Способ получения фурфурилового спирта

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк Авторскому свидетельству Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 ц 956478 фД7 Ф(23) Приоритет С 07 0 307/44 Государственный комитет СССР по делам нзобретенинй и открытийОпубликовано 070982, Бюллетень К 9 ЗЗ Дата опубликования описания 07.09 .82 Е.А. Преображенская, Ю.ММаматов, И.П. Поляков,Л.Г. Гранкина, Е.Г. Абдуганиев, И.А; Бекбулатов;А.М, Деговцов, Л.Ю. Чиванова, Л,Д, Перцов иБ.Б,:Березина(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУРФУРИЛОВОГО СПИРТА 1Изобретение относится к способу получения фурфурилового спирта, который находит широкое применение в чистом.видекак селективный растворитель, а также используется в качестве исходного продукта для получения лаков, покрытий, свяэукщих литьевых смесей.Многочисленные способы получения Фурфурилового спирта можно подразделить на способы жидкофаэного и парофазного гидрирования.Известны следующие способы получения фурфурилового спирта в паровой фазе: гидрирование Фурфурола на медносиликатном катализаторе при 80-200 оС и атмосферном давлении 13", гидрирование Фурфурола на медно-силикатном катализаторе, йромотированном окислами элементов П-группы периодической система, при 190-195 оС 123; гидрирование Фурфурола на сплавном медно-алюминиевом катализаторе при 100-150 С и атмосФерном давлении при использовании в качестве гидрирующего агента газов синтеза аммиака (33; на медно-хромовом катализаторе, содержащем промотор-кальций, барий или цинк, при 100-300 оС и, атмосферном или повьваенном давлении (4 3. Известен. также способ жидкофазного гидрирования Фурфурола на суспендированном медно-хромитовом катализаторе в присутствии циклогексиламина при 170-200 оС и давлении150-220 атм С 53,Однако парофазные способы гидрирования, являясь более интенсивными, в то же время требуют более10 сложного аппаратурного оформления,в связи с чем.они менее предпочтительны, Общим недостатком известных способов является невысокаястепень чистоты получаемого Фурфури"лавого спирта (не выше 96 основного вещества ). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ жидкофаэного гидрирования фурфурола водородом на медно-хромитовом катализаторе, промотированном окисью щелочноземельного металла, при 90-175 оС и давлении водорода 30-200 атм 63.Способ характеризуется недостаточной степенью (чистоты продукта). Анализ фурфурилового спирта, выпускаемого фирмой ЯцаМег Оаса показал, что Фурфуриловый спирт содержит более восьми примесей, а56478 50 3 9Ф содержание основного вещества не превышает 96.Цель изобретения - повышены чистоты целевого продукта.цель достигается тем, что фурфурол подвергают гидрированию водородом последовательным пропусканием через слои медно-хромитового катализатора, промотированного окисями щелочноземельных металлов, и взятого в виде четырех слоев, катализатора, смешанного с керамикой в соотношениях 1:2, 1:1 2:1,25-1 соответственно, и Фурфурол пропускают последовательно через укаэанные слои при температуре от 50 до 140 С и давлении 60-65 атм с последующим введением в полученный катализат стабилизатора аминного типа и ректиФикацией его,Катализатор получают исходя иэ аэотнокислых солей бария и/или кальция, меди, бихромата аммония и гидрата окиси аммония или карбоната аммония ) в соответствии с известным способом 163, Обычно испльэуют катализатор н количестве 0,3-0,8 вес. в расчете на фурфурол.В качестве стабилизатора аминного типа предпочтительно используют моноэтаноламин или гидразингидрат.Количество вводимого стабилизатора зависит от содержания Фурфурола и кислот в реакционной смеси.Процесс получения фурфурилового спирта в соответствии с изобретением может осуществляться периодически и непрерывно.П р и м е р 1. В реактор высотой 10000 мм и диаметром 450 мм загружают кольца Рашига размером 15 р 15 мм или 25 х 25 мм, затем последовательно четыре слоя медно-хромитового катализатора, смешанного с керамикой при весовом соотношении катализатора и керамики 1:2; 1:1; 2:1; 5:1 соответственно.Общее количество загружаемого в реактор катализатора .составляет 750-800 кг и керамики 700-720 кг.Свежеперегнанный Фурфурол непрерывно со скоростью 100 кг/ч подают на смешение с водородом, подогревают до 50 С и направляют в реакцион 5 10 5 20 25 30 35 40 45 ную зону, Гидрирование осуществляют при постепенном подъеме температуры от 50 до 140 С и давлении 60- 65 атм. Полученный катализат направляют в емкость, куда непрерывно из меринка подают стабилизатормонозтаноламин из расчета 0,39 вес. от каталиэата ( содержание фурфурола и кислот в катализате 0,35 вес;, а затем непрерывно подают на ректификационную установку, где смесь Фракционируют под вакуумом. Получают головную фракцию, с т, кип. 30- 75 С/20 мм рт.ст. - 0,61 кг/ч 10,6); основную Фракцию с т. кип.76-78 С/20 мм рт.ст. - 99,96 кг/ч (98 ); кубовый остаток 1,32 кг/ч 11,3); потери 011 кг/ч (0,1).П р и м е р 2. В реактор загружают катализатор, смешанный с керамикой, свежеперегнанный фурфурол в колйчестве 70 кг, создают давление 60-65 атм, подачей водорода в реактор. Гидрирование осуществляют при постепенном .подъеме температуры от 50 до 140 вС и давлении 60-65 атм, в течение 60 мин. Выход катализата 69, 4 кг, 96,4 от теории. Определяют содержание остаточного фурфурола и кислот в катализате для расчета необходимого количества стабилизатора. Содержание Фурфурола и кислот в катализате составляет 0,35 вес. от катализата.В реактор емкостью 50 л, снабженный нисходящим холодильником и приемником, помещают 30 л33,75 кг) свеженаработанного катализата и 0,051 кг (0,15 от веса катализата гидразингидрата. После перегонки под вакуумом получают фурфуриловый спирт с выходом 98,2.Фракционный состав: головная фракция с т, кип. 30-75 фС/20 мм рт.ст, 0,20 кг 0,6); основная фракция - товар, т. кип. 76-78 С/20 мм рт;ст.33,16 кг 98,2); кубовый остаток 0,33 кг 1,0 ); потери - 0,06 кг 0,2 ). Сравнительные характеристики фурФурилового спирта, получаемого различными способами, приведены в таблице.956478 Продолжение таблицы. Показатели Известный щ Предлагае- мый Коэффициент преломленияпри 23 О С 1,4875 1,4850 Кислотное число, мг/КОНна 1 г спирта 0,09 0,45 формула изобретения Составитель И, Дьяченко Редактор А. Долинич Техред Ж.Кастелевич Корректор С. ШекмарЗаказ 6508/1 Тираж 445 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Строение и чистота Фурфурилового спирта подтверждены данными элементарного анализа, методом газо-жидкостной хроматографии и спектром ЯМР.Предлагаемый способ имеет следующие преимущества: повышается чистота продукта - содержание фурфурола сократилось в 100 раз, содержание кислот - в 5 раз, а содержание основного вещества повысилось с 96 до 99,4; вдвое сокращается количество неутилизируемас отходов продуктов осмоления ),приводящих к загрязнению окружающей среды.Ориентировочный экономический эффект разработки составляет 75- 80 тыс, руб. 1Способ получения фурфурилового спирта гидрированием фурфурола водородом на медно-хромитовом катализаторе, промотированном окисью щелочноземельного. металла при нагревании и повышенном давлении, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чистоты целевого продукта, используют катализатор в виде четырех слоев, каждый иэ которых представляет собой смесь катализаторас керамикой в соотношениях 1:2;1:1; 2:1; 2,5:1 соответственно, и 20 Фурфурол пропускают последовательно через указанные слои при температуре от 50 до 140 С с последующимвведением в полученный катализатстабилизатора аминного типа.25 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что процесс проводят.при давлении 60-65 атм.3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что в качестве стабилизатора аминного типа используютмоноэтаноламин или гидразингидрат. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании Ю 734118,кл. 2/3/с, опублик. 1952.2. Патент ФРГ 9 835148 укл. 12 д 24, опублик. 1952.3 Патент франции 9 2259099,кл. С 07 0 307/44, опублик. 1974.4 О 4. Патент ПНР 9 77554,кл. С 07 0 307/44, опублик. 1977.5. Патент Венгрии В 147519,кл. С 07 О, опублик. 1970,6. Патент СЫА Р 2094975,45 кл, 260-347,8, опублик. 1937 (прототип).