PL19723B1 - Sposób wytwarzania alkoholu etylowego. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy wytwa- Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, e- rzania alkoholu etylowego przez bezpo- tylen i pare wodna laczy sie pod cisnieniem srednie wiazanie etylenu z para wodna. atmosferycznem lub zwiekszonem w obec- Wiadomo dobrze, ze para wodna i ety- nosci katalizatorów, zlozonych z kwasu fo- len w wysokich temperaturach w nieobec- sforowego i jednego lub wiecej z nastepu- nosci katalizatora lacza sie, wytwarzajac jacych pierwiastków: uranu, boru, zelaza alkohol etylowy, lecz wydajnosc reakcji i kobaltu, ich tlenków albo tez innych jest nieznaczna. W celu przyspieszenia re- zwiazków, latwo rozkladajacych ,sie pod akcji proponowano stosowanie katalizato- dzialaniem kwasu fosforowego. Ilosc kwasu rów, jak tlenek toru lub kwas fosforowy na fosforowego powinna stanowic pewien nad- weglu drzewnym. miar w stosunku do ilosci, potrzebnej dowytworzenia orto-foslor&iui uzytych pier- wiastkóWj l^cz nie przejtraczac 95% skla¬ du katalizatora.Katalizatory tak zbudowane mozna stosowac same w postaci ziarn, kulek* ta¬ bletek i t. d. albo umieszczone na obojet¬ nych podlozach lub zmieszane z obójetne- mi substancjami z wyjatkiem zwiazków krzemianowych. Mozna tez przepoic pod¬ loza katalizatorem w stanie cieklym i u- zywac ich ma mokro luib wstanie wysuszo¬ nym, W przypadku, gdy katalizator jest cieklym w warunkach roboczych, mozna e- tylen i pare wodna przepuszczac przez, ka¬ talizator. Katalizatory mozna stosowac sa¬ me albo lacznie z ininemi materjalami, zna- nemi z korzystnego wplywu katalityczne¬ go na laczenie sie pary wodnej i etylenu.Reakcje mozna prowadzic w tempera¬ turach od 100 do 300°C, lecz najlepiej sto¬ sowac temperatury powyzej 150°C, Mozna poslugiwac sie cisnieniem atmosferycznem lub zwiekszonem do 250 atm, lecz najlepiej stosowac cisnienia, nieprzekraczajace 100 atm.W praktyce mieszanine etylenu i pary wodnej w odpowiednich stosunkach wpro¬ wadza sie w zetkniecie z katalizatorem, a uchodzace pary skrapla sie nastepnie w ce¬ lu oddzielenia wytworzonego alkoholu ety¬ lowego wraz z niezmieniona para wodna, zas niezmieniony etylen zawraca sie do ponownej obróbki.Katalizator mozna otrzymac, dzialajac kwasem fosforowym na tlenki, szczawiany, weglany lub inne zwiazki wyzej wspomnia¬ nych pierwiastków, dajace sie rozkladac kwasem fosforowym.Proces niniejszy mozna stosowac do czystego etylenu albo do mieszanin etylenu z gazami, niereagujacemi w warunkach* procesu, np. z etanem, metanem.Ponizsze przyklady wyjasniaja sposób wykonania wynalazku w praktyce oraz o- trzymane wyniki.Najpierw przygotowano grupe czterech katalizatorów ze szczawianu zelazawego i kwasu fosforowego i wysuszono w 200°C w suszarce powietrznej; stosunek tlenku ze¬ lazawego do kwasu fosforowego w goto¬ wych produktach wyrazaja ponizsze wzo¬ ry: (1) FeO, 2HSP04 (2) FeO, 2,5HzPOt (3) FeO, 2,7HzPO± (4) FeOt 3HJ0« Przyklad I. Przy pracy pod cisnieniem atmosferycznem uzyto 100 m3 kazdego ka¬ talizatora w temperaturze 200°C, przyczem ppnad katalizatorem przepuszczano etylen z szybkoscia 3,12 litra na godzine (mierzo¬ na w normalnych warunkach temperatury i cisnienia) z domieszka pary wodnej, sta¬ nowiaca 1,5-krotna objetosc etylenu. O- trzymano nastepujace wyniki.Katalizator Przemiana etylenu na etanol (1) FeO, 2HJOi 0,41% (2) FeO, 2,5HzP04 0,69% (3) FeO, 2,7HJ0± 0$(7o (4) FeO, 3HzPO± 0,40% Przyklad II, Dzialanie najlepszego z katalizatorów powyzszej grupy, t. j. FeO, 2,5H%PO±i zbadano pod cisnieniami wyz- szemi niz atmosferyczne. Pod cisnieniem 20 atm objetosc etylenu, mierzona w normal¬ nej temperaturze i cisnieniu, przechodzaca przez godzine ponad 100 cm3 katalizatora, utrzymywanego w temperaturze 270°C, wynosila 400 litrów w mieszaninie z para w stosunku 4 moli etylenu na 1 mol pary.Przemiana etylenu na etanol wynosila 0,83%, a godzinna wydajnosc alkoholu — 6,78 grama. Alkohol otrzymano w postaci 8,4% -wego kondensatu.Przyklad III. W dalszem doswiadcze¬ niu, wykonanem pod cisnieniem 40 atm, objetosc etylenu, wyliczona w normalnej temperaturze i cisnieniu, przeplywajaca w - 2 -ciagu godziny przez te sama objetosc ka¬ talizatora (utrzymywanego w 280°C), wy¬ nosila 1260 litrów w mieszaninie z para w stosunku 7 moli etylenu na 1 mol pary.Przemiana etylenu na etanol wynosila 0,67%, a godzinna wydajnosc alkoholu 17,4 g. Alkohol otrzymano w postaci 10,8% - wego kondensatu.Przyklad IV. Przygotowano kataliza¬ tor kobaltowy, zawierajacy na 2,5 mola kwasu fosforowego 1 mol tlenku kobalto¬ wego. Ponad 100 cm3 tego katalizatora przepuszczano etylen i pare wodna w pro¬ porcji, podanej w przykladzie I. Przemia¬ na etylenu na etanol wynosila 0,6%. Przy pracy pod cisnieniem 20 atm, jak w przy¬ kladzie II, przemiana etylenu na etanol wynosila 0,38%, a wydajnosc godzinna al¬ koholu — 3,18 grama. Alkohol otrzymano w postaci 4,76%-wego kondensatu.Przyklad V. Zawiesine wodna szcza¬ wianu uranylowego potraktowano kwasem fosforowym w ilosci 2,3 mola kwasu fosfo¬ rowego na igramatom uranu. Otrzymany zwiazek spiekano w 200° i rozdrobniono na ziarna. Ponad 100 cm3 tego katalizatora przepuszczano etylen i pare wodna w ilo¬ sci, opisanej w przykladzie I. Przemiana etylenu na etanol wynosila 0,8%. Przy pracy pod cisnieniem 20 atm, jak w przy¬ kladzie II, przenaiana etylenu na etanol wy¬ niosla 0,37%, a wydajnosc godzinna alko¬ holu — 3,03 grama. Alkohol otrzymano w postaci 3,55 % -wego kondensatu.Przyklad VI. Katalizator, przygoto¬ wany przez odparowanie 1 mola bezwodni¬ ka borowego z 2,2 mola kwasu fosforowego, spiekano w suszarce powietrznej w tempe¬ raturze 200°C, a nastepnie rozdrobniono na ziarna. Ponad 100 cm3 tego katalizatora przepuszczano etylen i pare wodna w wa¬ runkach, podanych w przykladzie I, przy- czem otrzymano przemiane etylenu na e- tanol, wynoszaca 0,36%. Przy uzyciu tego samego katalizatora pod cisnieniem 20 atm i w warunkach, opisanych w przykladzie II, przemiana etylenu na alkohol wynosi 0,44%, a wydajnosc godzinna alkoholu 3,70 g. Alkohol otrzymano W postaci 5,6%- wego kondensatu. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania alkoholu ety¬ lowego przez bezposrednie wiazanie ety¬ lenu z para wodna w podwyzszonej tempe¬ raturze pod cisnieniem atmosferycznem lub wyzszem, znamienny tern, ze laczenie to uskutecznia sie w obecnosci katalizatora, zlozonego z kwasu fosforowego i jednego lub wiecej z nastepujacych pierwiastków: uranu, boru, zelaza dwuwartosciowego i kobaltu dwuwartosciowego, ich tlenków lub innych zwiazków, latwo ulegajacych roz¬ kladowi pod wplywem kwasu fosforowego, przyczem ilosc kwasu fosforowego, zawar¬ ta w katalizatorze, winna byc wieksza od ilosci potrzebnej do wytworzenia ortofosfo- ranu uzytych pierwiastków, lecz nie moze przewyzszac 95% masy katalizatora.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze katalizator stosuje sie w posta¬ ci ziarn, kulek lub tabletek. The Dis tUl er s Company Limited. Walter Philip Joshua. Herbert Muggleton Stanley. John Blair Dymock. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy, Druk L. BbguslaWskiego t Ski, Warszawa. PL