PL45794B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 18 kwietnia 1962 r. opublikowano dnia /mm °. m.Ciotek a BI BI Urzedu Patentowego POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45794 Instytut Chemii Ogólnej*) Warszawa. Polska KI. 12 o, 10 Sposób wytwarzania ketonów z alkoholi alicyklicznych Patent trwa od dnia 29-'grudnia 1960 r.Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwa¬ rzania ketonów z alkoholi alicyklicznych.Wedlug znamych metod ketony alicykliczne otrzymuje sie z alkoholi alicyklicznych przez ich odwodornienie, np. cykloheksanon otrzymu¬ je sie przez odwodornienie cykloheksanolu. Re¬ akcje odwodorniania cykloheksanolu prowadzi sie na ogól w terciiperaturze okolo 40G°C, w fa¬ zie gazowej. W warunkach tych stosunkowo duza ilosc substratu ulega zbyt daleko posu¬ nietemu odwodornieniu np. do fenolu oraz de- hydratacji np. do cykloheksanu. Poza tym pro¬ dukt ulega kondensacji tworzac zwiazki nie majace zastosowania, jak np. cykloheksylide- nocykloheksanon. Tego rodzaju reakcje ubocz¬ ne obnizaja wydajnosc wlasciwego produktu i powoduja zanieczyszczenia zarówno produk¬ tów cieklych jak i gazowych (wodór). Ponad¬ to proces wymaga zuzycia znacznych ilosci energii na odparowanie reagentów i przegrza- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest doc. dr Stanislaw Ciborow¬ ski. nie par, a poza tym stosowania1 skomplikowa¬ nej aparatury.Powyzszych wad nie posiada sposób otrzymy¬ wania ketonów alicyklicznych, bedacy przed¬ miotem wynalazku. Sposób ten polega na o- grzewaniu w fazie cieklej, w obecnosci katali¬ zatora, poddawanego odwodornianiu alkoholu alicyklicznego ze zwiazkiem aromatycznym, który jednoczesnie ulega uwodornieniu wodo¬ rem pochodzacym ze zwiazku odwodornianego.Jako katalizator stosuje sie katalizatory reak¬ cji uwodorniania pierscieni aromatycznych, np. niklowe. Temperatura reakcji jest stosunkowo niska i wynosi np. jak podano w przykladzie okolo 170°C, co w tym przypadku nie jest sprzeczne z prawami termodynamiki ze wzgle¬ du na udzial w reakcji zwiazku aromatycznego.W procesie tym zwiazek aromatyczny zostaje uwodorniony tworzacym sie wodorem zaadsor- bowanym na powierzchni katalizatora. Czesc wodoru, która ulega desorpcji nie bierze u- dzialu w reakcji i uchodzi z ukladu razem z parami reagentów.Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest duzaszybkosc reakcji oraz moznosc bezposredniego wykorzystania wodoru do uwodorniania zwiaz¬ ków aromatycznych.Praktyczne przeprowadzenie reakcji sposo¬ bem wedlug wynalazku w porównaniu do naj¬ czesciej stosowanych metod jest nastepujace.Dotychczas np. cykloheksanon otrzymuje sie przez uwodornienie fenolu do cykloheksanolu w temperaturze 160'C dzialaniem wodoru w obecnosci katalizatora i pod zwiekszonym cis¬ nieniem oraz nastepne odwódornienie cyklohek¬ sanolu do cykloheksanonu, najczesciej przez przepuszczanie par cykloheksanolu przez warstwe katalizatora w temperaturze okolo 400 C. Wedlug wynalazku, w celu otrzymania np. jak podano wyzej cykloheksanonu, jedynie Czesc fenolu uwodornia sie do cykloheksanolu, natomiast uwodornienie pozostalej czesci fenolu przebiega przy jednoczesnym odwodornieniu cykloheksanolu do cykloheksanonu. Reakcje odwodorniania cykloheksanolu do cykloheksa¬ nonu prowadzi sie przez ogrzewanie mieszani¬ ny cykloheksanolu z fenolem w fazie cieklej w obecnosci katalizatora, np. niklowego, w tem¬ peraturze okolo 170°C. Tworzacy sie w reakcji wodór uwodarnia fenol do cykloheksanolu, Nadmiar wodoru usuwa sie z reaktora lacznie z parami oddestylowanych reagentów, Reagen¬ ty powinno sie oddestylowac w takiej ilosci,, aby stale usuwac tworzacy sie cykloheksanon Oddestylowane pary wykrapla sie, zas wodór odprowadza i wykorzystuje do innych celew.Wykropiona ciecz poddaje sóe nastepnie rek¬ tyfikacji prózniowej, w której oddziela sie czys-, ty cykloheksanom, natomiast pozostalosc zawie¬ rajaca cykloheksanol oraz pewne ilosci fenolu zawraca sie z powrotem do reaktora. W opisa¬ nym ukladzie reakcja przebiega w sposób ciagly przy stalym doprowadzaniu do reaktora cyklo¬ heksanolu i fenolu. Przy zawartosci fenolu w reagujapej mieszaninie w granicach 30—40% wagowych reakcja w przyblizeniu przebiega wedlug równania stechiometrycznego. 4 C6HtlOH + C6H5OH _» 5 C6H10O -!- 2 H2 Szybkosc reakcji zalezy tu miedzy innymi od zawartosci cyklóhetosamonu w reagujacej mie¬ szaninie. Przy zawartosci cykloheksanonu oko¬ lo 30% wagowo oraz zawartosci katalizatora okolo 5% wagowo, ilosc tworzacego sie cyklo¬ heksanonu wynosi od 1 do 2 kg/godzine na ki¬ logram katalizatora. Przy nizszych stezeniach cykloheksanonu ilosc ta znacznie wzrasta.W analogiczny sposób mozna prowadzic we¬ dlug wynalazku proces odwodorniania cyklo¬ heksanolu do cykloheksanonu, jezeli sprzezona z tym procesem reakcja jest np. uwodornianie benzenu do cykloheksanu. Wlasciwa pozadana temperature reakcji uzyskuje sie przez dobór odpowiedniego cisnienia.Sposób wedlug wynalazku umozliwia otrzy¬ mywanie ketonów z rózmych alkoholi alicy- klicznych, przy czym stosowanymi zwiazkami aromatycznymi moga ibyc zwiazki wodorotle¬ nowe, które po uwodornieniu pierscienia daja alkohole alicykliczne, stanowiace produkt wyj¬ sciowy do otrzymywania odpowiedniego keto¬ nu lub tez inne zwiazki aromatyczne.Przyklad: Do mieszalnika zaopatrzone¬ go w wezownice grzejna zaladowuje sie mie¬ szanine fenolu z cykloheksanolem o skladzie 40% fenolu i 60% cykloheksanolu. Do miesza¬ niny wprowadza sie nastepnie 1—10% zredu¬ kowanego katalizatora niklowego w postaci pylu. Zawartosc ogrzewa sie do wrzenia, tj. do okolo 170°C. W warunkach tych zachodzi re¬ akcja w której cykloheksanol przechodzi w cykloheksanon, a fenol uwodornia sie do cy¬ kloheksanolu. Produkt reakcji odprowadza sie przez oddestyIowywarnie reagentów. Równoczes¬ nie do reaktora doprowadza sie odpowiednia ilosc mieszaniny zawierajacej 80% cykloheksa¬ nolu i 20% fenolu. Pary z reaktora kondensu- je sie, oddzielajac jednoczesnie wodór, po czym produkt ciekly poddaje sie rektyfikacji próz¬ niowej, oddestylowujac cykloheksanon, który jest skladnikiem najnizej wrzacym. Pozosta¬ la ciecz zawierajaca cykloheksanol i fenol za¬ wraca sie do reaktora. Po ustalaniu sie równo¬ wagi sklad mieszaniny z reaktora wynosi w przyblizeniu cykloheksanolu 50%, fenolu 30%, cykloheksanonu 20%. Wydajnosc cykloheksa¬ nonu wynosi 98—99% wydajnosci teoretycznej. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania ketonów z alkoholi ali- cyklicznych, znamienny tym, ze alkohol ali- cykliczny ogrzewa sie ze zwiazkiem aroma¬ tycznym w fazie cieklej w obecnosci kata¬ lizatora uwodorniania, przy czym nastepu¬ je odwodornienie alkoholu alicyklicznego do ketonu i jednoczesnie uwodornienie zwiazku aromatycznego do zwiazku alicyklicznego.

2. Sposób wedlug zaistrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie katalizatory reakcji uwodornie-nia pierscieni aromatycznych, zwlaszcza ka¬ talizatory niklowe, 3. Sposób wedlug zastaz* 112, znamienny tym, ze reagenty odprowadza sie z reaktora w sposób ciagly lub periodyczny przez oddes- tylowywanie, przy czym na ich miejsce wpro¬ wadza sie mieszanine sujbstratów. Instytut Chemii Ogólnej Zastepca: mgr inz. Antoni Sentek rzecznik patentowy 674. RSW „Prasa", Kielce PL