СПОСОБ ДЕГИДРАТАЦИИ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ

2
2
3
2
2
3
3
3
2
3
2
2
1. Способ дегидратации по меньшей мере одного кислородсодержащего соединения, предпочтительно выбранного из насыщенных спиртов, ненасыщенных спиртов, диолов, простых эфиров, в присутствии по меньшей мере одного катализатора дегидратации, выбранного из оксида церия (CeO), оксида алюминия (γ-AlO), силиката алюминия, алюмосиликатов (SiO-AlO), глиноземов, цеолитов, сульфонатных смол, ионообменных смол, оксидов металлов (например, оксида лантана, оксида циркония, оксида вольфрама, оксида таллия, оксида магния, оксида цинка); по меньшей мере одного основного агента, выбранного из аммиака (NH) или из неорганических или органических соединений, содержащих азот, способных образовывать аммиак (NH) в течение указанного способа дегидратации; и, возможно, диоксида кремния (SiO) или по меньшей мере одного катализатора диссоциации аммиака (NH), выбранного из катализаторов, включающих диоксид кремния (SiO), предпочтительно диоксида кремния (SiO).
2
3
2
2
2
2
3
2
2
3
3
3
2. Способ дегидратации по меньшей мере одного кислородсодержащего соединения, предпочтительно выбранного из насыщенных спиртов, ненасыщенных спиртов, диолов, простых эфиров, включающий подачу в реактор, содержащий по меньшей мере первый каталитический слой, содержащий диоксид кремния (SiO), или по меньшей мере первый каталитический слой, содержащий по меньшей мере один катализатор диссоциации аммиака (NH), выбранный из катализаторов, содержащих диоксид кремния (SiO), предпочтительно по меньшей мере первый каталитический слой, содержащий диоксид кремния (SiO), и по меньшей мере второй каталитический слой, содержащий по меньшей мере один катализатор дегидратации, выбранный из оксида церия (CeO), оксида алюминия (γ-AlO), силиката алюминия, алюмосиликатов (SiO-AlO), глиноземов, цеолитов, сульфонатных смол, ионообменных смол, оксидов металлов (например, оксида лантана, оксида циркония, оксида вольфрама, оксида таллия, оксида магния, оксида цинка), смеси, содержащей указанное по меньшей мере одно кислородсодержащее соединение и по меньшей мере один основный агент, выбранный из аммиака (NH) или из неорганических или органических соединений, содержащих азот, способных образовывать аммиак (NH) в течение указанного способа дегидратации, причем указанные смеси подают в указанный реактор так, чтобы они проходили сначала через указанный первый каталитический слой, а затем через указанный второй каталитический слой.
2
3
2
2
3
3
3. Способ дегидратации по меньшей мере одного кислородсодержащего соединения, предпочтительно выбранного из насыщенных спиртов, ненасыщенных спиртов, диолов и простых эфиров, включающий подачу в реактор, содержащий по меньшей мере первый каталитический слой, содержащий диоксид кремния (SiO), или по меньшей мере первый каталитический слой, содержащий по меньшей мере один катализатор диссоциации аммиака (NH), выбранный из катализаторов, содержащих диоксид кремния (SiO), предпочтительно по меньшей мере первый каталитический слой, содержащий диоксид кремния (SiO), и по меньшей мере второй каталитический слой, содержащий по меньшей мере один катализатор дегидратации, выбранный из фосфата аммония или из фосфатов металлов, таких как, например, фосфат бора, фосфат алюминия, фосфат кальция, фосфат натрия, фосфат церия, предпочтительно фосфата кальция, смеси, содержащей указанное по меньшей мере одно кислородсодержащее соединение и по меньшей мере один основный агент, выбранный из аммиака (NH) или из неорганических или органических соединений, содержащих азот, способных образовывать аммиак (NH) в течение указанного способа дегидратации, причем указанную смесь подают в указанный реактор так, чтобы она проходила сначала через указанный первый каталитический слой, а затем через указанный второй каталитический слой.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, где указанные насыщенные спирты выбраны из спиртов, имеющих от 1 до 25 атомов углерода, предпочтительно от 2 до 20 атомов углерода, таких как метанол, этанол, 1-пропанол, 2-пропанол, 1-бутанол, 2-бутанол, 3-метил-1-бутанол, 1-пентанол, 1-гексанол или их смесей; предпочтительно выбраны из этанола, 2-пропанола, 1-бутанола, 3-метил-1-бутанола, 1-гексанола или их смесей.
5. Способ по любому из пп. 1-3, где указанные ненасыщенные спирты выбраны из ненасыщенных спиртов, имеющих от 2 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 15 атомов углерода, таких как аллиловый спирт, 2-бутен-1-ол (кротиловый спирт), 3-бутен-1-ол (аллилкарбинол), 3-бутен-2-ол (метилвинилкарбинол), 2-метил-3-бутен-2-ол, 2-метил-3-бутен-1-ол, 2-метил-2-бутен-1-ол, 3-метил-2-бутен-1-ол, 3-метил-3-бутен-1-ол, 2-метил-3-бутен-2-ол или их смесей; предпочтительно выбраны из 2-бутен-1-ола (кротиловый спирт), 3-бутен-1-ола (аллилкарбинол), 3-бутен-2-ола (метилвинилкарбинол), 3-метил-2-бутен-1-ола, 3-метил-3-бутен-1-ола, 2-метил-3-бутен-2-ола или их смесей.
6. Способ по любому из пп. 1-3, где указанные диолы выбраны из диолов, имеющих от 2 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 15 атомов углерода, таких как этиленгликоль, пропандиол, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, пентандиол, 2-метилпропандиол, 2,2-диметилпропандиол, гександиол, декандиол или их смесей; предпочтительно выбраны из 1,3-бутандиола, 1,4-бутандиола или их смесей.
7. Способ по любому из пп. 1-3, где указанные простые эфиры выбраны из циклических или линейных простых эфиров, имеющих от 4 до 12 атомов углерода, таких как метил-трет-бутиловый эфир, диэтиловый эфир, трет-амил-метиловый эфир, тетрагидрофуран; предпочтительно из тетрагидрофурана.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, где указанные насыщенные спирты, ненасыщенные спирты, диолы, простые эфиры используют в безводной форме или в смеси с водой, причем количество указанной воды составляет 0,005% масс. или больше, предпочтительно находится в интервале от 10 до 85% масс., более предпочтительно от 15 до 30% масс. по отношению к общей массе указанных смесей.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, где указанные кислородсодержащие соединения, предпочтительно указанные насыщенные спирты, ненасыщенные спирты, диолы, простые эфиры получают при ферментации сахаров, полученных из биомассы.
10. Способ, включающий:
2
2
3
2
2
3
2
3
2
3
2
2
- дегидратацию 1,3-бутандиола, предпочтительно в смеси с водой, причем указанный 1,3-бутандиол предпочтительно получают при ферментации сахаров, полученных из биомассы, в присутствии по меньшей мере одного катализатора дегидратации, выбранного из оксида церия (CeO), оксида алюминия (γ-AlO), силиката алюминия, алюмосиликатов (SiO-AlO), глиноземов, цеолитов, сульфонатных смол, ионообменных смол, оксидов металлов (например, оксида лантана, оксида циркония, оксида вольфрама, оксида таллия, оксида магния, оксида цинка); предпочтительно оксида церия (CeO); по меньшей мере одного основного агента, выбранного из неорганических или органических соединений, содержащих азот, способных образовывать аммиак (NH) в течение указанного способа дегидратации; и, возможно, диоксида кремния (SiO) или по меньшей мере одного катализатора диссоциации аммиака (NH), выбранного из катализаторов, включающих диоксид кремния (SiO), предпочтительно диоксида кремния (SiO), с получением ненасыщенных спиртов;
2
3
2
2
3
2
2
3
3
2
3
2
2
- дистилляцию и дальнейшую дегидратацию ненасыщенных спиртов, полученных как описано выше, в присутствии по меньшей мере одного катализатора дегидратации, выбранного из оксида алюминия (γ-AlO), силиката алюминия, алюмосиликатов (SiO-AlO), глиноземов, цеолитов, сульфонатных смол, ионообменных смол, кислых земель (например, оксида лантана, оксида циркония), предпочтительно алюмосиликатов (SiO-AlO); по меньшей мере одного основного агента, выбранного из неорганических или органических соединений, содержащих азот, способных образовывать аммиак (NH) в течение указанного способа дегидратации; и, возможно, диоксида кремния (SiO) или по меньшей мере одного катализатора диссоциации аммиака (NH), выбранного из катализаторов, включающих диоксид кремния (SiO), предпочтительно диоксида кремния (SiO), с получением 1,3-бутадиена.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, где указанные насыщенные спирты, ненасыщенные спирты, диолы, простые эфиры получают при ферментации сахаров, полученных из гваюлы или из чертополоха, включая отходы и остатки, полученные из указанной гваюлы и/или чертополоха или от их переработки; предпочтительно при ферментации сахаров, полученных из гваюлы, включая отходы и остатки, полученные из указанной гваюлы или от ее переработки.
3
4
3
4
12. Способ по любому из предшествующих пунктов, где указанный основный агент выбран из аммиака (NH) в газообразной форме; гидроксида аммония (NHOH); мочевины; карбоната или бикарбоната аммония; алифатических или ароматических первичных, вторичных или третичных аминов, имеющих температуру кипения от -8°С до 250°С, таких как, например, н-бутиламин, метиламин, этиламин, диэтиламин, пропиламин, анилин или их смесей; гетероциклических соединений, содержащих один или более атомов азота, таких как, например, пиррол; предпочтительно выбран из аммиака (NH) в газообразной форме, гидроксида аммония (NHOH), мочевины, карбоната или бикарбоната аммония, н-бутиламина, пиррола или их смесей.
3
3
13. Способ по любому из предшествующих пунктов, где указанный основный агент используют в таком количестве, чтобы концентрация аммиака (NH) или эквивалентная концентрация аммиака (NH), относящаяся к общей массе указанного по меньшей мере одного кислородсодержащего соединения и возможно присутствующих других органических соединений, составляла от 0,005 до 4% масс., предпочтительно от 0,1 до 3% масс., более предпочтительно от 0,5 до 2% масс.
2
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, где указанный диоксид кремния (SiO) присутствует в качестве связующего или в качестве носителя катализатора дегидратации, предпочтительно в качестве связующего.
2
15. Способ по любому из пп. 1-13, где указанный диоксид кремния (SiO), если его добавляют, то добавляют в количестве от 1 до 100% об., предпочтительно от 5 до 90% об. по отношению к общему объему катализатора дегидратации.
3
2
2
3
16. Способ по любому из пп. 1-13, где указанный катализатор диссоциации аммиака (NH), содержащий диоксид кремния (SiO), выбран из катализаторов, содержащих помимо оксида кремния (SiO), оксид железа (например, магнетит), оксид алюминия, оксид кальция, оксид калия; указанный катализатор диссоциации аммиака (NH), содержащий диоксид кремния, если его добавляют, то добавляют предпочтительно в количестве от 1 до 100% об., предпочтительно от 5 до 90% об. по отношению к общему объему катализатора дегидратации.
17. Способ по любому из предшествующих пунктов, где указанный способ осуществляют в непрерывном режиме в реакторе, причем указанный реактор является реактором с неподвижным слоем или реактором с псевдоожиженным слоем, предпочтительно реактором с неподвижным слоем, адиабатическим, изотермическим или комбинацией этих двух, предпочтительно адиабатическим.
18. Способ по п. 17, где указанный реактор работает:
- при температуре от 190 до 500°С, предпочтительно от 240 до 450°С, более предпочтительно от 280 до 430°С; и/или
- при давлении от 0,3 бар абс. (абсолютный бар) (30 кПа) до 3,5 бар абс. (абсолютный бар) (350 кПа), предпочтительно от 0,6 бар абс. (абсолютный бар) (60 кПа) до 2,5 бар абс. (абсолютный бар) (250 кПа), более предпочтительно от 0,8 бар абс. (абсолютный бар) (80 кПа) до 1,8 бар абс. (абсолютный бар) (180 кПа).
-1
-1
-1
-1
19. Способ по п. 16 или 17, где указанное по меньшей мере одно кислородсодержащее соединение подают в указанный реактор, работающий при "среднечасовой скорости подачи сырья" (WHSV), то есть при соотношении между общей массой указанного по меньшей мере одного кислородсодержащего соединения с возможной водой, подаваемых в течение часа, и массой катализатора дегидратации, причем указанное соотношение измеряют в ч, составляющем от 0,5 до 30 ч, предпочтительно от 1 до 20 ч, более предпочтительно от 2 до 15 ч.