Способ парофазного получения фурана

Способ парофазного получения фурана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

т с=.ооюо„, сиад патентно-техничР

G u ти тiэ

6139 I

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидете

Заявлено 12.Х.1964 (№ 9 с присоединением заявки

Приоритет

Опубликовано 1ЗЛ.1970.

Дата опубликования опнс

12q, 24

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

П1(С 07d

Д1(647.722.1,07(088.8) Лвторы изобретения

Д. 3. Завельский, В. Н, Соколова, П. В. Башмаков, И. А. Тарасова, P. С. Иванова и Ф. В. Татаркииа

Государственный институт прикладной химии

Заявитель

СПОСОБ ПАРОФАЗНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ФУРАНА

З0 в 1 час.

Известный способ парофазного получения фурана заключается в том, что смесь паромов фурфурола и воды пропуска.от через катализатор, состоящий из хромитов цинка или марганца, с промотором при 370 — 450 С. Выход фурана fpH этом 65 — 75%, однако катализатор быстро теряет активность и требует регенер а ц и и.

С целью непрерывного осуществления .процесса, à также увеличения выхода фурана и срока служоы катализатора предлагается в качестве катализатора;применять палладий на носителе, гпрсмотированный,солями щелочных металлов, процесс вести при 200 — 340 С и вместе с парами фурфурола пропускать водородд.

Примеры дают представление о влиянии различных условий процесса на,выход фурана, продолжительность службы катализатора и съем фурана с 1 г палладия.

П pm м е р 1. На активированном гранулированном угле осаждают 1,7%- мелкораздробленного палладия, 100 мл:катализатора, имеющего насыпной вес от 0,5 до 0,6, помещают в реакционную трубку, обогреваемую снаружи до 240 — 260 С. Через пспаритель не прерывно (ежечасно) пропускают 40 мл жидкого фурфурола, пары которого нагревают до

250 С и проводят через нагретый катализатор, За 3 час получают 47,4 г фурана, что соогветспвует превращению пропущенного фурфурола в фуране íà 48% от теор 1п.

Пример 2. На катализатор, оп санный в примере 1, наносят 2% карбоната натрия про5 IIHTKOH раствором соды и последующим высушиванием. Через 100 мл промотирован ого катализатора гропускают пары фурфурола при 250 C с той же скоростью, что и в примере 1. За 6 час .получают 173,5 г фурана, что

10 соо11ветствует превращению пропущенного фурфурола в фуран IHB 88% от теории.

Пример,3;. .Через 100 мл промотированного:палладисвого катализатора, описанного

15 в примере 2. пропуокают при 250 С в виде паров 100 мл жидкого фурфурола iI: 1 час.

Одновремечно,,вместе с парами фурфурола, через кагализатор пропускают 5 — 6 л/ч водорода. При этом срок службы катализатора

20 резко увеличивается. За 26 час работы .получают:всето 1883 г фурана, Средняя конверсия фурфуролз в фуран за указанный срок 88,2% от теории.

При,насыпном весе катализатора 0,55 и со23 держании палладия 1,7% общее .количество палладия, участвовавшего,в процессе, ра вно

0,935 г. Следовательно, производительность

1883

1 г палладич равна =77,4 г фура на

0,938 2б

261391

Пр едм ет из о бр ете ния

Камышникова Корректор С. А. Кузовенковаг

Редактор Н. С. Коган Техре,д А. А.

Заказ 1312, 6 Тираж 500 Подписное

ЦНИИГ1И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров CCCP

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Сапунова, 2

Типография, пр.

П р.и м е р 4. Катализатор:притотовляют осаждением 2 /о палладия на активную окись алюминия. Промотор к катализатору не добавляют. Через 100 мл такого катализатора пропускают при 260 — 270 С пары фурфурола в количестве, соответствующем 40 мл жидкого фурфурола в 1 час. Одновременно пропускают 10 л/час водорода. За 12 час получают

342,3 г фурана, что соответствует кон версии фурфурола в 86,8 /o от теории.

Пример 5. Через 100 мл катализатора, представляющего собой активированный уголь, который содержит 2% палладия и 2 /о соды, пропускают пары фурфурола в количестве,:cooTBeTcTBóþùåì 50 мл жидкого фурфурола в 1 «ас, одновременно с 6 л/ч водорода.

Температуру в реакторе в самом, начале поддержи|вают на уровне 240 С. Конверсия фурфурола .в фура н в течение первых 65 час в пределах 100 — 98о/о, а затем снижается до

94%. Температуру поднимают до 250, а затем до 260 и 270 С и за последующие 73 час средняя конверсия фурфурола достигает

93,5%. В течение еще 50 час температуру реакции постепенно поднимают до 290 С и получают среднюю конверсию iB пределах

91 — 75 /о. В последующие 132 час температуру постепенно доводят до 320 С, при этом средняя конверсия составляет 75 — 65о/о. В течение дальнейших 40 час при 320 С конверсия постепенно,падаег до 35 /о, и дальнейший подъем температуры уже не дает эффекта.

После этого подачу фурфурола прекращают.

Всего за 360 час пропускают 20880 г фурфурола, из которых не остается прореагировавших 4200 г. Таким образом, общая конверсия фурфурола .составляет 16600 г, или 79,8% от теории. Из реакционных газо в, содержащих фуран, окись углерода, водород,и некоторые примеси, охлаждением выделяют фуран-сырец в количестве 11260 г, содержащий

95,4 /о фурана, 4 /о сильвана и 0,6/о тетрагидрофурана, Таклм образом, выход фурана от превращвнного фурфурола 90,7 /о от теории. Ректификацией из фурана-сырца выделяют совершенно чистый фуран.

Кубовый остаток, состоящий. из сильвана и тетра гидрофурана, мондино использовать для выделения этих продуктов в чистом виде. Воз вратный фурфурол после,перегонки также может быть вновь использован для получения фурана.

Активность катализатора,,проработавшего

360 час, сильно понижается. Поэтому катализатор подвергают сжиганию для удаления угля, а,из остатка выделяют палладий, который может быть снова использован для приготовления катализатора. При пасы пном весе 0,55 100 мл катализатора содержат 1,1 г палладия. Следовательно, сумм арная произ во дительность 1 г,палладия по фурану до наступле ния его значительной дезактивации

9,76 кг. Катализатор работает непрерывно

15 суток,,не требуя:никаких регенераций, что делает его удобным для промышленного 1применения.

П р и и е р б. Через 100 мл катализатора, описанного в примере 1, промотиро ваяного

1,5% КрСОз, 0,5 /о Na2CO3, пропускают при

240 — 320 С лары фурфурола в количестве

50 мл/час (58 г) одновременно с 6 л водорода. Тем пературу в реакторе iB начале опыта поддерживают 240 С, что обеспечивает полную конверсию фурфурола. По мере снижения активности катализатора температуру поднимают до 320 С. 3а 600 час непрерывной работы средняя кон версия фурфурола составляет -92%. С 1 г палладия получают

18,5 кг,фурана.

П р и м ер 7, Через 100 мл катализатора из ,примера 1, промотированного 2о/о CsqCO>, при температуре, постепенно поднимаемой от

240 до 320 С, пропускают фурфурол со ско. ростью 50 мл/час и водород (б л/ч)1. Катализатор работаег непрерывно 1000 час со сред,ней конверсией фурфурола 95 /о и выходом фурана 91 — 93 /о. Таким образом, 3а один рабочий цикл с 1 г палладия получают 36 кг фурана.

1. Способ парофазного получения фурана пропусканием паров фурфурола через катализатор .при нагревании, отличающиися тем, что, с целью нвпрерывного осуществления процесса, а также увеличения выхода фурана, в качестве катализатора применяют палладий на носителе, промотированный солями щелочных металлов, и процесс ведут при

200 — 340 С.

2. Способ,по и. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы катализатора, вместе с парами фурфурола пропуокают водород.