PL154458B1 - SPOSÓB WYTWARZANIA WYŻSZYCH Ot-OLEFIN - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	154 458
	Patent dodatkowy do patentu nr---	Int. Cl.5 C07C 11/02
	Zgłoszono: 87 12 C3 (P. 269268)
		SZHERSiA
		P r * ' 8 A
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: S9 06 12
RP	Opis patentowy opublikowano: 1991 11 29

Twórcy wynalazku: Zbigniew Budner, Bogusław Tkacz, jacek Klimiec,

Bernard Morawiec, Ryszard Kołodenny

Uprawniony z patentu: Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej Blachownia, Kędzierzyn-Koźle (Polska)

SPOSÓB WYTWARZANIA WYŻSZYCH Ost-OLEFIN

Przedmiotem wynalazku jest sprsób wytwarzania ot-rlefin z alkoholi tłuszcoowych poprzez ich kataliycczne rdwirdienle.

Liniowe wyższe Ot -o ^{lefiny C}12^-C18’ stanowiące jedyny surowiec dla otrzymywania wyższych pochodnych siarkowych, takich jak markaptany i siarczki oraz stosowane w niektórych syntezach związków krzemoorganicznych otrzymuje się na drodze katalitycznej dehydratacji alkoholi tłuszczowych, szczególnie wąskich frakcji alkoholi tłuszczowych C^i C^, Ci — -CjgOehydratację alkoholi tłuszczowych według znanych sposobów wytwarzania OA-olefin prowadzi się w fazie parowej pod ciśnieniem atmosferycznym w temperaturze około 55C-6CC K w obecności katalizatorów fosforowych, zawierających mieszaninę kwasu fosforowego i pirofosforowego związanych z porowatym nośnikiem krzemionkowym, w obecności aktywowanego A^O^.

Proces dehydratacji alkoholi tłuszczowych polega na tym, że alkohole odparowuje się w podgrzewaczu i w postaci parowej o temperaturze 5C0-6CC K wprowadza do złoza katalizatora umieszczonego w rurkach katalitycznych reaktora rurkowego, ogrzewanych przeponowo wysokotemperaturowym nośnikiem ciepła. Proces prowadzi się do całkowitego przereagowania alkoholi, co ułatwia dalsze oczyszczanie produktu. Charakterystyczną cechą procesów, w których stosuje się katalizatory na bazie kwasów fosforowych jest to, że przebiegają one w stosunkowo niskiej temperaturze, w zakresie 5CC-55C K, a katalizator ulega stopniowej dezaktywacji wskutek tworzenia się trudnolotnych estrów kwasów fosforowych, co powoduje konieczność ich regeneracji przez wygrzewanie w temperaturze powyżej 66C K z przedmuchem gazu mertnego. W przypadku, gdy proces prowaozi się w obecności aktywnego tlenku glinu, stosuje się zazwyczaj temperatury rzędu 6CC K. Proces dehydratacji w obecności aktywnego tlenku glinu jako katalizatora posiada tę ujemną stronę, że następuje szybkie koksowanie katalizatora wskutek rozkładu wytworzonych OC-olefin i katalizator ulega szybkiej dezaktywacji.

154 458

154 458

Celem wynalazku było wyeliminowanie negatywnych cech znanych sposobów wytwarzania wyższych Ol-olefin alkoholi tłuszczowych, polegających na szybkiej dezaktywacji katalizatorów, konieczności termicznej regeneracji katalizatorów oraz niewielkiej wydajności procesu.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wyższych OC -olefin z alkoholi tłuszczowych na drodze katalitycznego odwodnienia, polegający na tym, że parowo-gazową mieszaninę, zawierającą 40-90 g/m par alkoholi tłuszczowych w obojętnym nośniku gazowym, przepuszcza się w temperaturze 500-530K, pod ciśnieniem atmosferycznym, przez złoże katalizatora, stanowiącego mieszaninę krystalicznych fosforanów i pirofosforanów krzemu, tytanu, magnezu i cynku o składzie 12-15% wagowych Si02, 58-70% wagowych 1θ“20% wagowych H^O, 2,5-5,0% wagowych Ti0₂, 2,0-4,0% wagowych MgO i 0,2-2,0% wagowych ZnO a produkt reakcji odwodnienia wydziela się z mieszaniny poreakcyjnej przez jej schłodzenie do temperatury poniżej 293 K. jako obojętny nośnik gazowy stosuje się argon, azot lub dwutlenek węgla.

Sposobem według wynalazku wyższe CK -olefiny wytwarza się z alkoholi tłuszczowych przez ich katalityczne odwodnienie. Gaz obojętny, korzystnie azot lub dwutlenek węgla nasyca się na drodze odparowania do fazy gazowej alkoholami tłuszczowymi w temperaturze 450-550 K, przy czym temperaturę nasycania dobiera się w zależności od składu frakcyjnego alkoholi i żądanej zawartości alkoholi w mieszaninie gazowej. Zawartość alkoholi w mieszaninie gazowej utrzymuje się powy^że^{j 40} g/rn\ l^rzys^ie ⁴°-9⁰ g/m\ ^Otrz^yman^ą mieszankę ^gazow^ą ogrzewa się do tem^peratury 500-550 K i przepuszcza pod ciśnieniem atmosferycznym przez złoże katalizatora składającego się z mieszaniny krystalicznych fosforanów i pirofosforanów krzemu, tytanu, magnezu i cynku o składzie 12-15% wagowych dwutlenku krzemu, 58-70% wagowych pięciotlenku fosforu, 10-20% wagowych wody, 2,5-5% wagowych dwutlenku tytanu, 2,0-4,0% wagowych tlenku magnezu, 0,2-2% wagowych tlenku cynku, utrzymując w złożu katalizatora temperaturę w zakresie 500-550 K, korzystnie 500-580 K.

