PL25662B1 - Sposób przemiany pierwszorzedowych alkoholi alifatycznych w estry o podwójnej liczbie atomów wegla w czasteczce, a zwlaszcza alkoholu etylowego w octan etylowy. - Google Patents

Description

Znane jest juz przeprowadzanie alko¬ holu ponad katalizatorami odwodorniajacy- mi, ogrzanymi do temperatur 250 — 500°C i utrzymywanymi pod cisnieniem przewyz¬ szajacym 10 atm, w celu czesciowej prze¬ miany alkoholu na produkty takie, jak oc¬ tan etylu, butanol, aldehyd octowy, aceton, alkohol krotonowy, octany butylowy oraz krotonowy i rózne inne wyzsze alkohole al¬ bo odpowiednie estry.Wiadomo równiez, ze jesli zasadniczo równoczasteczkowa mieszanine alkoholu z wodorem przeprowadzi sie ponad pewnymi katalizatorami, zlozonymi z tlenku magne¬ zowego, zmieszanego z innymi tlenkami i ogrzanego do^ temperatury 220 — 350°C, poid cisnieniem atmosferycznym, to po¬ wstaja wyzszie alkohole, a zwlaszcza bu¬ tanol i heksanok, obok malych ilosci al¬ dehydu octowego, maslowego i kratono- wegoi.Przedmiotem wynalazku niniejszego jest sposób, pozwalajacy na osiaganie pra¬ wie wylacznej przemiany alkoholu na oc¬ tan etylowy. Opiera sie on na spostrzeze¬ niach nastepujacych.Jesli pary alkoholowe bez specjalnych ostroznosci przeprowadza sie nad kataliza¬ torem odwodorniajacym, ogrzanym do tem- perattiry 200 — 260°Cf to obserwuje sie je- I aminie energiczne wywiazywanie sie wodo- f ru z wytwarzaniem aldehydu octowego, ;^|sli zas zamiast pozwolic gazom, wytwo- ^Yztmym podczas reakcji i zawierajacym -duze ilosci wodoru, zmieszanego z parami * octanu etylowego, aldehydu octowego i al¬ koholu niezmienionego, na ulatnianie sie z pieca chwyta sie je przy Wylocie za pomo¬ ca jakiegokolwiek urzadzenia mechanicz¬ nego po czesciowym skropleniu i zmusza do szybkiego krazenia w piecu postepujac tak, azeby ilosc tych gazów, bogatych w wo¬ dór (gazy te po czesciowym skropleniu par w nich zawartych zawieraja znacznie mniejsze ilosci octanu etylowego, aldehydu octowego i alkoholu, to jest gazy te sa je¬ szcze bogatsze w wodór niz gazy poprzed¬ nie) , doprowadzona w ten sposób do katali¬ zatora, byla znaczna w stosunku do ilosci dostarczanego alkoholu, to okazuje sie nie¬ oczekiwanie, ze czesc alkoholu przeksztal¬ ca sie na octan etylowy.Jednoczesnie powstaje mala ilosc alde¬ hydu octowego. Stwierdzono równiez, ze al¬ dehyd octowy mozna przeksztalcic z kolei na octan etylu w piecu katalitycznym w warunkach, w których przeprowadza sie reakcje glówna.Odbywa sie to tak, jak gdyby zachodzi¬ ly dwie nastepujace reakcje: 2CHa — CH9OH CH, COOCH2 —CHS 2H0 2Cff, — CHO + CH3 — COOCH2 — CHs W tych warunkach zaleca sie wiec od¬ dzielenie aldehydu octowego i alkoholu, który nie wszedl w reakcje, i skierowanie produktów tych do obiegu w celu ich prze¬ miany ostatecznej i calkowitej na octan e- tylowy.Sposób wedlug wynalazku niniejszego, oparty na tych spostrzezeniach, polega za¬ sadniczo na tym, ze alkohol przeznaczony do przemiany kieruje sie na katalizator odwodorniajacy, ogrzany do temperatury 200 — 260aC, nastepnie produkty gazowe, otrzymane z tej przemiany katalitycznej i zawierajace obok znacznych ilosci wodoru pary octanu etylowego, aldehydu octowe¬ go i