способ получения этилацетата

Классы МПК:C07C69/14 монооксисоединений 
C07C67/40 окислением первичных спиртов
C07C67/44 реакцией окисления-восстановления альдегидов, например реакцией Тищенко
B01J23/70 металлов группы железа или меди
B01J23/80 с цинком, кадмием или ртутью
B01J23/86 хром
B01J23/885 и медью
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "Технологии ВНИИОС" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-06-03
публикация патента:

Изобретение относится к способу получения этилацетата дегидрированием этанола в присутствии медь-цинкового катализатора при повышенной температуре и давлении. Способ характеризуется тем, что катализатор дополнительно содержит окись хрома в количестве 5,0-20,0 мас.% от общего количества катализатора, в процессе используют этанол с содержанием воды до 15 мас.%. Использование способа позволяет повысить конверсию этанола до 58%, селективность по этилацетату до 95%, а также использовать этанол с концентрацией воды до 15 мас.% Способ не требует введения в процесс дополнительного количества водорода. 1 з.п. ф-лы, 10 пр., 1 табл.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к способу получения этилацетата дегидрированием этанола.

Известно, что большая часть этилацетата получается этерификацией уксусной кислоты этанолом в присутствии серной кислоты (Чащин A.M., Глухарева М.И. Производство ацетатных растворителей в лесотехнической промышленности. М., Лесная промышленность, 1984 г.).

Недостатком этого способа является высокая коррозионная активность реакционных масс, вследствие чего большая часть аппаратуры должна быть изготовлена из высоколегированной стали. Кроме того, для производства необходимы два основных компонента - этанол и уксусная кислота. Для получения высококачественного этилацетата уксусная кислота должна иметь концентрацию не ниже 99,5 мас.%.

Известен способ получения этилацетата дегидрированием этанола в присутствии медьсодержащего катализатора и водорода при температуре 100-260°C и давлении 3-50 атм. (WO 0020375, 2000; аналоги: ЕР 0990638, 2000; US 6809217, 2004).

Недостатком данного способа является использование осушенного этанола. Технический этанол обычно производится в виде азеотропа с водой, концентрация которой в спирте составляет не менее 5 мас.%. Осушка этанола обычно производится с помощью третьего компонента (например, бензола), образующего тройной азеотроп со спиртом и водой. Для возврата третьего компонента в процесс его необходимо регенерировать. Таким образом, осушка этанола требует значительных энергетических затрат. Другим недостатком является введение в процесс дополнительного количества водорода.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения этилацетата дегидрированием этанола в присутствии медь-цинкового катализатора при температуре 180-300°C при скорости подачи этанола 250-700 л/л кат. час. Концентрация воды в этаноле не указана (Ав. св. СССР № 362814, 1973 г.).

Недостатком способа является низкая конверсия этанола при получении этилацетата. Например, при использовании этанола с содержанием воды 2-8 мас.% конверсия этанола составляет всего 25-25,7% (смотри сравнительные примеры 1, 2).

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения этилацетата дегидрированием этанола, позволяющего повысить конверсию этанола и селективность по этилацетату, а также использовать этанол с концентрацией воды до 15 мас.%.

Поставленная задача решается разработанным способом получения этилацетата дегидрированием этанола в присутствии медь-цинкового катализатора при повышенной температуре и давлении, который отличается тем, что катализатор дополнительно содержит окись хрома в количестве 5-20 мас.% от общего количества катализатора, в процессе используют этанол с содержанием воды до 15 мас.%.

Процесс проводят при температуре 250-290°C и давлении 7-20 атм.

Следует отметить, что способ не требует введения в процесс дополнительного количества водорода. Образующийся в процессе ацетальдегид в значительной степени гидрируется до этанола, который возвращается в процесс. Таким образом, потери этанола связаны главным образом с образованием компонентов легче и тяжелее этилацетата.

Ниже приведены примеры конкретной реализации предлагаемого способа. Условия проведения и результаты процесса представлены в таблице.

Пример 1 (сравнительный)

В реактор загружают медь-цинковый катализатор в виде частиц со средним диаметром 4-6 мм. В него подают этанол с содержанием воды 2 мас.%, с объемной скоростью 0,8 1/час по жидкой фазе. Дегидрирование этанола проводят при температуре 270°C и давлении 10 атм.

В таблице представлены условия проведения и результаты процесса. Конверсия этанола составила 25,7%, селективность по этилацетату составила 79,4%.

Пример 2 (сравнительный)

Процесс проводят аналогично примеру 1, с тем отличием, что содержание воды в этаноле составляет 8 мас.% и объемный расход этанола составляет 0,85 1/час.

Конверсия этанола составила 25,0%, селективность по этилацетату составила 80,5%.

Пример 3 (сравнительный)

Процесс проводят аналогично примеру 1, с тем отличием, что в качестве катализатора используют медь-цинковый катализатор с добавкой 13,7% окиси хрома, и этанол содержит 8 мас.% воды. Температура процесса 270°C, давление составляет 3 атм. Конверсия составила всего 38%, селективность по этилацетату составила 71,5%.

Примеры 4-10

Процесс проводят аналогично примеру 1, с тем отличием, что в качестве катализатора используют медь-цинковый катализатор с добавкой от 5,0 до 20,0% окиси хрома, и этанол содержит от 2 до 15 мас.% воды. Температура процесса 250-290°C, давление составляет от 3 до 20 атм.

Причем в примерах 1, 2 (сравнительных), а также 8, 9 катализатор готовили смешением соответствующих окислов металлов прессованием в таблетки, сушкой при температуре 110-130°C и прокалкой при температуре 400-500°C. В примерах 3 (сравнительный), 4-7 и 9 использовали промышленный катализатор НТК-4, содержащий 13,7 мас.% хрома (ТУ 2171-004-52047005-2002).

Этот катализатор в промышленности используют в процессе низкотемпературной конверсии окиси углерода.

Результаты опытов представлены в таблице.

Из анализа таблицы следует, что конверсия этанола составила до 57%, селективность по этилацетату составила до 95%.

способ получения этилацетата, патент № 2451007

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения этилацетата дегидрированием этанола в присутствии медь-цинкового катализатора при повышенной температуре и давлении, отличающийся тем, что катализатор дополнительно содержит окись хрома в количестве 5,0-20,0 мас.% от общего количества катализатора, в процессе используют этанол с содержанием воды до 15 мас.%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс проводят при температуре 250-290°C и давлении 7-20 атм.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2451007

patent-2451007.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C07C69/14 монооксисоединений 

Патенты РФ в классе C07C69/14:
способ карбонилирования -  патент 2529489 (27.09.2014)
способ карбонилирования -  патент 2528339 (10.09.2014)
способ карбонилирования с использованием связанных содержащих серебро и/или медь морденитных катализаторов -  патент 2525916 (20.08.2014)
способ карбонилирования для получения метилацетата -  патент 2522431 (10.07.2014)
способ карбонилирования с использованием морденитного катализатора, нанесенного на неорганические оксиды -  патент 2518086 (10.06.2014)
способ получения ацилированных алкоксилатов вторичных спиртов и алкоксилатов вторичных спиртов -  патент 2510964 (10.04.2014)
способ карбонилирования диметилового эфира -  патент 2478609 (10.04.2013)
способ карбонилирования диметилового эфира -  патент 2473535 (27.01.2013)
способ переработки сивушного масла -  патент 2471769 (10.01.2013)
способ карбонилирования диметилового эфира -  патент 2469018 (10.12.2012)

Класс C07C67/40 окислением первичных спиртов

Класс C07C67/44 реакцией окисления-восстановления альдегидов, например реакцией Тищенко

Класс B01J23/70 металлов группы железа или меди

Патенты РФ в классе B01J23/70:
слоистые сферические катализаторы с высоким коэффициентом доступности -  патент 2501604 (20.12.2013)
способ непрерывного получения металлооксидного катализатора и аппарат для его осуществления -  патент 2477653 (20.03.2013)
способ селективного каталитического оксихлорирования метана в метилхлорид -  патент 2446881 (10.04.2012)
каталитическая система для гетерогенных реакций -  патент 2446877 (10.04.2012)
катализатор и процесс гидродеоксигенации кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы -  патент 2440847 (27.01.2012)
способ конверсии нитрата металла -  патент 2437717 (27.12.2011)
катализатор, способ его приготовления и способ разложения хлорсодержащих углеводородов -  патент 2431525 (20.10.2011)
катализатор, способ его приготовления и способ окисления аммиака -  патент 2430782 (10.10.2011)
катализатор, способ его приготовления и способ разложения закиси азота -  патент 2430781 (10.10.2011)
способ конверсии нитратов металлов -  патент 2429073 (20.09.2011)

Класс B01J23/80 с цинком, кадмием или ртутью

Патенты РФ в классе B01J23/80:
способ конверсии оксидов углерода -  патент 2524951 (10.08.2014)
способ эксплуатации реактора для высокотемпературной конверсии -  патент 2516546 (20.05.2014)
способ получения катализатора синтеза углеводородов и его применение в процессе синтеза углеводородов -  патент 2502559 (27.12.2013)
способ получения оксидного кобальт-цинкового катализатора синтеза фишера-тропша -  патент 2501605 (20.12.2013)
катализатор фишера-тропша -  патент 2491992 (10.09.2013)
катализатор конверсии водяного газа низкой температуры -  патент 2491119 (27.08.2013)
катализатор дегидрирования метанола, используемый для получения метилформиата, и способ получения метилформиата -  патент 2489208 (10.08.2013)
способ получения олефинов -  патент 2469998 (20.12.2012)
катализатор фишера-тропша, включающий оксид кобальта и цинка -  патент 2451549 (27.05.2012)
катализатор, способ его приготовления и способ окисления аммиака -  патент 2430782 (10.10.2011)

Класс B01J23/86 хром

Патенты РФ в классе B01J23/86:
способ получения катализатора синтеза углеводородов и его применение в процессе синтеза углеводородов -  патент 2502559 (27.12.2013)
способ получения шпинелей на основе феррита-хромита цинка -  патент 2477655 (20.03.2013)
катализатор риформинга углеводородов и способ получения синтез-газа с использованием такового -  патент 2475302 (20.02.2013)
способ активации катализатора для получения фторсодержащих углеводородов -  патент 2449832 (10.05.2012)
способ непрерывного, гетерогенно катализируемого, частичного дегидрирования, по меньшей мере, одного дегидрируемого углеводорода -  патент 2436757 (20.12.2011)
способ регенерации металлоксидных промышленных катализаторов органического синтеза -  патент 2414301 (20.03.2011)
катализатор, способ его приготовления и способ фторирования галогенированных углеводородов -  патент 2402378 (27.10.2010)
катализатор, способ его приготовления и способ очистки газовых выбросов от диоксида серы -  патент 2372986 (20.11.2009)
катализатор и способ восстановления диоксида серы -  патент 2369435 (10.10.2009)
катализатор производства акрилонитрила -  патент 2347612 (27.02.2009)

Класс B01J23/885 и медью

Патенты РФ в классе B01J23/885:
способ получения катализатора дожига дизельной сажи -  патент 2455069 (10.07.2012)
цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ конверсии прямогонной бензиновой фракции в высокооктановый компонент бензина с низким содержанием бензола -  патент 2446882 (10.04.2012)
катализатор для получения сложных эфиров карбоновых кислот, способ его получения и способ получения сложных эфиров карбоновых кислот -  патент 2428251 (10.09.2011)
высокотемпературные катализаторы конверсии на основе шпинели -  патент 2305006 (27.08.2007)
катализатор и способ получения диметилового эфира и метанола из синтез-газа -  патент 2218988 (20.12.2003)
способ получения катализатора на основе никель-медного хромита -  патент 2207905 (10.07.2003)
катализатор гидроочистки нефтяных фракций и способ его получения -  патент 2197323 (27.01.2003)
катализатор низкотемпературной конверсии оксида углерода и способ его получения -  патент 2175265 (27.10.2001)
способ получения катализатора для низкотемпературного синтеза метанола -  патент 2161536 (10.01.2001)
способ приготовления катализатора для среднетемпературной конверсии оксида углерода с водяным паром -  патент 2157731 (20.10.2000)


Наверх