147519. lajstromszámú szabadalom • Eljárás furfurilalkohol előállítására, furfurol katalitikus hidrogénezésével

0 Megjelent: 1960. augusztus 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.519. SZÁM 12. q. 14—31. OSZTÁLY — NA~566. ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÄLMÄNY Eljárás furfurilalkohol előállítására, furfurol katalitikus hidrogénezésével Nagynyomású Kísérleti Intézet, Budapest Feltalálók: Haidegger Ernő oki. vegyészmérnök, budapesti, Hodossy Lajos oki. vegyészmérnök' és Péter István oki. vegyészmérnök, pétfürdői íakosok A bejelentés napja: 1959. április 23. Ismeretes, hogy furfurol rézkromit katalizátor jelenlétében furfurilalkohollá hidrogénezhető 70— 100 att hidrogénynyomás és 170 C° hőmérséklet hatására. A reakció kinetikai sebesség ilyen körülmények között igen lassú, ezért a hidrogénezési műveletet rendszerint autoklávokban végzik, annak ellenére, hogy a szakaszos üzem termelékenysége kicsi. Nagyobb hőmérsékletet, ill. nagyobb nyomást hidrogénezésnél nem lehet alkalmazni, mert ebben a keletkezett furfurilalkohol jelentős része ilyen feltételeknél tetrahidrofurfurilaikohollá hidrogéneződik. Fenti technológiai körülmények mellett (70 att hidrogénnyomás és 170 C° hőmérséklet) és intenzív keverés hatására a reakcióidő ezakaszos üzemmenet esetén mintegy 2 óra. Ennek megfelelően a folyamatos üzemmenetnél a reakcióidő fogalmát kifejező ún. íérsebesség csak kicsi lehet, pl. 0,3 kg/l ó. Tekintettel arra, hogy a katalizátor és a nyersanyag között viszonylag nagy a faj súlykülönbség, valamint a kis, térsebesség miatt az anyag áramlási sebessége is kicsi. A fenti körülmények között a furfurol és furfurilalkohol egy része gőzfázisban van, a katalizátor a reaktorban feldúsul és a rendszer eldugulását eredményezi. A gőzfázisban levő anyag a reakció kimenetele szempontjából azért is káros, mert a gőzfázisban a homogén fázis miatt túlhidrogénezés következik be és így nem a kívánt terméket eredményezi. Fontos tehát, hogy a nyersanyagnak minél nagyobb része folyadékfázisban legyen jelen a reaktorban, mert a rézkromit katalizátor hatására a hidrogénezést a láncvégekre irányítja és így a kívánt furfurilalkohol keletkezik. A találmány értelmében a hidrogénezést 100 attnál nagyobb nyomáson 20—50 térfogatszázalék inert, pl. széndioxid- vagy nitrogéntartalmú gázzal végezzük. Amint a kísérleti eredmények igazolták, a nagyobb nyomás azzal az előnnyel járt, hogy a gőzfázisban levő anyagmennyiség csökkent és a homogén fázisú nem katalitikus túlhidrogénezés oly mértékben szorult vissza, hogy a reakcióhőmérsékletet is lehetett növelni, túihidrogéneződés, pl. tetrahidrofurfurilalkohol képződése nélkül. A szabadalmi, valamint egyéb irodalmi leírások alapján ismert szokásos üzemi autokláv kísérleteknél optimálisnak talált technológiai körülmények mellett az alábbi folyamatos üzemű kísérletet végeztük el. 1. példa: 200 ml térfogatú nyomásálló reaktorba 170 C° hőmérsékleten, 100 att hídrogénnyomáson, 0,3 kg/l ó. térsebessággal furíurolt hidrogénezünk ismert módon A-lkins szerint előállított 2% rézkromit katalizátor és 2% porított CaO jelenlétében. A CaO ismert módon meggátolja, hogy a reakcióelegy savas jellegűvé váljék. A furfurilalkohol ugyanis már gyengén savas közegben is polimerizálódik, mely a rendszer eldugulását eredményezi. A képződött termék összetétele: furfurilalkohol 84 tetrahidrofurfurilalkohol 6 furfurol 10 2. példa: 200 ml térfogatú nyomásálló reaktorba 175 C° hőmérsékleten, 200 att hidrogénnyomáson,, 0,6 kg/l ó. térsebességgel furfurolt hidrogénezünk 2% rézkromit katalizátor és 2% porított CaO jelenlétében. A képződött termék összetétele: furfurilalkohol 80 tetrahidrofurfurilalkohol 15 furfurol 5