alkoholu, skrapla sie czesciowo, a ga¬ zy i pary nieskroplone odprowadza sie w sposób ciagly z powrotem na katalizator jednoczesnie ze swiezym alkoholem. Naj¬ lepiej jest doplyw alkoholu i kierowanie z powrotem gazów i par regulowac w ten sposób, azeby ilosc tych gazów i par byla znaczna w stosunku do ilosci alkoholu. Po¬ za tym z produktów skroplonych odzyskuje sie aldehyd octowy i alkohol, który nie wszedl w reakcje, i wprowadza sie je z po¬ wrotem na katalizator.Nalezy zaznaczyc,, ze jesli do reakcji stosuje sie alkohol rozcienczony, to ilosc wytworzonego estru szybko sie zmniejsza, a jednoczesnie powstaje znaczna ilosc kwa¬ su octowego. Konieczne jest wiec stosowa¬ nie alkoholu bezwodnego, aby otrzymac maksimalny wspólczynnik przemiany alko¬ holu na ester, a jednoczesnie duza wydaj¬ nosc estru.Jako katalizatory mozna stosowac wszelkie metale zredukowane, wykazujace dzialanie odwodorniajace, pod warunkiem, ze beda one powodowaly mozliwie slaby rozklad alkoholu na tlenek wegla, dwutle¬ nek wegla i weglowodory.Prawie zawsze korzystne jest dodawa¬ nie malej ilosci tlenków — przyspieszaczy, sposród których najbardziej interesujacymi sa tlenki tytanu, toru i uranu.Sposób niniejszy mozna stosowac nie- tylko do alkoholu zwyklego, lecz takze do — 2 —innych pierwszorzedowycli alkoholi alifa¬ tycznych, z których w ten sposób powstaja odpowiednie estry o podwójnej liczbie ato¬ mów wegla w czasteczce.Ponizszy przyklad w zwiazku z rysun¬ kiem, przedstawiajacym tytulem przykla¬ du schemat aparatu do wykonywania pro¬ cesu wedlug wynalazku niniejszego, wyja¬ snia sposób stanowiacy przedmiot wyna¬ lazku.Przyklad. Bezwodny alkohol etylowy wprowadza sie z szybkoscia 100 kg/godz do wyparnika 10, polaczonego z piecem 1, zawierajacym jako katalizator zredukowa¬ na miedz, umieszczona na ziemi okrzemko¬ wej i zawierajaca jako przyspieszacz 10% tlenku uranu. Po ogrzaniu katalizatora do 220°C stwierdza sie najpierw energiczne wywiazywanie sie wodoru z wytwarzaniem czystego aldehydu octowego, który czescio¬ wo skrapla sie w chlodnicy 2 jednoczesnie z niezmienionym alkoholem, a cala ilosc skroplin zbiera sie w zbiorniku 3.Jesli w tej chwili gazy, wywiazujace sie w miejscu 4, porwie sie za pomoca prze- wietrznika 5 i wprowadzi z powrotem na katalizator jednoczesnie z parami alkoho¬ lu, którego zasilanie pozostaje niezmienio¬ ne, to stwierdzi sie, ze ciecze, skroplone po przejsciu przez piec katalityczny w zbior¬ niku 3, zawieraja znaczna ilosc octanu ety¬ lowego, podczas gdy jednoczesnie %-owa ilosc aldehydu octowego sie zmniejsza. Al¬ dehyd octowy mozna oddzielac za pomoca destylacji w kolumnie 6 i odprowadzac w sposób ciagly z powrotem przewodem 11 wraz ze swiezym alkoholem. Poczawszy od tej chwili aparat osiaga bieg normalny.Postepuje sie w ten sposób, azeby stru¬ mien gazu, bogatego w wodór i wprowadza¬ nego ponownie na katalizator, byl obfity.W celu wyjasnienia mozna np. podac, ze dzialanie przewietrznika reguluje sie w ten sposób, azeby szybkosc przeplywu ga¬ zów wynosila 250 m3/godz, szybkosc zas doprowadzania alkoholu — 100 kg/godz.Z aparatu w miejscu 7 przez zawór ja¬ kiegokolwiek typu uchodzi wodór w ilosci, odpowiadajacej ilosci