154156. lajstromszámú szabadalom • Eljárás metil-furán előállítására furfurol katalitikus hidrogénezésével
154156 kedvezőtlen meMékrelalkciők miatt — mindmostanáig károsnak: tartották (101 695 sz. csehszlovák szabadalom). A .találmány eljárás metil-forán előállítására furfurol atmoszferikus nyomáson, 160 C° és 260 C° közötti hőmérsékleten:, 0,4—7 Nm3 H 2 /kg furfurol gáz-folyadék aránnyal végzett katalitikus hidrogénezésével. A találmány értelmiében a hiidrogénezést 9,2 és 13 közötti, előnyösen 10 és 12,5 közötti felületi pH-jú Raney-réz katalizátor jelenlétéiben végezzük. A katalizátor felületi lúgosságát úgy mérjük, hogy a katalizátort inert gázáramban (N2 , Ar) szobahőmérsékleten kiszárítjuk, majd ioncserélő oszlopba töltjük, és ötszöri feltöltéssel 1/10 térfogatnyi desztillált viziet csörgedeztetünk át az oszlioipon 1 ml/perc sebességgel. Az így kapott oldlait pH-ja adja a katalizátor felületi lú-A katialiizátor felületi lúgosságát célszerűen a mosóvíz mennyiségével állítjuk be, vagyis a fém kioldásakor a H^-fejlodés megszűnése után a lúgos kezelés hatásaira képződött vegyületek kimosását úgy végezzük, hogy a katalizátor felületi lúgosságia a feniti 'módszerrel mérve 13 és 9,2 közé álljon be. Megállapítottuk, hogy ha a katalizátor felületi llúgossága, ill. pH-ja 9,2 alá csökken, akkor a nyert katalizátor alktív periódusa rövid, általában nleim: haladja meg a 20 órát, és meltíl-furán mellett jelentős mennyiségben képződik a furfurollból d'ihidro- és tetrahidnoHnetil-ifurán is, sőt a gyűrű hasadása is bekövetkezhet. 1'3-nál nagyobb felületi pH-jú katalizátor felhasználása, esetién a termiekben megjelenik a furfurilaSkidhol te, és a konverzió erősen lecsökken. A találmány szerinti eljárás első ízben teszi lehetővé a furfurol 100%-os konverzióval és 95%-nál nagyobb hozalmimlal való átalakítását metilMfiuránniá olyan módon, hogy az eljárás során a katalizátor aktivitása több száz órán át állandó marad, és semmilyen zavaró meliléfcreakoió nem. lép fel. Az eljárás további előnye, hogy a konverzió és a bozajm széles hőfok-tartományban változatlan, és a folyamat a furfurol-bidirogén arányra, sem érzékeny. A katalizátor olcsó, és könnyebbiben előállítható, mint az eddigi katalizátorok, miért éppen a fémvázban levő végső lúgossag kimosása a legnehezebb, és igen nagy mennyiségű ionmentes vizet igényel. A találmány szerinti eljárás foganatosításaira az alábbi kiviteli példákat adjuk meg. 1. példa: .20% Zni-t, 3i50/o Al-t és 45% Ou-t tartalmazó ötvözetből aprítással 2—5 mim-es darabkákat készítettünk, mlaijd belőlük 400 ml-t 5-literes üvegpoíhár'ba tettünk, 3 liter 10%-os NaO'H-oldatot öntöttünk rá:, és a hidrögénfejiiődés megszűnéséig a szemlcséket kevergetéssel mozgásban tartottuk, Ezután a folyadékot leöntöttük, és a maradékot ismét feltöltöttük 3 liter desztillált vízzel. A kevergetéssel mozgásban tartott 10 15 20 25 30 40 55 60 anyagot addig mostuk ezzel a desztillált víz adaggal, míg az oldat pH-ja már nem változott. Ezután a mosóvizet leöntöttük, majd újabb 3 liter desztillált vízzel folytattuk a műveletet az előzővel teljesen megegyező módon. A desztillált vizes feltöltést és mosást addig folytattuk, amíg a katalizátor felülteti pH-ja el nem érte a 12-es értéket. Ezután ia katalizátort 400 ml-es üvegreaktanba töltöttük és egy órán át 160—• 170 C°^oo Bejáraimban szárítottuk, majd a katalizátorágy hőmérsékletét 195 C°-ra növeltük. Szivattyúval 32 g/ó sebességgel két órán át furfurolt és egyidejűleg 4 : 1 mólarányú H2 gázt vezettünk keresztül a reaktoron. A reaktor termékét felfogó lombikot szárazjéggel hűtöttük. A termék összetétele a következő volt: 2-metüfurán 78,0 s% víz 20,5 s% egyétob (főlieg diihidro- és teltralhidro^furán) 1,5 s% 2. példa: Mindenben az: 1. példa szerinti módon járunk el, de a furfurol-betáplálás sebességét 58 g/ó-ra növeltük. Az alábbi összetételű terméket kaptuk : 2-im:etil-furán 79,0 s% víz 20,0 s% egyéb 1,0 s% 3. példa: Mindenben az 1. példa szerinti módon jártunk el, azonban a katalizátor mosását l! 3-as felületi pH eléréséig folyattuk, és a furfurolt 300 órán keresztül iúdrogénieatük. Az időszakonként vett minták összetétellé a, kövtetkező vollt (s%): 2 50 100 200 300 400 óra óra óra óra óra őna 2-mietdl-45 ' -furán 79,0 76,0 75,0 73,0 77,0 75,5 víz 19,5 24,0 24,0 2S,0 21,5 23,0 egyéb 1,5 0 1,0 2,0 1,5 1,5 4. példa: Mindenbén az 1. példa szerinti módon jártunk: el, azonban a katalizáitar mosását 9,5-ös felületi pH eléréséig (végeztük, és a furfurol Irdrogénezését 230 C°-on, 10 :1 H2 -furfurol mólaránnyal végeztük. A termék összetétele a következő volt: 2smetil-furán 72,0 s% víz 23,5 s% egyéb 4,5 s% Szabadalmi igénypont: Eljárás metil-furán előállítására furfurol at-65 moszferikus nyomáson, 160 C° és 260 C° közöt-2
