Способ получения 2, 5-диметилфурана

(19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ д(д ТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Институт органического синтеза АН ЛатвССР(56) Авторское свидетельство СССР У 1113380 кл, С 07 1) 307/36, 1984.1(57) Изобретение относится к гетеро циклическим соединениям, в частност к получению 2,5-диметилфурана (ДМФ) Цель - повышение производительности процесса и снижение рас- хода водорода. Получение ДМФ ведут 4 С О 7 П 307 / 3 6 В 0 1 Л 23 /8 гидрированием 5-метилфурфурола (МФ) в присутствии окисного меднохромитно". го катализатора в паровой фазе (при нагревании), КТ имеет состав, %: окись меди 40,4 - 48,6; окись хрома 39,0 в 47,6; окись бария (кальция) 3,4 - 9,8; графит 2,0 - 2,8; вода- остальное, КТ предварительно восстао навливают водородом при 180-250 С. Процесс осуществляют при скорости подачи МФ 1,0-3,0 ч и молярном от ношении водород - МФ 2,3 4,9:1 и 200-320 С. Предпочтительно процесс ведут в присутствии паров воды при молярном соотношении вода 5, МФ 0,2 - .0,5:1. Способ позволяет в 2-3 раза повысить производительность процесса и снизить расход водорода. 1 з.п ф-лы, 1 табл.чистого.Для уменьшения градиента температуры в реакторе процесс гидрирования 5-метилфурфурола можно вести в присутствии небольшого количества водяного пара (0,2-0,5 моль воды на 1 моль 5-метилфурфурола), Применение водяного пара вместо инертных газов позволяет также повысить степень улавливания 2,5-диметилфурана из контактных газов, см, таблицу,В качестве исходного реагента может быть использован как чистый 5- метилфурфурол, так и продукт, содержащий 5-10% примеси фурфурола, т.е. для процесса не требуется сырье вы 45 БО 1 136 П 33Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2,5-диметилфурана, который используется в качестве дезодоранта, а также для получения биологически активных веществ.Цель изобретения - повышение производительности процесса и снижение расхода водорода. 10Цель достигается использованием окисного медно-хромитного катализатора, промотированного солями бария или кальция.При получении 2,5-диметилфурана в реактор загружают таблетки катализатора, который затем обрабатывают водородом при постепенном повышении температуры от 180 до 250 С до прекоращения поглощения водорода. Затем устанавливают заданные температуру и скорости подачи воцорода, 5-метилфурфурола и воды, На выходе из реактора конденсируют жицкие продукты реакции гидрирования, контактные газы 25 проходят через ловушку, охлаждаемую до -70 С, для более полного улавливания несконденсировавшегося продукта. Содержимое конденсатора и ловушки объединяют, органический слой отделяют от воды, взвешивают, анализируют и разгоняют на фракции.Целевой продукт выделяют из реакционной смеси отгонкой. Так, при разгонке 75 г смеси, содержащей 90,37 2 5-диметилфурана, 1,2% 5-метилфурфурола и 8,5% других продуктов (сильван, 5-метилфурфуриловый спирт и др,), в колбе, снабженной дефлегматором и холодильником, охлаждаемым водопроводной водой, получено 66,0 г 99,3%40 ного 2,5-диметилфурана, продукта, согласно ТУ 6-09-40-786-85 химически сокого качества, а применим и технический продукт.К тому же, основные побочные продукты процесса - сильван и 5-метилфурфуриловый спирт также являютсяценными для народного хозяйства продуктами и в процессе разгонки илиректификации реакционной смеси могутбыть выделены в чистом виде.П р и м е р 1. Через реактор с20 мл (25 г) промотированного бариемкатализатора, содержащего в пересчете на окислы, мас.7: 43,3 мас,%,окись меди 43,3; окись хрома 39,3;окись бария 9,8; вода 4,8; графит2,8, при 200 С в течение 1 ч пропусокают 23,2 г 5-метилфурфурола и 11 лводорода. Мольное соотношение водорода и 5-метилфурфурола - 2,3:1, скорость подачи.5-метилфурфурола - 1,0 чВ продуктах реакции определяют18,92 г 2,5-диметилфурана и 0,05 гнепрореагировавшего 5-метилфурфурола,Конверсия 5-метилфурфурола - 99,87.,селективность образования 2,5-диметилфурана - 93,6 мол.7., производительность по 2,5-диметилфурану - 946 г/лкатч . Выход 2,5 - диметилфурана 93,47.,чистота продукта 99,97П р и м е р 2. Через реактор с20 мл (25,2 г) промотированного барием катализатора, содержащего в пересчете на окислы, мас.7: окись меди40,0, окись хрома 47,6, окись барияо6,2, вода 3,7, графит 2,1, при 220 Св течение 1 ч пропускают 30,0 г 5 метилфурфурола и 27,5 л водорода.Мольное соотношение водорода и 5-метилфурфурола - 4,5:1, скорость подачи 5-метилфурфурола - 1,4 ч. Впродуктах реакции определяют 23,14 г2,5-диметилфурана и 0,21 г непрореагировавшего 5-метилфурфурола,Конверсия 5-метилфурфурола - 99,3%,селективность образования 2,5-диметилфурана - 91,3 мол. %, производительность по 2,5-диметилфурану1187 г/л кат.ч, Выход 2,5-диметилфурана 90, 6%, чистота продукта 99, 97.1П р и м е р 3, Через реактор с20, мл (25,8 г) промотированного барием катализатора, содержащего в пересчете на окислы, мас,7: окись меди48,6; окись хрома 39,0; окись бария6,6 вода 3,8; графит 2,0; при 26 С Св течение 1 ч пропускают 66,0 г 5 метилфурфурола и 38,0 л водорода.Мольное соотношение водорода и 5-ме 1362733тилфурфурола - 2,8:1, скорость подачи 5-метилфурфурола - 3,0 ч " . В продуктах реакции определено 49,28 г 2,5-диметилфурана и 0,99 г непрореагировавшего 5-метилфурфурола.Конверсия 5-метилфурфурола - 98,5 Б, селективность образования 2,5-диметилфурана - 86,8 мол,Х, производительность по 2,5-диметилфурану - 2464 г/л кат ч. Выход 2,5-диметилфурана 85,57., чистота продукта 99,77П р и м е р 4. Через реактор с 20 мл (25,8 г) промотированного барием катализатора, содержащего в пересчете на окислы мас,%: окись меди 47,0 окись хрома 40,3; окись бария 3,4; вода 7,1; графит 2,2; при 29 С С в течение 1 ч пропускают 50,0 г 5- метилфурфурола, 1,6 г воды и 45,8 л водорода, Мольное соотношение водорода и 5-метилфурфурола - 4,5:1,моль. ное соотношение воды и 5-метилфурфурола - 0,2:1, скорость подачи 5-метилфурфурола - 2,3 ч . В продуктах реакции определяют 37,51 г 2,5-диметилфурана и 1,31 г непрореагировавшего 5-метилфурфурола.1 КонвеРсия 5-метилфурфурола - 97 4 у селективность образования 2,5-диметилфурана - 88,2 мол.7., производительность по 2,5-диметилфурану 1875 г/л катч . Выход 2,5-диметил - фурана 85,97, чистота продукта 99,37П р и м е р 5. Через реактор с 20 мл (26,2 г) промотированного кальцием катализатора, содержащего в пересчете на окислш, мас.7: окись меди 40,8; окись хрома 44,7; окись кальция 6,5; вода 5,5; графит 2,5, при 320 С в течение 1 ч пропускают 40,0 г 5-метилфурфурола, 3,3 г воды и 40,0 л водорода. Мольное соотношение водорода и 5-метилфурфурола - 4,9:1, мольное соотношение воды и 5-метилфурфурола - 0,5:1, скорость подачи 5-мети 1 фурфурола - 1,8 ч , В продуктахреакции определяют 29,45 г 2,5-диметилфурана и 1,51 г непрореагировавшего 5-метилфурфурола,Конверсия 5-метилфурфурола96,27, селективность образования 2,5 диметилфурана - 87,7 мол.7, производительность по 2,5-дим тилфурану -1472 г/л кат: ч. Выход 2,5-диметилфурана 84,3 Е, чистота продукта 99,3%.Остальные примеры осуществленияданного способа приведены в таблице,Таким образом данный способ позволяет в 2-3 раза повысить производительность процесса и снизить расходводорода.Формула изобретения201. Способ получения 2,5-диметилфурана гидрированием 5-метилфурфуролав присутствии медно-хромитного катализатора в паровой фазе при нагрева нии, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения производительности процесса и снижения расходаводорода, в качестве катализатора используют окисный меднохромитный катаЗ 0 лизатор состава, мас,7.:Окись меди 40,4-48,6Окись хрома 39,0-47,6Окись бария (кальция) 3,4-9,8Графит35Вода Остальноекоторый предварительно восстанавливают водородом при 180-250 С, а процессосуществляют при скорости подачи 5- 40 метилфурфурола 1,0-3,0 ч и молярномсоотношении водород: 5-метилфурфуролХ,3-4,9:1 и 299-320 С.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что процесс осуществляют в присутствии паров воды при молярном соотношении вода: 5-метилфурфурол,2-0,5".111362733 Влияние условий процесса на выход 2,5-диметилфурана и производительность процесса.220 774 0:1 58,8 99,6 1,4 220 78,3 985 94,6 1,4 220 Составитель И. ДьяченкоТехред М.Дидык Корректор. В. Гирннк Редактор М. Товтин Подписное Заказ 6348/17 Тираж 372ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 13035 у Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4