Proces prowadzi się w złożu katalizatora o wysokości 2-6 m, korzystnie powyżej 3 m, przepuszczając mieszaninę gazową z szybkością liniową 0,5-1,5 m/sek w przeliczeniu na swobodny przekrój złoża, korzystnie z szybkością 0,8-1,0 m/sek a olefiny wydziela z mieszaniny poreakcyjnej przez głębokie schłodzenie do temperatury poniżej 293 K. Gaz obojętny osusza się na zeolitach i zawraca do procesu. Sposób wytwarzania wyższych OC-olefin sposobem według wynalazku charakteryzuje się tym, że alkohole praktycznie w całości przereagowywują do ot-olefin, proces biegnie z wydajnością równą 95-98% wydajności teoretycznej. Katalizator utrzymuje stabilną wysoką aktywność w długim okresie czasu i nie wymaga regeneracji, a produkty wydzielane z mieszaniny poreakcyjnej me zawierają praktycznie alkoholi.

Przykład I. W reaktorze laboratoryjnym o średnicy 0,025 m i wysokości 2,5 m, ogrzewanym przeponowo za pomocą spirali grzejnej umieszczono aktywowany tlenek glinowy o granulacji 0,003-0,006 m. Przez złoże katalizatora o temperaturze 673 K przepuszczano pary alkoholi stearylowych /zawartość alkoholu stearylowego 83,7% i 12,3% alkoholu cetylowego/ w mieszaninie z azctem z szybkością Hniową ^0,5 m^/se^k. Mieszanina parowo-gazowa zawⁱera^ła ⁴⁰ g/m^J ałkoholi. Po schłodzeniu i wydzieleniu produktu stwierdzono, że otrzymana mieszanina zawierała 74-78% mol OC-olefin, pozostałość stanowiły nieprzereagowane alkohole. Po upływie około 100 godzin eksploatacji katalizatora stwierdzono jego wyraźną dezaktywację charakteryzującą się obniżeniem zawartości olefin w produkcie do 43-45% molowych.

Przykład II. W tym samym reaktorze laboratoryjnym umieszczono katalizator fosforowy o składzie: 14,7% wagowych dwutlenku krzemu /Si0₂/, 64,3% wagowycn pięciotlenku fosforu /Ρ2Ο5/, 14,0% wagowych wody /Η,^Ο/, 3,3% wagowych dwutlenku tytanu /Ti0₂/, 3,5% wagowych tlenku magnezu /MgO/ 1 0,2% wagowych tlenku cynku /ZnO/ w postaci pastylek o granulacji 0,005 m. Przez ^zł°^ze kat^alizatora o tem^peraturze ⁵2³ K ^przepuszczano azot zawiera^jąc^{y 40} g/ιη alkohoH tłuszczowych o składzie jak w przykładzie I l z szybkością liniową 0,5 m/sek w przeliczeniu na swobodny przekrój reaktora. Po schłodzeniu otrzymano mieszaninę zawierającą 97-98% olefin, przy czym nie stwierdzono dezaktywacji katalizatora, po upływie 100 godzin pracy konwersja alkoholi wynosiła 95-96% mol.

154 458

Przykład III . Przeprowadzono analogiczną próbę jak w przykładzie II z katalizatorem o składzie: 13,7¾ wagowych dwutlenku krzemu /SiO?/, 63,7¾ wagowycn pięciotlenku fosforu /P2O5/, 16,2% wagowych wody /h^OZ, 5,0¾ wagowych dwutlenku tytanu /TiOz/. 1,0¾ wagowych tlenku magnezu /MgO/ i 0,4¾ wagowych tlenku cynku /ZnO/.

W analogicznych warunkach jak w przykładzie II uzyskano następujące rezultaty:

czas pracy /w godzinach/	konwersja alkoholi /¾ mol/
50	97,2
100	96,3
150	96,8
200	97,3
250	95,2
300	92,7

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania wyższych Ot-olefin z alkoholi tłuszczowych na drodze katalitycznego o^dwo^dni.en^{i 2}a. zⁿamienny tym, ^że parowo-^gazow^ą mi.eszanin^ zawieraj^ąc^{ą 40}-90 ^g/m^P par alkoholi tłuszczowych w obojętnym nośniku gazowym, przepuszcza się w temperaturze 500-550 K, pod ciśnieniem atmosferycznym przez złoże katalizatora stanowiącego mieszaninę krystalicznych fosforanów 1 pirofosforanów krzemu, tytanu, magnezu i cynku o składzie 12-15¾ wagowych SiO?, 58-70¾ wagowych PjO^, 10-20¾ wagowych ^O, 2,5-5,0¾ wagowych T1O2, 2,0-4,0¾ wagowych MgO 1 0,2-2,0¾ wagowych ZnO a produkt reakcji odwodnienia wydziela się z mieszaniny poreakcyjnej przez jej schłodzenie do temperatury poniżej 293 K.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako obojętny nośnik gazowy stosuje się argon, azot lub dwutlenek węgla.

   154 458

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł