PL22565B1 - Sposób wytwarzania alkoholi. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy katalitycznego wy- W celu przyspieszenia tej reakcji pro- twarzania alkoholi alifatycznych z pary ponowano szereg katalizatorów, jak np. wodnej i olefinów, zwlaszcza z etylenu, tlenek toru albo kwas fosforowy na weglu propylenu, butylenu i izobutylenu. drzewnym.Wiadomo, ze para wodna i etylen la- Zgodnie z wynalazkiem niniejszym cza sie w wysokich temperaturach na al- weglowodór nienasycony i pare wodna la- kohol etylowy bez dodawania substancyj, czy sie w wysokich temperaturach pod ci- wywierajacych na reakcje wplyw katali- snieniem atmosferycznem lub zwiekszonem tyczny, lecz wydajnosc tej przemiany jest w obecnosci katalizatora, utworzonego z zbyt mala i nie ma znaczenia praktycznego, kwasu fosforowego, zwiazanego z wap-hiem, barem, strontem lub magnezem, po¬ jedynczo lub w mieszaninie, albo ich tlenkami lub innemd ich zwiazkami, przy- czem ilosc kwasu fosforowego, zawartego w katalizatorze, jest wieksza od ilosci, po¬ trzebnej do wytworzenia ortofosforanu u- zytego pierwiastka lub pierwiastków. Do¬ brze jest równiez dodac boru, jako dru¬ giego skladnika mieszaniny, i w tym przy¬ padku ilosc kwasu fosforowego powinna byc wieksza od ilosci, potrzebnej do wy¬ tworzenia ortofosforanu boru oraz ortofo¬ sforanu uzytego pierwiastka lub pier¬ wiastków.Odpowiednie katalizatory mozna wy¬ twarzac sposobem, opisanym w patencie Nr 22013, Mozna tez katalizatory stoso¬ wac w stanie stalym w postaci granulek, platków i t. d. lub tez umieszczac je na obojetnych podlozach, jak weglu elektro¬ dowym, albo wreszcie obojetne materja- ly nasycic katalizatorem w postaci cieklej, a nastepnie wysuszyc.Reakcje inozna prowadzic w tempe¬ raturach od 100 do 350°C, lecz zaleca sie stosowanie temperatur powyzej 150°C.Mozna stosowac cisnienie atmosferyczne lub wyzsze, az do 250 atm. Katalizatory wedlug niniejszego wynalazku mozna sto¬ sowac same albo lacznie z innemi katali¬ zatorami, sprzyjajacemi bezposredniemu wiazaniu olefinów z para wodna.Ponizsze przyklady wyjasniaja, w ja¬ ki sposób mozna wykonac wynalazek w praktyce, oraz podaja otrzymane wyniki.Przyklad I. Katalizator, zlozony z 1,0 mola CaO i 2,0 moli H3P04, przygo¬ towano przez odparowanie mieszaniny potrzebnych ilosci wapna i kwasu fosforo¬ wego. Produkt wysuszono w 200°C, sprosz¬ kowano i dokladnie zmieszano z 3% ole¬ ju lnianego. Otrzymana mase spiekano w temperaturze 200°C w ciagu okolo 2 go¬ dzin i z dodatkiem dalszych 2% oleju lnianego przerobiono na pastylki o sred¬ nicy 6-5-7 mm, poczem ostatecznie spie¬ kano tabletki w temperaturze 20Ó°C w cia¬ gu 2 godzin.Nad 100 cm3 tego katalizatora w tem¬ peraturze 280°C przepuszczano mieszanine 2.2 mola etylenu i 1 mola pary wodnej pod cisnieniem, calkowitem 20 atm z szybkoscia przeplywu okolo 400 litrów etylenu na godzine, przeliczonych na nor¬ malne warunki temperatury i cisnienia.Otrzymywano 5,60 g alkoholu na godzine w postaci 3,45%-owego roztworu wodnego.Przyklad II. Nad 100 cm3 tego same¬ go katalizatora, co w przykladzie I, lecz w temperaturze 290°C przepuszczano mie¬ szanine 1,37 mola etylenu i 1 mola pary pod calkowitem cisnieniem 40 atm z szybkoscia przeplywu okolo 1250 1 etyle¬ nu na godzine, przeliczonych na normal¬ ne warunki temperatury i cisnienia. Go¬ dzinna wydajnosc alkoholu wynosila 15,9 g w postaci 4,53%-owego wodnego roztworu.Przyklad III. Przez odparowanie po¬ trzebnych ilosci wodorotlenku barowego i kwasu fosforowego przygotowano katali¬ zator, zlozony z 1,0 mola BaO i 2,0 mola ff3P04. Pod koniec parowania wlaczono do masy 5% oleju lnianego i spiekano ma¬ se w temperaturze 250°C, nastepnie z dal- szemi 3% oleju lnianego przetworzono na tabletki o srednicy 6 -i- 7 mm, poczem ta¬ bletki spieczono ostatecznie w temperatu¬ rze 250°C.Nad 100 cm3 tegoi katalizatora w tem¬ peraturze 280°C przepuszczano mieszanine 2.3 mola etylenu i 1 mola pary wodnej pod cisnieniem calkowitem 20 atm z szyb¬ koscia przeplywu okolo 420 litrów etyle¬ nu na godzine, przeliczonych na normalne warunki temperatury i cisnienia. Godzin¬ na wydajnosc alkoholu wyniosla 6,36 g.Przyklad IV. Nad 100 cm3 tego same¬ go katalizatora, co w przykladzie III, lecz w temperaturze 290°C i pod cisnieniem calkowitem 40 atm przepuszczano miesza¬ nine 3,0 moli etylenu i 1 mola pary wod¬ nej z szybkoscia przeplywu 1250 1 etyle- - 2 —nu na godzine, przeliczonych na normalne warunki temperatury i cisnienia. Godzinna wydajnosc alkoholu wynosila 12,48 g w postaci 3,50% -owego wodnego roztworu.Przyklad V. Przez wyparowanie po^ trzebnych ilosci wodorotlenku strontowego i kwasu fosforowego otrzymano katalizator o skladzie 1,0 mol SrO i 2,0 mola HnP04.Pod koniec parowania wlacza sie 5% ole¬ ju lnianego i spieka mase w temperaturze 250°, przerabia z dalszemi 3% oleju lnia¬ nego na kulki o srednicy 6 -s- 7 mm i spie¬ ka ostatecznie w temperaturze 250°C.Nad 100 cm3 tego katalizatora w tem¬ peraturze 280° przepuszczano mieszanine 2,3 mola etylenu i 1 mola pary wodnej pod cisnieniem calkowitem 20 atm z szybko¬ scia przeplywu okolo 400 1 etylenu na go¬ dzine, przeliczonych na normalne warunki temperatury i cisnienia, Godzinna wydaj¬ nosc alkoholu wynosila 8,76 g w postaci 5,73%-owego roztworu.Przyklad VI. Ponad 100 cm3 tego sa¬ mego katalizatora, co w przykladzie V, lecz w temperaturze 290°C i pod cisnie¬ niem 40 atm przepuszczano mieszanine 3,0 mola etylenu i 1,0 mola pary wodnej z szybkoscia przeplywu 1250 1 etylenu na godzine, przeliczonych na normalne wa¬ runki cisnienia i temperatury.Godzinna wydajnosc alkoholu wynosila 18,60 g w postaci 5,07%-owego wodnego roztworu.Przyklad VII. Przez zmieszanie i od¬ parowanie potrzebnych ilosci wapna, trój¬ tlenku boru i kwasu fosforowego przygo¬ towano katalizator o skladzie: 1,0 mol CaO, 0,5 mola S203, i 3,6 mola H3F04, przyczem pod koniec parowania dodano 5% oleju lnianego oraz zastosowano mie¬ szanie. Produkt spiekano w temperaturze 250° w ciagu 2 godzin, sproszkowano i z dodatkiem dalszych 3% oleju lnianego przerobiono na tabletki o srednicy 6-^7 mm. Tabletki spiekano ostatecznie w tem¬ peraturze 250°C w ciagu 2 godzin.Nad 100 cm3 tego katalizatora w tem¬ peraturze 280°C przepuszczano mieszani¬ ne 2,3 mola etylenu i 1 mola pary wod¬ nej pod calkowitem cisnieniem 20 atm z szybkoscia przeplywu 400 1 etylenu na godzine, przeliczonych na normalne wa¬ runki temperatury i cisnienia. Godzinna wydajnosc alkoholu wynosila 10,7 g w po¬ staci 6,41 % -owego wodnego roztworu, wy¬ dajnosc etylenu podczas jednego przej¬ scia Wynosi 1,15%.Przyklad VIII. Nad 100 cm3 tego sa¬ mego katalizatora, co w przykladzie VII, lecz w temperaturze 290°C przepuszczano pod calkowitem cisnieniem 40 atm miesza¬ nine 3,0 mola etylenu i 1 mola pary wod¬ nej z szybkoscia przeplywu okolo 1200 1 etylenu na godzine, przeliczonych na nor¬ malne warunki temperatury i cisnienia.Wydajnosc alkoholu wynosila .46,7 g, a stezenie alkoholu w wodnym roztworze 11,30%. Wydajnosc etylenu podczas jed¬ nego przejscia wynosila 1,70%.Przyklad IX. Katalizator o skladzie: 1,0 mol BaO, 0,5 mola B203 i 3,6 mola H3P04 otrzymano przez odparowanie po¬ trzebnych ilosci Ba{0H)2, HsP04 i B2Os oraz dokladne zmieszanie z 5% oleju lnia¬ nego w koncowem stadjum parowania* Ma¬ se sproszkowano, spieczono w 250°C i przerobipno na tabletki o srednicy 6—7 mm z 3% oleju lnianego, poczem spiekano ta¬ bletki ostatecznie w temperaturze 250° w ciagu 2 godzin.Nad 100 cm3 tego katalizatora w tem¬ peraturze 280°C, pod cisnieniem calkowi¬ tem 20 atm przepuszczano mieszanine 2,3 mola etylenu i 1 mola pary wodnej z szyb¬ koscia przeplywu okolo 420 1 etylenu na godzine, przeliczonych na normalne wa¬ runki cisnienia i temperatury. Godzinna wydajnosc alkoholu wynosila 7,40 g w po^ staci 2,12%-owego wodnego roztworu.Przyklad X. Nad 100 cm3 tego same¬ go katalizatora, co w przykladzie IX, lecz w temperaturze 290°C pod cisnieniem cal- — 3 —kowitem 40 atm przepuszczano mieszanine gazowa 3,0 mola etylenu 11 mola pary wodnej z szybkoscia 1250 i etylenu na go¬ dzine, przeliczonych na normalne warunki temperatury i cisnienia. Godzinna wydaj¬ nosc alkoholu wynosila 25,0 g w postaci 7,10%-owego wodnego roztworu* Przyklad XL Katalizator o skladzie: 1,0 mol SrO, 0,5 mola B2Os oraz 3,6 mola H3P04 otrzymano przez odparowanie po¬ trzebnych ilosci Sr{OHJ21 B203 i H3P04 i dokladne zmieszanie z 5% oleju lnianego podczas ostatnich stadj ów panowania, na¬ stepnie przerobiono iia tabletki o sredni¬ cy 6 -h- 7 mm z 3% oleju lnianego i spie¬ czono w temperaturze 250°C.Nad 100 cm3 tego katalizatora w tem^ peraturze 290°C pod calkowitem cisnie¬ niem 40 atm przepuszczano mieszanine 3,0 mola etylenu i 1 mola pary wodnej z szyb¬ koscia 1250 1 etylenu na godzine, przeli* czomych na normalne warunki temperatu¬ ry i cisnienia. Godzinna wydajnosc alko¬ holu wynosila 20,07 g w postaci 5,20% -owe¬ go wodnego roztworu.Przyklad XII. Przygotowano katalizaL tor, zawierajacy 1 mol MgO 0,5 mola B203 i 3,6 mola kwasu fosforowego. Nad 100 cm3 tego katalizatora w temperaturze 280°C i pod calkowitem cisnieniem 20 atm przepuszczano etylen i pare wodna w sto* sunku 2,3 mola etylenu na 1 mol pary wod¬ nej z szybkoscia 445 litrów etylenu na go¬ dzine, przeliczonych na normalne warunki temperatury i cisnienia. Otrzymano wy¬ dajnosc 4,64 g alkoholu etylowego w po¬ staci 3% -owego roztworu.Przyklad XIII. Katalizator, zlozony z 1,0 mola CaO, 0,5 mola B20:i i 2,6 mola H3P04, otrzymano przez zmieszanie po¬ trzebnych ilosci wapna, B203 i H3P04 i odparowanie z dodatkiem 5% oleju lnia¬ nego podczas ostatnich stadjów parowa¬ nia, poczem spiekano go w temperaturze 200°C i przerobiono na tabletki z 3% ole¬ ju lnianego, tabletki przeksztalcono na granulki o srednicy 6—7 mm i ostatecznie spiekano w temperaturze 2Q0QG Nad 100 cm3 tego katalizatora w tem¬ peraturze 260°G pod calkowitem cisnie¬ niem 20 aim przepuszczano mieszanine 9,6 mola pfcopylenu i 10,4 mola pary wod¬ nej z szybkoscia okolo 400 1 propylenu na godzine, przeliczonych na normalne wa¬ runki temperatury i cisnienia. Godzinna wydajnosc alkoholu izopropylowego wy¬ nosila 17,6 g w postaci 4,75%-owego wod¬ nego roztworu. Wraz z alkoholem izopro- pylowym powstaly male ilosci acetonu oraz normalnego alkoholu propylowego, natomiast nie wytworzyly sie polimery.Przyklad XIV. Nad 100 cm3 tego same¬ go katalizatora, jak w przykladzie XIII, lecz w temperaturze 240°C przepuszcza¬ no mieszanine 4 moli pary wodnej z 6 mo¬ lami mieszaniny butenu — 1 z butenem — 2 pod calkowitem cisnieniem 10 atm z szybkoscia przeplywu okolo 400 1 miesza¬ niny butenowej na godzine, przeliczonych na normalne warunki temperatury i cisnie¬ nia. Powstawal drugorzedowy alkohol bu¬ tylowy z wydajnoscia okolo 2,50 g na go¬ dzine w postaci 1,2%-owego wodnego roz¬ tworu. Wytworzyly sie równiez pewne ilo¬ sci metyloetyloketonu.Przyklad XV. Katalizator, zlozony z 1,0 mola CaO, 0,5 mola B203 i 3,0 mola H\P04i wytworzono przez odparowanie potrzebnych ilosci wapna, B203 i H^P04 oraz wlaczenie 5% oleju lnianego w ostat¬ nich stadjach parowania. Mase spiekano w temperaturze 200°C, sproszkowano i prze¬ robiono na tabletki z dalszym dodatkiem 3% oleju lnianego; tabletki przetworzono na granulki o srednicy 6 — 7 mm, a wresz¬ cie spiekano ostatecznie przez 2 godziny w 200°C.Nad 100 cm3 tego katalizatora w tem¬ peraturze 260°C pod calkowitem cisnie¬ niem 20 atm przepuszczano mieszanine ga¬ zowa 13,2 mola pary wodnej i 6,8 mola propylenu z szybkoscia przeplywu okolo — 4* —400 1 propylenu na godzine, przeliczonych na normalne warunki temperatury i cisnie¬ nia. Powstawalo 29,0 g alkoholu izopropy¬ lowego na godzine w postaci 3,96%-owego wodnego roztworu. Jednoczesnie powsta¬ waly równiez male ilosci acetonu i nor¬ malnego alkoholu propylowego, lecz nie tworzyly sie polimery.Przyklad XVI. Mieszanine gazowa, za¬ wierajaca 13,2 mola pary wodnej i 16,8 mola propylenu, przepuszczano pod calko- witem cisnieniem 30 atm ponad 100 cm3 tego samego katalizatora, co w przykla¬ dzie XV, i w tej samej temperaturze, t. j. 260°C, utrzymujac szybkosc okolo 1000 1 propylenu na godzine, przeliczonych na normalne warunki temperatury i cisnie¬ nia. Godzinna wydajnosc alkoholu izopro¬ pylowego wynosila 64,5 g w postaci 8,5%- owego wodnego roztworu. Jednoczesnie tworzyly sie male ilosci acetonu i alkoholu n-propylowego, natomiast nie powstawaly polimery. PL PL

Claims (4)

1.Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania alkoholi przez laczenie pary wodnej i olefinów w wyso¬ kiej temperaturze pod cisnieniem atmosfe- rycznem albo zwiekszonem w obecnosci katalizatora, znamienny tern, ze jako kata¬ lizator stosuje sie zwiazek kwasu fosforo¬ wego z wapniem, barem, strontem, magne¬ zem lub mieszanina tych metali, albo tlen¬ kami lub innemi ich zwiazkami, przyczem ilosc kwasu fosforowego, zawarta w katali¬ zatorze, jest wieksza od ilosci, potrzebnej do wytworzenia ortofosforanów uzytych pierwiastków.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tern, ze w czasie reakcji utrzy¬ muje sie temperature miedzy 100°C a 350°C, najlepiej powyzej 150°C.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, zna¬ mienny tern, ze stosuje sie zwiekszone ci¬ snienie, siegajace az do 250 atmosfer.

4. Sposób wedlug zastrz. 1 -s- 3, zna¬ mienny tern, ze do masy katalizatora do¬ daje sie boru, przyczem ilosc kwasu fosfo¬ rowego jest wieksza od ilosci, potrzebnej do wytworzenia ortofosforanu borowego, a takze ortofosforanu pierwotnie wymienio¬ nych pierwiastków. The Distillers Company Limited. Walter Philip Joshua. Herbert Muggleton Stanley. John Blair Dymock. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa PL PL