PL194457B1 - Konwersja niższych węglowodorów do tlenowych pochodnych - Google Patents

Konwersja niższych węglowodorów do tlenowych pochodnych

Info

Publication number
PL194457B1
PL194457B1 PL350010A PL35001001A PL194457B1 PL 194457 B1 PL194457 B1 PL 194457B1 PL 350010 A PL350010 A PL 350010A PL 35001001 A PL35001001 A PL 35001001A PL 194457 B1 PL194457 B1 PL 194457B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
conversion
acid
catalyst
oxidant
reactor
Prior art date
Application number
PL350010A
Other languages
English (en)
Other versions
PL350010A1 (en
Inventor
Kazimierz Kałucki
Beata Michalkiewicz
Original Assignee
Politechnika Szczecinska
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 Politechnika Szczecinska filed Critical Politechnika Szczecinska
Priority to PL350010A priority Critical patent/PL194457B1/pl
Publication of PL350010A1 publication Critical patent/PL350010A1/xx
Publication of PL194457B1 publication Critical patent/PL194457B1/pl

Links

Landscapes

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

Abstract

1. Konwersja nizszych weglowodorów do tlenowych pochodnych zachodzaca w reaktorze w obecnosci utleniacza, mocnego kwasu i katalizatora, znamienna tym, ze proces prowadzi sie pod cisnieniem 0,1 MPa w temperaturze 50-300 o C, przy czym jako katalizatory stosuje sie metale grup pobocznych ukladu okresowego, zwlaszcza IVB-VIIIB lub ich sole, przy czym proces prowadzi sie w reaktorze wyposazonym, w co najmniej jedna pólke wykonana z materialu pozwalajacego na po- wolny barbotaz nizszego weglowodoru i utleniacza w kwasie. PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest konwersja niższych węglowodorów do tlenowych pochodnych takich jak alkohole, estry, kwasy, przebiegająca w obecności utleniaczy, mocnych kwasów i katalizatorów, pozwalająca na otrzymywanie pochodnych tlenowych z niższych węglowodorów z pominięciem etapu otrzymywania gazu syntezowego.
Znane są metody otrzymywania tlenowych pochodnych węglowodorów nasyconych w autoklawach w warunkach podwyższonego ciśnienia w obecności katalizatorów, utleniaczy i kwasów.
Z publikacji zgłoszenia patentowego WO 92 14738 znany jest sposób konwersji węglowodorów do alkoholi, tioli, estrów, halogenopochodnych oraz wyższych węglowodorów, polegający na utlenieniu węglowodoru dowolnym utleniaczem w kwasie. Katalizatorem są jony metalu z grupy B układu okresowego. Warunki reakcji to temperatura 50-200°C, ciśnienie większe niż 0,35 MPa, korzystnie powyżej 3,2 MPa. Z publikacji zgłoszenia patentowego WO 98 50333 znany jest sposób konwersji alkanów do estrów w obecności kwasów przy zastosowaniu katalizatorów o wzorze ogólnym MLmXn. M - platynowiec, L- ligand bidiazyny, -SO3H, F, natomiast X - odporny na utlenianie anion, m = 1 lub 2, n = 1-8 w temperaturze 180-230°C, przy ciśnieniu metanu wyższym niż 3,1 MPa. Z amerykańskiego opisu patentowego nr 5,393,922 znany jest sposób utleniania niższych alkanów i benzenu przez O2 i CO do kwasów w niskiej temperaturze, gdzie jako katalizatory stosuje się związki: Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Cu, Ag, Au lub ich formy metaliczne rozpuszczone w wodnym roztworze (0,1 mol/dm3) HCl. Proces przeprowadza się w temperaturze 70-200°C, w warunkach podwyższonego ciśnienia. Z europejskiego opisu patentowego nr EP 0532327 znana jest metoda utleniania niższych alkanów przez gaz zawierający tlen w obecności katalizatora, którym są pochodne metaloporfiryn i same metaloporfiryny. Utlenianie prowadzi się w fazie ciekłej w rozpuszczalnikach organicznych pod ciśnieniem 0,1-10 MPa w temperaturze 25-250°C. Z amerykańskiego opisu patentowego nr 5,510,525 znany jest proces bezpośredniej utleniającej karbonylacji niższych alkanów do kwasów mających o jeden atom węgla więcej, gdzie jako katalizator stosowano sól metalu promotowaną jonem chlorowca lub/i metalem w roztworze wodnym pod ciśnieniem 5,52 MPa metanu.
Z literatury L-C. Kao, A.C. Hutson, A. Sen, Journal of the American Chemical Society 1991, 113, 700., znany jest sposób otrzymywania trifluorooctanu metylu, gdzie proces prowadzono pod ciśnieniem 6,21 MPa metanu w roztworze zawierającym bezwodnik kwasu trifluorooctowego, 30% H2O2 i propionian palladu(II).
Konwersja według wynalazku, zachodząca w reaktorze w obecności utleniacza, mocnego kwasu i katalizatora, charakteryzuje się tym, że proces prowadzi się pod ciśnieniem 0,1 MPa w temperaturze 50-300°C, przy czym jako katalizatory stosuje się metale grup pobocznych układu okresowego, zwłaszcza IVB-VIIIB lub ich sole. Proces prowadzi się w reaktorze wyposażonym, w co najmniej jedną półkę wykonaną z materiału pozwalającego na powolny barbotaż niższego węglowodoru i utleniacza w kwasie. Zapewnia się w ten sposób dobrą rozpuszczalność gazów reakcyjnych w kwasie, pozwalającą na zajście procesu utleniania. Korzystnie jako materiał pozwalający na barbotaż niższego węglowodoru i utleniacza w kwasie stosuje się spiek szklany. Korzystnie w procesie stosuje się oleum, co zapewnia jednocześnie obecność kwasu i utleniacza. Korzystnie jako utleniacz stosuje się tlen lub tritlenek siarki. Korzystnie jako kwas stosuje się HNO3 lub H2SO4 lub H3PO4 lub HBr lub HCl lub HF lub CF3CH2COOH lub CF3SO3H. Korzystnie jako katalizator stosuje się proszek Pd lub PdSO4 lub Cd lub Zn lub Pt lub Tc lub Ru lub Rh lub Zr lub Sn lub Pb lub Te lub Se.
