacych sie w reakcji* Otrzymane i stopione mydla rozciencza sie woda do 35-4601 i wykwasza stezonym kwasem siarkowym, otrzymujac surowe kwasy o zawartosci 70-85%. Otrzyma¬ ne kwasy tluszczowe rozdziela sie na frakcje droga destylaoji frakcyjnej. Do otrzymywania kwasów tluszozowych stosowane sa zazwyczaj aparaty barbotazowe o dzialaniu periodycznym.Glówne wady tych prooesów to mala selektywnosc, brak mozliwosci sterowania nimi oraz wielokierunkowy ioh przebieg, prowadzaoy do powstawania ubocznych wtórnyoh produktów synte¬ zy, a mianowioiet estrów, oksy- i hydroksykwasów. la to sklada sie glównie dlugi czas trwa¬ nia procesu - do 20 - 24 godzin oraz niedostateozne przemieszczanie masy w strefie reakcyj¬ nej, oo ze wzgledu na egzotermiczny charakter zaohodzaoej w procesie utleniania reakcji po¬ woduje powstawanie stref miejscowego przegrzewania prowadzacych do rozkladu termicznego pow¬ stalych produktów. Niedostateczne przemieszanie masy prowadzi równiez do powstawania produk¬ tów wtórnego utleniania. Frooesom tym towarzyszy powstawanie nadtlenków powodujacych zagro¬ zenie wybuchowe. Nieoczekiwanie okazalo sie, ze mozna poprowadzic selektywnie w sposób ste¬ rowany synteze kwasów tluszczowych uzyskujao produkt dooeIowy o wysokiej wydajnosci i duzej czystosci sposobem wedlug wynalazku. Polega on na tym, ze ciekle n-alkany z dodatkiem homo¬ genicznego konwencjonalnego katalizatora i ewentualnie inicjatora kontaktuje sie w przeciw¬ pradzie w kolumnie absorpcyjnej z gazami zawierajacymi tlen wprowadzanym w 2 - 8, korzyst¬ nie 4 - 8-krotnym nadmiarze w stosunku do fazy cieklej. Prooes prowadzi sie w temperaturze 160 - 205°C, korzystnie 190 - 205°C, pod cisnieniem normalnym lub podwyzszonym do 2 MPa.Oboiazenie kolumny ciecza wynosi 2,5-20 r/m , h, korzystnie 2,5 - 5,0 m*/m , h, zas ob¬ ciazenie kolumny gazem 800 - 6000 m*/m , h, korzystnie 3600 - 5600 mvm , h. Czas kontak¬ towania reagentów wynosi kilkanascie do kilkudziesieciu minut.Sposobem wedlug wynalazku dzieki zastosowaniu wielokrotnego nadmiaru aktywnego sklad¬ nika fazy gazowej w stosunku do fazy cieklej, wzdluz wysokosci kolumny w przeciwpradzie, uzyskuje sie idealne mieszanie reagentów, a przebieg procesu utleniania zachodzi wg reakcji pseudopierwszorzedowej w fazie cieklej. Nadmiar tlenu w trakcie syntezy w tych warunkaoh zwieksza sie do 60 - 100-krotnego. Wielkosci strumieni gazu oraz cieozy sa uwarunkowane czasem przebywania masy reakcyjnej na jednej póloe kolumny absorpcyjnej przy okreslonych parametraoh pólkit natomiast stopien przereagowania jest sterowany ozasem przebywania masy reakcyjnej w kolumnie absorpcyjnej. W prooceie syntezy stosuje sie konwencjonalne katali¬ zatory homogeniczne sluzaoe do utleniania, korzystnie jednak jest stosowac roztwór w ciek¬ ly oh n - alkanaoh stearynianów manganu, kobaltu, niklu lub potasu wzietych pojedynczo lub w mieszaninie. Ilosc katalizatora wynosi 0,1 - 1,W wagowych w stosunku do fazy cieklej.Korzystnie jest równiez dodawac nadmanganianu potasu jako inicjatora reakcji w ilosci 0,1 - 0,5* wagowych w stoaunku do n - alkanów. Przed wprowadzeniem do reaktora oiekly su¬ rowiec wraz z rozpuszczonym katalizatorem mozna ogrzac do temperatury 120 - 160°C. Jako faze gazowa do utleniania n - alkanów mozna stosowac powietrze lub inne gazy wzbogacone w tlen zawierajace 40 - 80% objetosciowych tlenu przy zachowaniu okreslonych obciazen kolum¬ ny gazem i ciecza.Urzadzenie do realizacji sposobu wedlug wynalazku stanowi kolumne absorpcyjna z pólka¬ mi o przeswioie 10 - 60%. W górnej czesci kolumny umieszczony jest zawór do regulacji cis¬ nienia w kolumnie. Dzieki zastosowaniu wymienionych wyzej warunków prowadzenia procesu u- tleniania ogranicza sie znacznie lub eliminuje oalkowicie przebieg niekorzystnych reakcji ubocznyoh, reakcja zachodzi poprzez dwa podstawowe stadia n - alkany » dwuketony ? kwasy tluszczowe140 221 3 przy czym rozerwanie lancucha n - alkanu nastepuje selektywnie w jego srodku. Stosujao wiec do utleniania zawezone frakcje n - alkanowe mozna sposobem wedlug wynalazku produko¬ wac wylacznie kwasy o zadanej dlugosci lancuchów w sposób selektywny. W warunkaoh tych mieszanina poreakcyjna nie zawiera produktów przejsciowych typu nadtlenków, co gwarantuje bezpieczny przebieg prooesu.Okazalo sie równiez, ze w porównaniu z konwencjonalnymi metodami przemyslowymi poprzez zwiekszenie wymiany masy oraz podwyzszenie temperatury uzyskuje sie intensyfikacje procesu syntezy, osiagajac stopien przemiany do 70% w ciagu 20-50 minut, a okolo 98% w ciagu 1 do 1,5 godziny, przy ozym selektywnosc jego jest na poziomie 50 - 70%. Produkt reakcji za¬ wiera obok kwasów tluszczowyoh 20 - 30% dwuketonów. Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest przede wszystkim osiagniecie dajaoego sie sterowac przebiegu reakcji pseudopierwszorzedo- wej a co za tym idzie osiagniecie krótkiego czasu procesu, wysokiej jego selektywnosci i bezpieczenstwa w realizacji przemyslowej. Stosunkowo krótki czas przebywania masy reakcyj¬ nej w kolumnie absorpcyjnej pozwala na zastosowanie podwyzszonych temperatur, zas idealne wymieszanie w obrebie jednej pólki zabezpiecza przed tworzeniem sie produktów degradacji.Proponowany sposób gwarantuje wysoka selektywnosc powstawania produktów docelowych - - zwlaszoza prostoliniowych alifatycznyoh kwasów tluszczowych frakcji Cg - C^e oraz, w ra¬ zie potrzeby, odpowiednich dwuketonów, które stanowia jedyny produkt przejsciowy obserwo¬ wany w tym procesie.Przyklad. Ha przykladzie procesu utleniania lekkich frakcji parafinowych, otrzymanych w prooesle deparafinizaoji ropy naftowej zawierajacej n - alkany C^g - C% w ilosoi okolo 90%, zostal wyjasniony sposób wedlug wynalazku przedstawiony na rysunku - - w schemacie instalaoji technologicznej. Urzadzenie stanowi kolumna absorpcyjna 1 zaopa¬ trzona w bezprzelewowe pólki rusztowe 2 o otworaoh prostokatnych o wymiarach 3x6 mm.Przeswit pólki okreslany jako stosunek powierzchni przekroju pólki do powierzchni przekro¬ ju kolumny wynosi 20%. W górnej czesci kolumny abeorpoyjnej znajduje sie wlot fazy ciek¬ lej 3» a w dolnej czesoi wlot gazu 4. W górnej pokrywie kolumna zawiera króciec do odpro¬ wadzania odgazów zaopatrzony w zawór regulacyjny 5. Wylotem dolnym 6 odbierane sa produk¬ ty reakcji.Ze zbiornika 7 na górna pólke kolumny 1 podawano w sposób ciagly ciekla frakcje para¬ finowa C.g - C,^ ogrzana do temperatury 140°0 wraz z rozpuszczonym w niej katalizatorem stanowiacym mieszanine stearynianów manganu, kobaltu i potasu w ilosci 0,2% w stosunku do ilosci wprowadzanych parafin. Obciazenie kolumny oieoza wynosilo 3,14 mvm .h. Wlotem 4 podawano wzbogacone w tlen powietrze w ilosci 2300 171 .h tak, ze nadmiar aktywnego sklad¬ nika fazy gazowej Op * stosunku do n-alkanów wynosil 3,1. Podawana od góry ciecz scieka w dól kolumny, gdzie styka sie z przeoiwpradowo podawanym gazem stwarzajac na kazdej pólce warunki idealnego wymieszania i sterowanej reakcji z tlenem. Reakcja utleniania jest reak¬ cja pseudopierwszorzedowa i zachodzi w fazie cieklej w temperaturze 190°C. Prooee prowa¬ dzono w warunkaoh niewielkiego olsnienia (0,12 MPa) w dolnej czesci kolumny wynikajacego z oporów kolumny.Czas przebywania masy reakcyjnej w kolumnie wynosil 45 minut, osiagany przy tym sto¬ pien przereagowania n-alkanów wynosil 95%* Zawartosc kwasów Cg - C1g w produkcie wynosila 71,4% i ketonów 20%. Reszte stanowily nieprzereagowane n-parafiny. Stwierdzono brak pro¬ duktów uboczny oh oraz produktów rozpadu tj. Oksy- i hydrokwasów oraz nadtlenków.Zastrzezenia patentowe 1. Ciagly sposób otrzymywania kwasów tluszczowych, zwlaszcza C8 - C16, na drodze kata¬ litycznego utleniania n-alkanów gazami zawierajacymi tlen w ukladzie dwufazowym, zna¬ mienny tym, ze ciekle n-alkany z dodatkiem homogenicznego katalizatora i ewen¬ tualnie inicjatora, kontaktuje sie w przeciwpradzie w kolumnie absorpcyjnej z gazami zawie¬ rajacymi tlen wprowadzanym w 2 - 8-krotnym nadmiarze w stosunku do fazy cieklej, przy czym4 140 221 proces prowadzi sie w temperaturze 160 - 205,°C, pod cisnieniem normalnym lub podwyzszonym do 2 HPa, w kolumnie absorpcyjnej z pólkami, o przeswicie 10 - 60%, przy obciazeniu kolum¬ ny ciecza wynoszacym 2,5-20 m*/m , h oraz oboiazeniu kolumny gazem wynoszacym od 800 do 6000 m3/m2.n. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze Jako katalizator stosuje sie rozpuszczone w cieklych n-alkanach stearyniany manganu, potasu, niklu i kobaltu w ilo¬ sci 0,1 - 1,0% w stosunku do n-alkanów. 3. Sposób wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze ciekle n-alkany z rozpusz¬ czonym katalizatorem przed wprowadzeniem do kolumny ogrzewa sie wstepnie do temperatury 120 - 160°C 4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, ze jako faze gazowa do utleniania n-alkanów stosuje sie powietrze albo wzbogacone w tlen powietrze lub gazy o zawartosci tlenu wynoszacej 40 - 80% objetosciowych. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, sie w temperaturze 190 - 205°C. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, nadmiar tlenu w stosunku do n-alkanów na wejsciu do kolumny 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, obciazeniu kolumny ciecza wynoszacym 2,5 - 5t0 r/m .h i obciazenia gazem równym 3600 - - 5600 m3/m2.h. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako inicjator stosuje sie nadmanganian potasu w ilosci 0,1 - 0,5% wagowych w stosunku do n-alkanów. ze proces utleniania prowadzi ze stosuje sie 4 - 8-krotny ze proces prowadzi sie przy 7 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 tgz Cena 130 zl PL

Claims (8)

  1. Zastrzezenia patentowe 1. Ciagly sposób otrzymywania kwasów tluszczowych, zwlaszcza C8 - C16, na drodze kata¬ litycznego utleniania n-alkanów gazami zawierajacymi tlen w ukladzie dwufazowym, zna¬ mienny tym, ze ciekle n-alkany z dodatkiem homogenicznego katalizatora i ewen¬ tualnie inicjatora, kontaktuje sie w przeciwpradzie w kolumnie absorpcyjnej z gazami zawie¬ rajacymi tlen wprowadzanym w 2 - 8-krotnym nadmiarze w stosunku do fazy cieklej, przy czym4 140 221 proces prowadzi sie w temperaturze 160 - 205,°C, pod cisnieniem normalnym lub podwyzszonym do 2 HPa, w kolumnie absorpcyjnej z pólkami, o przeswicie 10 - 60%, przy obciazeniu kolum¬ ny ciecza wynoszacym 2,5-20 m*/m , h oraz oboiazeniu kolumny gazem wynoszacym od 800 do 6000 m3/m2.n.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze Jako katalizator stosuje sie rozpuszczone w cieklych n-alkanach stearyniany manganu, potasu, niklu i kobaltu w ilo¬ sci 0,1 - 1,0% w stosunku do n-alkanów.
  3. 3. Sposób wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze ciekle n-alkany z rozpusz¬ czonym katalizatorem przed wprowadzeniem do kolumny ogrzewa sie wstepnie do temperatury 120 - 160°C
  4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, ze jako faze gazowa do utleniania n-alkanów stosuje sie powietrze albo wzbogacone w tlen powietrze lub gazy o zawartosci tlenu wynoszacej 40 - 80% objetosciowych.
  5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, sie w temperaturze 190 - 205°C.
  6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, nadmiar tlenu w stosunku do n-alkanów na wejsciu do kolumny
  7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, obciazeniu kolumny ciecza wynoszacym 2,5 - 5t0 r/m .h i obciazenia gazem równym 3600 - - 5600 m3/m2.h.
  8. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako inicjator stosuje sie nadmanganian potasu w ilosci 0,1 - 0,5% wagowych w stosunku do n-alkanów. ze proces utleniania prowadzi ze stosuje sie 4 - 8-krotny ze proces prowadzi sie przy 7 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 tgz Cena 130 zl PL
PL25466385A 1985-07-24 1985-07-24 Method of continuously obtaining fatty acids,in particular c8 through c18 ones by catalytic oxidation of n-alkanes PL140221B1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL25466385A PL140221B1 (en) 1985-07-24 1985-07-24 Method of continuously obtaining fatty acids,in particular c8 through c18 ones by catalytic oxidation of n-alkanes
SU864027818A SU1538891A3 (ru) 1985-07-24 1986-07-08 Непрерывный способ получени синтетических жирных кислот С @ -С @
CS865299A CS270210B2 (en) 1985-07-24 1986-07-11 Method of monocarboxylic acids continuous production,especially with 8 till 18 carbon's atoms,by means of n-alkanes' catalytic oxidation
DE19863624417 DE3624417A1 (de) 1985-07-24 1986-07-18 Kontinuierliches verfahren zur herstellung von fettsaeuren, insbesondere von c(pfeil abwaerts)8(pfeil abwaerts) - c(pfeil abwaerts)1(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)8(pfeil abwaerts)-fettsaeuren durch katalytische oxidation von n-alkanen
DD29275786A DD248580A5 (de) 1985-07-24 1986-07-22 Ein kontinuierliches verfahren zur herstellung von fettsaeuren, insbesondere von c tief 8- c tief 18-fettsaeuren durch katalytische oxidation von n-alkanen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL25466385A PL140221B1 (en) 1985-07-24 1985-07-24 Method of continuously obtaining fatty acids,in particular c8 through c18 ones by catalytic oxidation of n-alkanes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL254663A1 PL254663A1 (en) 1985-12-03
PL140221B1 true PL140221B1 (en) 1987-04-30

Family

ID=20027690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL25466385A PL140221B1 (en) 1985-07-24 1985-07-24 Method of continuously obtaining fatty acids,in particular c8 through c18 ones by catalytic oxidation of n-alkanes

Country Status (2)

Country Link
DD (1) DD248580A5 (pl)
PL (1) PL140221B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
DD248580A5 (de) 1987-08-12
PL254663A1 (en) 1985-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101421215B (zh) 一种脂肪酸脱羧方法
DE69209462T2 (de) Verfahren zur Oxydation des Äthans zur Essigsäure in einem Fliessbett
Van den Hark et al. Hydrogenation of fatty acid methyl esters to fatty alcohols at supercritical conditions
JP7502422B2 (ja) 低沸点成分からメチルメタクリレートを精製する方法
EP1966360B1 (en) Process for producing alkyl fatty esters
Pouilloux et al. Synthesis of glycerol monooctadecanoate from octadecanoic acid and glycerol. Influence of solvent on the catalytic properties of basic oxides
US4587363A (en) Continuous preparation of oxygen-containing compounds
EP3001835B1 (en) Process for continuously preparing di-c1-3-alkyl succinates
PL140221B1 (en) Method of continuously obtaining fatty acids,in particular c8 through c18 ones by catalytic oxidation of n-alkanes
KR102886810B1 (ko) 알칸설폰산의 제조 공정
JPH04211645A (ja) 二硫化ジメチルの製造方法
Hark et al. Hydrogenation of fatty acid methyl esters to fatty alcohols at supercritical conditions
EP1841732B1 (de) Herstellung von 3-(alkylthio)propanal
JP4963011B2 (ja) 脂肪酸低級アルキルエステルの製造方法
US2660601A (en) Separation of fatty acids from hydrocarbon solutions thereof
AU669639B2 (en) Process for the preparation of tertiary-butyl hydroperoxide containing mixtures
JP2005154298A (ja) 第三級カルボン酸
US4006173A (en) Process for continuous preparation of carboxylic acids
KR0186001B1 (ko) 2급-부틸벤젠의 제조방법
CN104321417B (zh) 生产脂肪酸酯的方法
JP2004269369A (ja) ショ糖脂肪酸エステルの精製方法
US3778471A (en) Process for producing aliphatic carboxylic acids and aromatic carboxylic acids
PL141257B1 (en) Method of continuously obtaining fatty acids in particular c8-c18 ones
JPS6123781B2 (pl)
WO2024231202A1 (en) Method for the direct hydrogenation of carboxylic acids to alkanes