Способ гидрирования органических соединений
Разработан способ каталитического гидрирования органических соединений, позволяющий осуществить процесс гидрирования в одной фазе. Способ состоит в том, что на катализатор, помещенный в реакторе гидрирования, подают раствор исходного продукта, который под давлением насыщен водородом. Соотношение реагирующих компонентов (исх. продукт и водород) предварительно рассчитывается, исходя из физико-химических свойств гидрируемого продукта. Способ позволяет проводить гидрирование широкого круга веществ, с конверсией до 99% и высокой селективностью. Процесс сравнительно прост в технологическом оформлении, экономичен. Приведена схема процесса. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к основному органическому и нефтехимическому синтезу, а именно каталитическому жидкофазному гидрированию органических соединений. Такому способу гидрирования могут быть подвергнуты ненасыщенные углеводороды, кислородсодержащие и азотистые соединения с целью получения насыщенных углеводородов, кетонов, карбоновых кислот, спиртов и аминов.
Известен способ проведения жидкофазных каталитических реакций [1] и в частности реакций каталитического гидрирования, проводимый в объеме жидкой фазы на поверхности катализатора, который поддерживается во взвешенном состоянии восходящим потоком газа или пара, проходящим через жидкую фазу. Процесс проводят в реакторе, куда непрерывно подают исходный продукт в жидкой фазе и газообразный водород. Часть жидкой фазы, содержащую растворенные продукты и катализатор, непрерывно отводят из реактора и подвергают разделению. Целевой продукт выделяют, и непрореагировавшие компоненты и катализатор возвращают в реактор. Известен способ жидкофазного каталитического гидрирования органических соединений на стационарно закрепленном катализаторе, который проводится под высоким давлением (до 30 МПа) и высоком соотношении водорода [2,3] Прототипом предлагаемого технического решения является способ каталитического гидрирования, при котором гидрируемый продукт подается в верхнюю часть реактора, откуда он стекает по катализатору противотоком восходящему газообразному водороду [4] При такой организации процесса во избежание локальных перегревов в реакторе необходима подача большого избытка газообразного водорода, его активная циркуляция и охлаждение с целью снятия тепла, выделяющегося в процессе взаимодействия. Таким образом, известные способы осуществления процесса гидрирования решают проблему его проведения в системе жидкость газ. Предлагаемое изобретение решает задачу проведения гидрирования на стационарном катализаторе при взаимодействии реагентов, находящихся в одной фазе, причем эта фаза является жидкой. На чертеже представлена принципиальная технологическая схема процесса. Для осуществления такого процесса перед подачей реагентов в реактор 1 проводят предварительное насыщение жидкой фазы водородом. Эту стадию осуществляют в сатураторе 2, куда подают раствор исходного продукта в инертном к нему и к водороду растворителе. Выбор растворителя зависит от физико-химических свойств гидрируемых веществ. В качестве растворителя может быть использован и конечный продукт реакции. Вид растворителя и его соотношение с исходным продуктом зависят от физико-химических свойств гидрируемого продукта, параметров процесса и возможностей стадии выделения, и в каждом случае подбираются индивидуально. Водород подается в сатуратор автоматически по заданному давлению. Для того чтобы насытить водородом гидрируемый раствор, его подают в сатуратор под давлением 35 100 атм. Величина давления подбирается таким образом, чтобы обеспечить растворение водорода, необходимого для проведения процесса. Возможно применение и более высокого давления, однако это экономически нецелесообразно. Процесс проводится в реакторе гидрирования, который представляет собой цилиндрический аппарат, заполненный гетерогенным катализатором. Для проведения гидрирования в соответствии с предлагаемым техническим решением могут использоваться катализаторы, обычно применяемые в процессах гидрирования известными способами. Предлагаемое изобретение осуществляется по следующей технологической схеме (см. чертеж). В сатуратор 2 подают раствор исходного продукта в растворителе и под давлением водород. Давление поддерживается на уровне, обеспечивающем растворение количества водорода, необходимого по реакции. Жидкофазная смесь, насыщенная водородом, поступает в нижнюю часть реактора и проходит через слой катализатора, по мере продвижения вверх превращаясь в конечный продукт. После выхода из реактора часть реакционной смеси выводится для извлечения целевого продукта, а другая часть рециклизуется. Для обеспечения необходимого теплового режима процесса схема снабжена теплообменником 3. Процесс обеспечивает проведение гидрирования с высокой конверсией (более 99%) и селективностью и применим для гидрирования широкого круга веществ. Конкретные параметры температура и давление, а также катализатор - зависят от природы гидрируемых веществ и подбираются индивидуально. Ниже приведены примеры проведения процесса гидрирования различных веществ. Процесс осуществляли на технологической установке, схема которой приведена на чертеже. Пример 1. Гидрирование фурфурола в растворе фурфурилового спирта. Фурфурол гидрируют в фурфуриловый спирт на катализаторе ГИПХ-126:
100% фурфурол и циркулируемый фурфуриловый спирт подают в сатуратор, туда же при постоянном давлении (35 100 атм) подается водород. Смесь насосом 5 перекачивается в нижнюю часть реактора 1, заполненного катализатором ГИПХ-126, при контактной нагрузке 0,25 0,8 ч-1. Давление в реакторе поддерживается в пределах 35 100 атм. Получаемую смесь отбирают из сборника 6 и анализируют на содержание целевого продукта. Примеры конкретного проведения процесса и результаты приведены в таблице, раздел 1. Пример 2. Гидрирование паранитрозофенола. 
Гидрирование 70%-ного раствора паранитрозофенола в этаноле проводили на той же технологической установке, но с использованием в качестве катализатора гидрирования палладия, нанесенного на уголь. Температура процесса 60 - 90oC, контактная нагрузка 0,2 0,75 ч-1. Конкретные данные приведены в таблице, раздел 2. Пример 3. Гидрирование нитронитрата олефинов C12 C14 в аминоспирты. 
30% -ный раствор нитронитратов олефинов C12 C14 в метаноле, насыщенный водородом, подают на гидрирование в реактор, заполненный сплавным никель-алюминиевым катализатором. Температура определяется свойствами смеси нитронитрат/аминоспирт и поддерживается на уровне 60 120oC. Контактная нагрузка 0,15 0,6. Результаты проведения показаны в таблице, раздел 3. Пример 4. Гидрирование ортохлорнитроанилина в парахлорфенилендиамин. 
Процесс проводят аналогично примеру 1. Катализатор платина, нанесенная на активированный уголь. Процесс проводят при температуре 60 100oC и давлении 35 100 атм. На гидрирование подают 20%-ный раствор в этилацетате. Результаты представлены в таблице, раздел 4. Пример 5. Гидрирование динитротриэтилбензола (ДНТЭБ) в диаминотриэтилбензол (ДАТЭБ). 
Гидрирование ДНТЭБ проводилось на Ni, Cu-/Cr2O3 катализаторе (марки К131) при давлении 50 атм и температуре 90 150oC. В реакторный узел подавался чистый ДНТЭБ. Пример 6. Процесс проводили аналогично примеру 5. В реакторный узел подавался 33,6%-ный раствор ДНТЭБ в метаноле.Формула изобретения
Способ каталитического гидрирования органических соединений водородом в органическом растворителе при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что гидрированию подвергают раствор исходного органического соединения, предварительно насыщенный водородом.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Патент 438434 // 438434
Всгсоюзная // 390080
Сиблио гека // 386657
Патент 349220 // 349220
Патент 307554 // 307554
Способ жидкофазного гидрирования // 2136362
Изобретение относится к способам осуществления каталитических и физических процессов взаимодействия жидкого гидрируемого реагента, водорода и твердофазного катализатора, а именно, к способам жидкофазного гидрирования и может быть использовано, например, для гидрирования растительных масел и жиров в пищевой, парфюмерной и химической промышленности
Изобретение относится к способу гидрообработки нефтяных фракций
Селективное гидрирование диенов в производстве модифицированных линейных алкилбензолов (mlab) // 2442766
Изобретение относится к способу селективного гидрирования диолефинов и ацетиленов, включающему контактирование олефинового потока, содержащего наряду с олефинами диолефины и ацетилены, с катализатором селективного гидрирования, содержащим низкоплотный носитель, плотность которого ниже 0,5 г/см3, с объемом микропор меньшим 10% от объема пор катализатора и с удельной поверхностью от более 50 м2/г до 150 м2 /г, при этом микропоры характеризуются диаметром пор менее 100 Å, и более половины объема пор катализатора составляют поры, имеющие диаметр более 1000 Å
Изобретение относится к способам получения катализаторов
Настоящее изобретение относится к способу восстановления связи С-O до соответствующей связи С-Н в субстрате при помощи донора водорода, катализатора на основе переходного металла и основания в растворяющей смеси, содержащей по меньшей мере два растворителя. Способ характеризуется тем, что одним является вода, где соотношение по меньшей мере двух растворителей, одним из которых является вода, составляет 1-10:1 (растворитель : вода), а также тем, что количество основания является нестехиометрическим по отношению к количеству субстрата, кроме тех случаев, когда субстратом является простой эфир, содержащий эфирный фрагмент либо в альфа-положении по отношению к карбонилу, либо в бета-положении по отношению к спиртовой группе. Использование предлагаемого способа позволяет достичь высоких выходов. 9 з.п. ф-лы, 4 ил., 24 пр.
Изобретение относится к способу получения амидов восстановительным амидированием карбонильных соединений под действием монооксида углерода. Способ получения амидов осуществляют восстановительным амидированием карбонильных соединений при повышенном давлении и нагревании в присутствии металлического катализатора в полярном растворителе, применяя в качестве восстановителя монооксид углерода. В качестве катализатора используют соли или карбонилы металла, выбранного из группы, включающей родий, рутений, иридий, кобальт, железо. Мольное соотношение амида, карбонильного соединения и катализатора составляет (0,5-1,5):1,0:(0,005-0,05), предпочтительно 1,5:1,0:0,01. В качестве растворителя используют тетрагидрофуран, ацетонитрил, этилацетат, хлористый метилен, спирты. Способ осуществляют при давлении 5-150 атм и при температуре 30-250°C. Технический результат – технологичный и экономичный способ получения амидов восстановительным амидированием карбонильных соединений, пригодный для применения в промышленности. 5 з.п. ф-лы, 30 пр.