wytworzonego octa¬ nu etylowego. Przy wylocie z pieca katali¬ tycznego w zbiorniku 3 skrapla sie ciecz al¬ koholowa, wykazujaca w przyblizeniu sklad nastepujacy: octanuetylu 17% aldehydu octowego 1,5% kwasu octowego 0,15% butanolu i wyzszych alkoholi 0,7% wody slady alkoholu w przyblizeniu 80,0% róznych reszta.Wydajnosc octanu etylowegp w stosun¬ ku do alkoholu, który znikl podczas reak¬ cji, wynosi 95%. U wierzcholka kolumny destylacyjnej 8 oddziela sie octan etylu, zmieszany z drobnymi ilosciami alkoholu i wody; mieszanina ta ma sklad posredni miedzy trójskladnikowa mieszanina azeo- tropowa, wrzaca w temperaturze 70t3°C, a dwuskladnikowa mieszanina azeotropowa ester - alkohol, wrzaca w temperaturze 71,8°C. Z tego produktu surowego mozna odciagnac znanymi metodami czysty bez¬ wodny octan etylu. Alkohol niezmieniony usuwa sie w stanie pasteryzowanym z ko¬ lumny destylacyjnej 8 przewodem 9 i od¬ prowadza z powrotem wraz z alkoholem swiezym do kadzi 13. Produkty ciezkie od¬ ciaga sie w miejscu 12 u podstawy ko¬ lumny.Wreszcie nalezy zaznaczyc, ze w razie potrzeby mozna caly proces lub jego czesc prowadzic pod cisnieniem róznym od atmo¬ sferycznego. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób przemiany pierwszorzedo- wych alkoholi alifatycznych w estry o po¬ dwójnej liczbie atomów wegla w czastecz¬ ce, a zwlaszcza alkoholu etylowego w octan — 3 —etylowy, znamienny tym, ze alkohol prze¬ znaczony do przemiany przepuszcza sie po¬ nad katalizatorem odwodorniajacym, o- grzanym do temperatury 200 — 260°C, i bogate w wodór produkty gazowe, wytwo* rzone podczas reakcji, po< mniej lub bar¬ dziej calkowitym skropleniu zawartych w nich par octanu etylowego, aldehydu octo¬ wego i alkoholu, kieruje sie za pomoca ja¬ kiegokolwiek badz urzadzenia mechanicz¬ nego w sposób ciagly z powrotem do pieca katalitycznego,
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze w rurze katalitycznej utrzymuje sie przeplyw produktów gazowych znaczny w stosunku do ilosci doprowadzanego al¬ koholu*
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, zna¬ mienny tym, ze stosuje sie alkohole mozli¬ wie bezwodne, aby osiagnac duze wspól¬ czynniki przemiany alkoholi tych w estry przy kazdym przejsciu ponad katalizato¬ rem i uniknac wytwarzania kwasów tlu¬ szczowych 6 tej samej liczbie atomów we¬ gla w czasteczce, co i wytwarzany alko¬ hol.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tym, ze odzyskuje sie aldehyd octo¬ wy, wytworzony podczas reakcji, i wpro¬ wadza sie go z powrotem do pieca odwo- dorniajacego wraz ze swiezym alkoholem tak, azeby osiagnac prawie calkowita prze¬ miane uzytego alkoholu na odpowiednie estry.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 — 4, zna¬ mienny tym, ze sie stosuje katalizatory od- wodorniajace w postaci zredukowanych me¬ tali z dodatkiem ewentualnie tlenków, zdol¬ nych do zwiekszania wspólczynnika prze¬ miany alkoholu w ester przy kazdorazo¬ wym przejsciu ponad katalizatorem, najle¬ piej tlenków, tytanu, toru i uranu. Usines de Melle (SO'ciete Anonyme). Henr i Marti ni Guinot. Zastepca: M, Skrzypkowski, rzecznik patentowy. bruk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL