PL25649B1 - Sposób wytwarzania butanolu z alkoholu etylowego. - Google Patents

Description

Wytwarzanie alkoholu butylowego obok innych alkoholów, estrów i substancji po¬ dobnych przez poddawanie alkoholu etylo¬ wego dzialaniu katalizatorów w temperatu¬ rze wyzszej jest juz znane.Chociaz sposób ten umozliwia tworzenie sie alkoholu butylowego bezposrednio z al¬ koholu etylowego w jednej fazie reakcji, to jednak przemysl nie mógl dotychczas z tych znanych metod wyciagnac zadnych korzysci. Przyczyna tego stanu rzeczy by¬ lo to, ze przy znanych obecnie metodach wydajnosc otrzymywanego produktu i przemiana materialu wyjsciowego byly nie¬ dostateczne. Ponadto przy otrzymywaniu butanolu wedlug znanych metod zawartosc mniej wartosciowych lub tez bezwartoscio¬ wych produktów ubocznych byla zbyt du¬ za.Wykryto obecnie, ze przemiane alko¬ holu etylowego w alkohol butylowy mozna przeprowadzic w ten sposób, ze alkohol etylowy w postaci pary przepuszcza sie pod cisnieniem wysokim, najkorzystniej pod cisnieniem 10 — 100 atm i wyzszym, poprzez szczególne katalizatory z predko¬ scia przeplywu wieksza od 920 g, najko¬ rzystniej z predokscia wynoszaca 2 300 — 4 600 g alkoholu na godzine, liczac na litr katalizatora. Katalizatory te w mysl wy¬ nalazku niniejszego zawieraja w przewaza¬ jacej czesci, to jest okolo 80% i wiecej — zwiazków magnezowych, podczas gdy resz¬ te stanowia uwodorniajace ciala kontakto-we, jak np. miedz, srebra lub zelazo. Masy kontaktowe moga byc calkowicie wykonane , z metalu dzialajacego katalitycznie, badz tez moga byc hfrh powleczone lub napawa¬ ne.Katalizatory wzglednie czynne skladni¬ ki katalizatora winny sie skladac, jak juz wspomniano, w przewazajacej czesci ze zwiazków magnezowych lub podobnych (to jest z tlenku magnezowego-, weglanu ma¬ gnezowego i zwiazków podobnych). Czesc tych zwiazków magnezowych moze jednak byc zastapiona zwiazkami wapnia, krzemu i t. d. Jako skladniki katalizatora dzialaja¬ ce uwodorniajaco wchodza w gre: miedz, srebro, mangan, zelazo, chrom, wolfram, cynk, cyna, nikiel, kobalt i to w postaci* pierwiastków lub tez w postaci ich zwiaz¬ ków, jako to, tlenków, weglanów, octanów, azotanów lub ich mieszaniny.Katalizatory te mozna, jak juz wspom¬ niano, osadzac na nosnikach wzglednie mozna napawac nosniki roztworami zawie¬ rajacymi katalizatory, to jest mozna je sto¬ sowac w postaci osadów na nosnikach Ja¬ ko masy nosnikowe mozna stosowac np. ma¬ sy korundowe, gline, wegiel porowaty lub tez metale (gBo). Z podobnym wynikiem mozna równiez stosowac weglan magnezo¬ wy, magnezyt, wzglednie dolomit, przy czym obok ich wlasciwosci, jako nosnika, moze równiez w gre wchodzic ich dzialanie aktywne. Materialy kiontaktowe mozna po¬ nadto wytworzyc przez wspólne wytracenie z roztworów wodnych ich soli i odsaczenie oraiz wysuszenie otrzymanych w ten sposób osaddw.Opisane katalizatory mozna stosowac bez traktowania uprzedniego, np. utlenia¬ nia. Korzystnie jest jednak formowac je w obecnosci wradoru lub innych gazów dziala¬ jacych redukujaco. Przemiane katalitycz¬ na przeprowadza sie pod cisnieniem wyso' kim najlepiej pod cisnieniem 10 — 100 atnu i wyzszym, Reakcje te przeprowadza sie w temperaturze 250 — 550°C, najlepiej 250 — 400°C. Ponadto nalezy w mysl wy¬ nalazku niniejszego przepuszczac alkohol w postaci pary z predkoscia wieksza, niz to bylo uwazane dotychczas za konieczne wzglednie za korzystne. Przepuszczanie 920 — 4600 g alkoholu na godzine po¬ przez litr katalizatora okazalo sie korzyst¬ ne, mozna jednak przepuszczac ilosci jesz¬ cze wieksze z podobnym wynikiem.Reakcje te mozna przeprowadzac okre¬ sowo lub w sposób ciagly. Alkohol etylo¬ wy,, przeznaczony do przeróbki, mozna sto¬ sowac ewentualnie w mieszaninie z parami lub gazami obojetnymi, jak np. z wodorem.Powyzej wzmiankowane katalizatory wy¬ kazuja dobra trwalosc. Gdy; aktywnosc ma¬ sy kontaktowej zmniejszy sie, mozna ja re¬ generowac w sposób znany w temperaturze okolo 500aC, jak np. przez przedmuchiwa¬ nie przez nia powietrza wilgotnego.Jako material, z którego wykonywa sie naczynie zawierajace mase kontaktowa, wchodzi w gre glin, zelazo, miedz i metale podobne. Pierwsze z nich wykazuja te nie¬ dogodnosc, iz utworzony butanol jest zbyt mocno atakowany. Zamiast wspomnianych metali mozna stosowac równiez ich stopy, jak np. stale zawierajace nikiel wzglednie chrom.Produkt reakcji, otrzymany w sposób opisany, poddaje sie destylacji, przy czym niezmieniony alkohol etylowy, jak równiez ewentualnie wystepujacy aldehyd octowy lub maslowy mozna stosowac ponownie, jako material wyjsciowy. Obok alkoholu butylowego otrzymuje sie za pomoca sposo¬ bu niniejszego octan etylowy, jako cenny produkt uboczny.Przyklad I. Katalizator, skladajacy sie z 89% wagowych Mg w postaci tlenku tech¬ nicznego i 8% Al w postaci pasty glino¬ wej, jak równiez Z% miedzi, jako tlenku, który sie formuje przez prasowanie po do¬ kladnym zmieszaniu, utrzymuje sie w tem¬ peraturze 350°C pod cisnieniem 60 atm w naczyniu reakcyjnym w warunkach wspom- — 2 —nianych, przy czym przepuszcza sie przez kazdy litr kontaktu na godzine 4443,6 g etanolu. Otrzymuje sie butanol w ilosci wy¬ noszacej teoretycznie 48,0% i alkohol hek- sylowy w ilosci wynoszacej teoretycznie 28,0%, 13,3% octanu etylowego i nieznacz¬ na ilosc wyzszych alkoholi. Ponadto otrzy¬ muje sie 6,4% kwasu kapronowego i tylko 3% bezwodnika kwasu weglowego, tlenku wegla1 i metanu.Przyklad II. Poprzez ten sam kontakt, jak w przykladzie I, i w tych samych wa¬ runkach, jednak przy przepuszczaniu 4577 g etanolu i 344 g H2 na godzine otrzymuje sie alkohol butylowy w ilosci 38,6%' (teore¬ tycznie obliczonych), alkohol heksylowy w ilosci 25,8% (teoretycznie obliczonych), 9% i wiecej octanu etylowego, 5% kwasu kapro¬ nowego i tylko 2% produktów gazowych, powstalych z rozszczepiania.Przyklad III. Za pomoca tego samego katalizatora, jak w przykladzie I i II, i w tych samych warunkach, jednaki przy prze¬ puszczaniu! 2244,8 g etanolu na godzine po¬ przez litr kontaktu (bez wodoru) otrzymuje sie 47,8% butanolu, 18,5% (teoretycznych) heksanolu, 18,2% octanu etylowego, 8,4% kwasu kapronowego i tylko 3% produktów gazowych, powstalych z rozszczepiania.Przyklad IV. Podobne wyniki osiaga sie za pomoca katalizatora, skladajacego sie z porowatych kawalków szmerglu (okolo 90% korundu), nasyconych roztworem oc¬ tanu magnezowego, glinowego' i miedzio¬ wego, tak iz na 100 czesci wagowych ko¬ rundu przypada 18% wagowych magnezu, 1»6% wagowych glinu i 0,6% wagowych miedzi.Ilosc przepuszczanego etanolu, podana w powyzszych przykladach, moze byc mniejsza, to jest moze wynosic okolo 920 — 1150 g/godz. i na litr kontaktu; ilosc ta moze byc równiez i wieksza od 4 600 g al¬ koholu. Równiez i cisnienie, podane w po¬ wyzszych przykladach, moze sie zmieniac stosownie do powyzszych danych w naj¬ szerszych granicach. Prowadzac prace pod cisnieniem wysokim, a przede wszystkim stosujac duza predkosc przeplywu, osiaga sie miedzy innymi te korzysc, ze mozna znacznie zwiekszyc sprawnosc aparatury. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania butanolu z al¬ koholu etylowego, znamienny tym, ze alko¬ hol etylowy w postaci pary przepuszcza sie pod cisnieniem wysokim, najlepiej pod cis¬ nieniem 10 — 100 atm i wiekszym, z pred¬ koscia przeplywu wynoszaca co najmniej 920 g, a najlepiej co najmniej 2 300 — 4 600 g alkoholu na godzine, liczac na litr kon¬ taktu, poprzez katalizatory, skladajace sie z okolo 80% i wiekszej ilosci zwiazków magnezowych wzglednie z mieszaniny zwiazków magnezu ii zwiazków innych me¬ tali lekkich, podczas gdy pozostala ilosc stanowi miedz, wzglednie zwiazki miedzi, srebra, zelaiza lub innych katalizatorów u- wodornfiajacych.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze alkohol etylowy stosuje sie w po¬ staci mieszaniny z innymi obojetnymi sub¬ stancjami, jak np. wodorem. Deutsche Gold- und Sil be r- Scheideanstalt vormals Roessl er. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL