[go: up one dir, main page]

RU2083540C1 - Process for hydrogenation of organic compounds - Google Patents

Process for hydrogenation of organic compounds Download PDF

Info

Publication number
RU2083540C1
RU2083540C1 RU9595101506A RU95101506A RU2083540C1 RU 2083540 C1 RU2083540 C1 RU 2083540C1 RU 9595101506 A RU9595101506 A RU 9595101506A RU 95101506 A RU95101506 A RU 95101506A RU 2083540 C1 RU2083540 C1 RU 2083540C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogenation
hydrogen
reactor
catalyst
solution
Prior art date
Application number
RU9595101506A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95101506A (en
Inventor
Л.Б. Дацевич
Д.А. Мухортов
Original Assignee
Дацевич Леонид Борисович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дацевич Леонид Борисович filed Critical Дацевич Леонид Борисович
Priority to RU9595101506A priority Critical patent/RU2083540C1/en
Publication of RU95101506A publication Critical patent/RU95101506A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2083540C1 publication Critical patent/RU2083540C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: claimed invention describes process of catalytic hydrogenation of organic compounds which can be effected in one phase. The claimed process comprises supplying initial product solution onto catalyst placed in hydrogenation reactor. Said solution is saturated with hydrogen under pressure. The ratio of reactants (initial product and hydrogen) is calculated proceeding from physical and chemical properties of the product to be hydrogenated. The claimed process makes it possible to hydrogenate wide range of compounds which can be converted up to 99% and are highly selective. The process is relatively simple technologically and economical. EFFECT: more efficient hydrogenation process. 1 dwg, 1 tbl

Description

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. The invention relates to basic organic and petrochemical synthesis, namely, catalytic liquid-phase hydrogenation of organic compounds. Unsaturated hydrocarbons, oxygen-containing and nitrogenous compounds can be subjected to this hydrogenation process in order to produce saturated hydrocarbons, ketones, carboxylic acids, alcohols and amines.

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. A known method of conducting liquid-phase catalytic reactions [1] and in particular catalytic hydrogenation reactions carried out in the volume of the liquid phase on the surface of the catalyst, which is maintained in suspension by an upward flow of gas or steam passing through the liquid phase. The process is carried out in a reactor, where the initial product in the liquid phase and hydrogen gas are continuously fed. The portion of the liquid phase containing the dissolved products and the catalyst is continuously withdrawn from the reactor and subjected to separation. The desired product is isolated and the unreacted components and catalyst are returned to the reactor.

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.
A known method of liquid-phase catalytic hydrogenation of organic compounds on a stationary fixed catalyst, which is carried out under high pressure (up to 30 MPa) and a high ratio of hydrogen [2,3]
The prototype of the proposed technical solution is the catalytic hydrogenation method, in which the product to be hydrogenated is fed to the upper part of the reactor, from where it flows downstream of the catalyst upstream gaseous hydrogen [4]
With this organization of the process, in order to avoid local overheating in the reactor, it is necessary to supply a large excess of gaseous hydrogen, its active circulation and cooling in order to remove the heat released during the interaction.

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. Thus, the known methods for carrying out the hydrogenation process solve the problem of its implementation in the liquid-gas system. The present invention solves the problem of hydrogenation on a stationary catalyst in the interaction of reagents in the same phase, and this phase is liquid.

На чертеже представлена принципиальная технологическая схема процесса. The drawing shows a schematic flow diagram of the process.

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. To implement such a process, prior to feeding the reactants into the reactor 1, a preliminary saturation of the liquid phase with hydrogen is carried out. This stage is carried out in a saturator 2, where a solution of the starting product in a solvent inert to it and to hydrogen is supplied. The choice of solvent depends on the physicochemical properties of the hydrogenated substances. As a solvent, the final reaction product may also be used.

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. The type of solvent and its ratio with the initial product depend on the physicochemical properties of the hydrogenated product, process parameters and the possibilities of the isolation stage, and in each case are selected individually. Hydrogen is supplied to the saturator automatically at a given pressure.

Для того чтобы насытить водородом гидрируемый раствор, его подают в сатуратор под давлением 35 100 атм. In order to saturate the hydrogenated solution with hydrogen, it is fed into the saturator under a pressure of 35,100 atm.

Величина давления подбирается таким образом, чтобы обеспечить растворение водорода, необходимого для проведения процесса. Возможно применение и более высокого давления, однако это экономически нецелесообразно. The pressure value is selected in such a way as to ensure the dissolution of hydrogen necessary for the process. It is possible to use a higher pressure, but it is not economically feasible.

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. The process is carried out in a hydrogenation reactor, which is a cylindrical apparatus filled with a heterogeneous catalyst. To carry out hydrogenation in accordance with the proposed technical solution can be used catalysts commonly used in hydrogenation processes by known methods.

Предлагаемое изобретение осуществляется по следующей технологической схеме (см. чертеж). The invention is carried out according to the following flow chart (see drawing).

В сатуратор 2 подают раствор исходного продукта в растворителе и под давлением водород. Давление поддерживается на уровне, обеспечивающем растворение количества водорода, необходимого по реакции. Saturator 2 is fed with a solution of the starting material in a solvent and hydrogen under pressure. The pressure is maintained at a level that ensures the dissolution of the amount of hydrogen required by the reaction.

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. The hydrogen-saturated liquid-phase mixture enters the lower part of the reactor and passes through the catalyst bed, turning upward to become the final product. After leaving the reactor, part of the reaction mixture is discharged to extract the target product, and the other part is recycled.

Для обеспечения необходимого теплового режима процесса схема снабжена теплообменником 3. To ensure the necessary thermal regime of the process, the circuit is equipped with a heat exchanger 3.

Процесс обеспечивает проведение гидрирования с высокой конверсией (более 99%) и селективностью и применим для гидрирования широкого круга веществ. The process provides hydrogenation with high conversion (over 99%) and selectivity and is applicable for the hydrogenation of a wide range of substances.

Конкретные параметры температура и давление, а также катализатор - зависят от природы гидрируемых веществ и подбираются индивидуально. The specific parameters of temperature and pressure, as well as the catalyst - depend on the nature of the hydrogenated substances and are selected individually.

Ниже приведены примеры проведения процесса гидрирования различных веществ. Процесс осуществляли на технологической установке, схема которой приведена на чертеже. The following are examples of the hydrogenation process of various substances. The process was carried out on a technological installation, a diagram of which is shown in the drawing.

Пример 1. Гидрирование фурфурола в растворе фурфурилового спирта. Example 1. Hydrogenation of furfural in a solution of furfuryl alcohol.

Фурфурол гидрируют в фурфуриловый спирт на катализаторе ГИПХ-126:

Figure 00000002

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.Furfurol is hydrogenated into furfuryl alcohol on a HIPC-126 catalyst:
Figure 00000002

100% furfural and circulated furfuryl alcohol are fed to the saturator, hydrogen is also fed there at constant pressure (35-100 atm). The mixture pump 5 is pumped to the lower part of the reactor 1, filled with a catalyst GIPH-126, with a contact load of 0.25 0.8 h -1 . The pressure in the reactor is maintained within 35 100 atm.

Получаемую смесь отбирают из сборника 6 и анализируют на содержание целевого продукта. Примеры конкретного проведения процесса и результаты приведены в таблице, раздел 1. The resulting mixture is taken from the collection 6 and analyzed for the content of the target product. Examples of a specific process and the results are shown in the table, section 1.

Пример 2. Гидрирование паранитрозофенола. Example 2. Hydrogenation of paranitrosophenol.

Figure 00000003

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.
Figure 00000003

Hydrogenation of a 70% solution of paranitrosophenol in ethanol was carried out on the same technological unit, but using palladium supported on coal as a hydrogenation catalyst. The temperature of the process is 60 - 90 o C, the contact load is 0.2 0.75 h -1 . Specific data are given in the table, section 2.

Пример 3. Гидрирование нитронитрата олефинов C12 C14 в аминоспирты.Example 3. Hydrogenation of nitronitrate of C 12 C 14 olefins to amino alcohols.

Figure 00000004

30% -ный раствор нитронитратов олефинов C12 C14 в метаноле, насыщенный водородом, подают на гидрирование в реактор, заполненный сплавным никель-алюминиевым катализатором.
Figure 00000004

A 30% solution of C 12 C 14 olefin nitronitrate in methanol saturated with hydrogen is fed to a hydrogenation reactor filled with an alloyed nickel-aluminum catalyst.

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.The temperature is determined by the properties of the nitronitrate / amino alcohol mixture and is maintained at a level of 60 120 o C. Contact load 0.15 0.6. The results are shown in the table, section 3.

Пример 4. Гидрирование ортохлорнитроанилина в парахлорфенилендиамин. Example 4. Hydrogenation of orthochloronitroaniline in parachlorophenylenediamine.

Figure 00000005

Процесс проводят аналогично примеру 1.
Figure 00000005

The process is carried out analogously to example 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.Activated carbon platinum catalyst. The process is carried out at a temperature of 60 to 100 o C and a pressure of 35 to 100 ATM. For hydrogenation serves a 20% solution in ethyl acetate. The results are presented in the table, section 4.

Пример 5. Гидрирование динитротриэтилбензола (ДНТЭБ) в диаминотриэтилбензол (ДАТЭБ). Example 5. Hydrogenation of dinitrotriethylbenzene (DNTEB) to diaminotriethylbenzene (DATEB).

Figure 00000006

Гидрирование ДНТЭБ проводилось на Ni, Cu-/Cr2O3 катализаторе (марки К131) при давлении 50 атм и температуре 90 150oC. В реакторный узел подавался чистый ДНТЭБ.
Figure 00000006

Hydrogenation of DNTEB was carried out on a Ni, Cu- / Cr 2 O 3 catalyst (K131 grade) at a pressure of 50 atm and a temperature of 90 150 o C. Pure DNTEB was fed into the reactor unit.

Пример 6. Процесс проводили аналогично примеру 5. В реакторный узел подавался 33,6%-ный раствор ДНТЭБ в метаноле. Example 6. The process was carried out analogously to example 5. A 33.6% solution of DNTEG in methanol was supplied to the reactor assembly.

Claims (1)

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. A method for the catalytic hydrogenation of organic compounds with hydrogen in an organic solvent at elevated temperature and pressure, characterized in that the solution of the starting organic compound pre-saturated with hydrogen is subjected to hydrogenation.
RU9595101506A 1995-02-01 1995-02-01 Process for hydrogenation of organic compounds RU2083540C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9595101506A RU2083540C1 (en) 1995-02-01 1995-02-01 Process for hydrogenation of organic compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9595101506A RU2083540C1 (en) 1995-02-01 1995-02-01 Process for hydrogenation of organic compounds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95101506A RU95101506A (en) 1997-03-20
RU2083540C1 true RU2083540C1 (en) 1997-07-10

Family

ID=20164492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9595101506A RU2083540C1 (en) 1995-02-01 1995-02-01 Process for hydrogenation of organic compounds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2083540C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2099882A1 (en) * 2006-12-29 2009-09-16 Uop Llc Hydrocarbon conversion process
WO2015119767A1 (en) 2014-02-10 2015-08-13 Archer Daniels Midland Company Improved multiphase low mixing processes
RU2818254C1 (en) * 2023-04-25 2024-04-26 Публичное акционерное общество "Химпром" Method of producing 2-chloro-1,4-phenylenediamine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 3781373, кл. 160 - 635, 1973. 2. Заявка ФРГ N 2257673, кл. C 07 B 31/00, 1972. 3. Заявка Японии N 50-2491, кл. C 07 B 1975. 4. Авторское свидетельство СССР N 638585, кл. C 07 B 31/00, 1978. 5. Авторское свидетельство СССР N 1460920, кл. C 07 B 31/00, 1988. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2099882A1 (en) * 2006-12-29 2009-09-16 Uop Llc Hydrocarbon conversion process
EP2099882A4 (en) * 2006-12-29 2010-11-10 Uop Llc Hydrocarbon conversion process
WO2015119767A1 (en) 2014-02-10 2015-08-13 Archer Daniels Midland Company Improved multiphase low mixing processes
RU2818254C1 (en) * 2023-04-25 2024-04-26 Публичное акционерное общество "Химпром" Method of producing 2-chloro-1,4-phenylenediamine

Also Published As

Publication number Publication date
RU95101506A (en) 1997-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6156933A (en) Supercritical hydrogenation
Rajadhyaksha et al. Solvent effects in catalytic hydrogenation
RU99108460A (en) METHOD FOR SIMULTANEOUS SELECTIVE HYDROGENIZATION OF ACETYLENES AND 1,2-BUTADIENE IN HYDROCARBON FLOWS
JPH03501483A (en) process
US5495055A (en) Acetone hydrogenation using a supported ruthenium catalyst
Rode et al. Catalytic ring hydrogenation of phenol under supercritical carbon dioxide
JPH10245201A (en) Catalytic partial oxidation process of hydrocarbon ground substance and system for the same
Hiyoshi et al. Biphenyl hydrogenation over supported transition metal catalysts under supercritical carbon dioxide solvent
Bawane et al. Reaction kinetics of the liquid-phase hydrogenation of benzonitrile to benzylamine using Raney nickel catalyst
RU2083540C1 (en) Process for hydrogenation of organic compounds
Chatterjee et al. Highly efficient hydrogenation of cinnamaldehyde catalyzed by Pt-MCM-48 in supercritical carbon dioxide
JP2004534012A (en) Supercritical hydrogenation
KR100826346B1 (en) Chemical process
Hiyoshi et al. Enhanced selectivity to decalin in naphthalene hydrogenation under supercritical carbon dioxide
US8846994B2 (en) Method for producing low-odor n-butane
Rode et al. Reaction kinetics of the selective liquid phase hydrogenation of styrene oxide to β-phenethyl alcohol
RU2003107041A (en) TWO-STAGE METHOD FOR HYDROGENIZATION OF MALEIC ACID IN 1.4-BUTANDIOL
Mine et al. Partial ring hydrogenation of naphthols over supported metal catalysts in supercritical carbon dioxide solvent
KR100474061B1 (en) Supercritical Hydrogenation
KR940021510A (en) Hydrolytic Degradation of Peroxidative Ozone Decomposition Products
RU2807193C1 (en) Method for producing 5,6-dihydrodicyclopentadiene
Del Rosso et al. Influence of some reaction parameters in the hydrogenation of 1, 4-butynediol to 1, 4-butanediol on a ruthenium based catalyst
JP2002519398A (en) Hydroformylation reaction
KR20110135159A (en) Separation device for hydroformylation reaction catalyst of olefin and separation method using same
RU2679626C1 (en) Cyclohexane production method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090202