Metoda według wynalazku nie wymaga stosowania podwyższonego ciśnienia i związanego z nim drogiego sprzętu, takiego jak autoklawy, wysokociśnieniowe rurociągi i zawory itp. W procesie według wynalazku stosuje się katalizatory, które są łatwo dostępne i nie wymagają skomplikowanego procesu otrzymywania. Konwersja według wynalazku przedstawiona jest bliżej w przykładach wykonania.
P r zy kł a d I
Do reaktora w postaci szklanej rury zawierającej jedną półkę wykonaną z gęstego spieku szklanego doprowadza się metan przez dolną część reaktora, tak aby zapewnić jego powolny barbotaż przez medium reakcyjne czyli oleum. Przepływ metanu wynosi 10 ml/min. Do reaktora wlewa się 100 ml oleum i wsypuje się 0,1 g sproszkowanego palladu. W reaktorze utrzymuje się temperaturę 140°C i ciśnienie 0,1 MPa. Po dziesięciu godzinach reaktor chłodzi się. Ciecz poddaje się analizie 13CNMR. Analiza wykazuje obecność metanolu. Ciecz poreakcyjną poddaje się destylacji, zobojętnieniu i analizie chromatograficznej. W reaktorze otrzymuje się 1-10-3 mola metanolu.
PL 194 457 B1
P r z y kł a d II
Do reaktora w postaci szklanej rury zawierającej trzy półki wykonane z gęstego spieku szklanego doprowadza się propan i butan oraz tlen przez dolną część reaktora, tak aby zapewnić ich powolny barbotaż przez medium reakcyjne czyli CF3CH2COOH. Sumaryczny przepływ węglowodorów wynosi 10 ml/min. Przepływ tlenu 2 ml/min. Do reaktora wlewa się 100 ml CF3CH2COOH i wsypuje się 1 g octanu palladu. W reaktorze utrzymuje się temperaturę 80°C i ciśnienie 0,1 MPa. Po dziesięciu godzinach reaktor chłodzi się. Ciecz poddaje się analizie 13CNMR. Analiza wykazuje obecność propanolu, butanolu, kwasu propionowego i masłowego. Ciecz poreakcyjną poddaje się destylacji, zobojętnieniu i analizie chromatograficznej. W reaktorze otrzymuje się sumarycznie 0,7·10-3 mola produktów utleniania czyli propanolu, butanolu, kwasu propionowego i masłowego.
Przykład III
Do reaktora w postaci szklanej rury zawierającej pięć półek wykonanych z gęstego spieku szklanego doprowadza się etan oraz powietrze przez dolną część reaktora, tak aby zapewnić ich powolny barbotaż przez medium reakcyjne czyli HNO3. Przepływ etanu wynosi 5 ml/min, przepływ powietrza 2 ml/min. Do reaktora wlewa się 100 ml HNO3 i wsypuje się 1 g rutenu. W reaktorze utrzymuje się temperaturę 120°C i ciśnienie 0,1 MPa. Po dziesięciu godzinach reaktor chłodzi się. Ciecz poddaje się analizie 13CNMR. Analiza wykazuje obecność etanolu i kwasu octowego. Ciecz poreakcyjną poddaje się destylacji, zobojętnieniu i analizie chromatograficznej. W reaktorze otrzymuje się sumarycznie
0,15-10- mola produktów utleniania czyli etanolu i kwasu octowego.
Przykład IV
Do reaktora w postaci szklanej rury zawierającej pięć półek wykonanych z gęstego spieku szklanego doprowadza się metan oraz powietrze przez dolną część reaktora, tak aby zapewnić ich powolny barbotaż przez medium reakcyjne czyli H3PO4. Przepływ metanu wynosi 5 ml/min, przepływ powietrza 2 ml/min. Do reaktora wlewa się 100 ml H3PO4 i wsypuje się 1 g Rh. W reaktorze utrzymuje się temperaturę 90°C i ciśnienie 0,1 MPa. Po dziesięciu godzinach reaktor chłodzi się. Ciecz poddaje się analizie 13CNMR. Analiza wykazuje obecność metanolu. Ciecz poreakcyjną poddaje się destylacji, zobojętnieniu i analizie chromatograficznej. W reaktorze otrzymuje się 0,09-10-3 mola metanolu.
Przykład V
Postępuje się analogicznie jak w przykładzie I, z tym, że do reaktora wlewa się 100 ml H2SO4, który występuje jako medium reakcyjne i utleniacz oraz wsypuje 0,5 g Tc, który jest katalizatorem procesu.
P r z y k ł a d VI
Postępuje się analogicznie jak w przykładzie II, z tym, że do reaktora wlewa się 100 ml HBr jako medium reakcyjne oraz wsypuje 0,9 g Zr, który jest katalizatorem procesu.
P r z y k ł a d VII
Postępuje się analogicznie jak w przykładzie II, z tym, że do reaktora wlewa się 100 ml HCl, jako medium reakcyjne oraz wsypuje się 2 g Sn, która jest katalizatorem procesu.
P r z y k ł a d VIII
Postępuje się analogicznie jak w przykładzie IV, z tym, że do reaktora wlewa się 100 ml CF3CH2COOH, jako medium reakcyjne oraz wsypuje się 0,9 g Te, który jest katalizatorem procesu.
Przykład IX
Postępuje się analogicznie jak w przykładzie IV, z tym, że do reaktora wlewa się 100 ml H2SO4, jako medium reakcyjne oraz wsypuje się 0,5 g Cd i 0,5 g Pb, które są katalizatorami procesu.

Claims (29)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Konwersja niższych węglowodorów do tlenowych pochodnych zachodząca w reaktorze w obecności utleniacza, mocnego kwasu i katalizatora, znamienna tym, że proces prowadzi się pod ciśnieniem 0,1 MPa w temperaturze 50-300oC, przy czym jako katalizatory stosuje się metale grup pobocznych układu okresowego, zwłaszcza IVB-VIIIB lub ich sole, przy czym proces prowadzi się w reaktorze wyposażonym, w co najmniej jedną półkę wykonaną z materiału pozwalającego na powolny barbotaż niższego węglowodoru i utleniacza w kwasie.
  2. 2. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako materiał pozwalający na barbotaż niższego węglowodoru i utleniacza w kwasie stosuje się spiek szklany.
  3. 3. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że stosuje się oleum.
    PL 194 457 B1
  4. 4. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako utleniacz stosuje się czysty tlen.
  5. 5. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako utleniacz stosuje się tlen powietrza.
  6. 6. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako utleniacz stosuje się tritlenek siarki.
  7. 7. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako utleniacz stosuje się H2SO4.
  8. 8. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako utleniacz stosuje się HNO3.
  9. 9. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako kwas stosuje się HNO3.
  10. 10. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako kwas stosuje się H2SO4.
  11. 11. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako kwas stosuje się H3PO4.
  12. 12. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako kwas stosuje się HBr.
  13. 13. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako kwas stosuje się HCl.
  14. 14. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako kwas stosuje się HF.
  15. 15. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako kwas stosuje się CF3CH2COOH.
  16. 16. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako kwas stosuje się CF3SO3H.
  17. 17. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako katalizator stosuje się proszek Pd.
  18. 18. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako katalizator stosuje się PdSO4.
  19. 19. Konwersja według zastrz.1, znamienna tym, że jako katalizator stosuje się Cd lub jego sole.
  20. 20. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako katalizator stosuje się Zn lub jego sole.
  21. 21. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako katalizator stosuje się Pt lub jej sole.
  22. 22. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako katalizator stosuje się Tc lub jego sole.
  23. 23. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako katalizator stosuje się Ru lub jego sole.
  24. 24. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako katalizator stosuje się Rh lub jego sole.
  25. 25. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako katalizator stosuje się Zr lub jego sole.
  26. 26. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako katalizator stosuje się Sn lub jej sole.
  27. 27. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako katalizator stosuje się Pb lub jego sole.
  28. 28. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako katalizator stosuje się Te lub jego sole.
  29. 29. Konwersja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako katalizator stosuje się Se lub jego sole.
PL350010A 2001-10-08 2001-10-08 Konwersja niższych węglowodorów do tlenowych pochodnych PL194457B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL350010A PL194457B1 (pl) 2001-10-08 2001-10-08 Konwersja niższych węglowodorów do tlenowych pochodnych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL350010A PL194457B1 (pl) 2001-10-08 2001-10-08 Konwersja niższych węglowodorów do tlenowych pochodnych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL350010A1 PL350010A1 (en) 2003-04-22
PL194457B1 true PL194457B1 (pl) 2007-06-29

Family

ID=27764852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL350010A PL194457B1 (pl) 2001-10-08 2001-10-08 Konwersja niższych węglowodorów do tlenowych pochodnych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL194457B1 (pl)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014503518A (ja) * 2011-04-06 2014-02-13 スタウファー,ジョーン,イー. メタノールの製造方法
CN107266288A (zh) * 2017-06-20 2017-10-20 陕西延长石油(集团)有限责任公司 一种低碳烷烃经溴代烷烃水解制备醇的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014503518A (ja) * 2011-04-06 2014-02-13 スタウファー,ジョーン,イー. メタノールの製造方法
CN107266288A (zh) * 2017-06-20 2017-10-20 陕西延长石油(集团)有限责任公司 一种低碳烷烃经溴代烷烃水解制备醇的方法
CN107266288B (zh) * 2017-06-20 2021-05-04 陕西延长石油(集团)有限责任公司 一种低碳烷烃经溴代烷烃水解制备醇的方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL350010A1 (en) 2003-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yuan et al. Selective liquid phase hydrogenation of furfural to furfuryl alcohol by Ru/Zr-MOFs
JP2867137B2 (ja) アルケンカルボン酸誘導体の選択的製造方法
TW200904796A (en) Process for the carbonylation of dimethyl ether
Jeong et al. Alcohol-assisted low temperature methanol synthesis from syngas over Cu/ZnO catalysts: Effect of pH value in the co-precipitation step
TW200906794A (en) Process for the carbonylation of dimethyl ether
KR101237682B1 (ko) 지지된 이온 액상 촉매 작용에 의한 연속 카르보닐화 방법
JP2009533409A (ja) エチレン性不飽和化合物のカルボニル化に使用するための金属錯体
JPH0627095B2 (ja) アレン系不飽和化合物のカルボニル化方法
JPH0684317B2 (ja) トランスビニル化反応
Maffei et al. A highly efficient Pd/CuI-catalyzed oxidative alkoxycarbonylation of α-olefins to unsaturated esters
EP0489472B1 (en) Carbonylation process and catalyst composition
EP2094635A1 (en) Carbonylation of conjugated dienes
Nguyen et al. A highly active copper-based metal-organic framework catalyst for a friedel–crafts alkylation in the synthesis of bis (indolyl) methanes under ultrasound irradiation
WO2011073653A1 (en) Improved carbonylation process
PL194457B1 (pl) Konwersja niższych węglowodorów do tlenowych pochodnych
JPH11501300A (ja) オレフィン類の製造方法
Zhu et al. Oxidant-dependent selective oxidation of alcohols utilizing multinuclear copper-triethanolamine complexes
Cavinato et al. [PdCl2 (PPh3) 2]–PPh3 catalyzed regiospecific alkoxycarbonylation of α-chlorocyclohexylketone to β-ketoesters
KR20240128823A (ko) 술폰산 작용화된 SiO2 담체 상 전이 금속을 포함하는 불균일 촉매 및 이러한 촉매의 에테르 제조 방법에서의 용도
JP2009173611A (ja) β分岐アルコールの製造法
RU2181355C2 (ru) Способ получения уксусной кислоты и/или метилацетата посредством изомеризации и карбонилирования
CA2158444C (en) Process for the carbonylation of acetylenically unsaturated compounds
US7084307B2 (en) Process for oxidation of alkanes
CN101180252B (zh) 通过担载离子液相催化作用进行的连续羰基化方法
Zakzeski et al. Oxidative carbonylation of benzotrifluoride to form trifluoromethylbenzoic acid

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20041008