СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОАТОМНЫХ СПИРТОВ

1. Способ получения кислородсодержащего соединения из водного сырьевого раствора, включающего воду и по меньшей мере один водорастворимый кислородсодержащий углеводород, имеющий два или более атомов углерода, при этом способ включает стадии
а) получения водорода при реформинге в водной фазе (РВФ) путем приведения кислородсодержащего углеводорода в первой части водного сырьевого раствора в контакт с первым каталитическим материалом, включающим по меньшей мере один металл Группы VIII при
1) температуре примерно от 80 до 400°С;
2) массовой часовой объемной скорости по меньшей мере примерно 1,0 г кислородсодержащего углеводорода на грамм первого каталитического материала в час, и
3) давлении, при котором вода и кислородсодержащие углеводороды находятся в форме конденсированных жидкостей, и
б) взаимодействия водорода РВФ с кислородсодержащим углеводородом во второй части сырьевого раствора для восстановления кислородсодержащего углеводорода в присутствии второго каталитического материала, причем второй каталитический материал является отличным от первого каталитического материала и его выбирают из группы, состоящей из железа, рутения, меди, рения, кобальта, никеля, их сплавов и их смесей, при
1) температуре примерно от 100 до 300°С, и
2) давлении примерно от 1,38 до 8,27 МПа избыт. (от 200 до 1200 фунт/кв. дюйм избыт.),
с получением продукта реакции, включающего по меньшей мере одно восстановленное кислородсодержащее углеводородное соединение, выбранное из группы, состоящей из многоатомного спирта, кетона, альдегида, карбоновой кислоты и спирта.
2. Способ по п.1, в котором вторая часть сырьевого раствора дополнительно включает кислородсодержащие углеводороды, полученные путем приведения сырьевого раствора в контакт с первым каталитическим материалом.
3. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором вторую часть сырьевого раствора приводят в контакт с водородом РВФ и вторым каталитическим материалом при давлении выше 2,52 МПа избыт. (365 фунт/кв. дюйм избыт.).
4. Способ по п.1, в котором первый каталитический материал включает по меньшей мере один переходный металл, выбираемый из группы, состоящей из платины, никеля, палладия, рутения, родия, рения, иридия, их сплавов и их смесей.
5. Способ по п.1, в котором второй каталитический материал выбирают из группы, состоящей из железа, никеля, рутения и кобальта.
6. Способ по п.1, в котором второй каталитический материал представляет собой железо.
7. Способ по п.1, в котором первый каталитический материал и второй каталитический материал объединяют с образованием каталитической смеси.
8. Способ по п.1, в котором первый каталитический материал включает по меньшей мере один переходный металл, выбираемый из группы, состоящей из платины, никеля, палладия, рутения, родия, рения, иридия, их сплавов и их смесей, а второй каталитический материал представляет собой железо.
9. Способ по п.1, в котором молярное отношение первого каталитического материала ко второму каталитическому материалу составляет от 5:1 до 1:5.
10. Способ по п.1, в котором первую часть сырьевого раствора и вторую часть сырьевого раствора приводят в контакт с первым каталитическим материалом и вторым каталитическим материалом в реакционном сосуде при температуре от 200 до 270°С.
11. Способ по п.1, в котором первый каталитический материал представляет собой платину, а второй каталитический материал представляет собой железо.
12. Способ по п.1, в котором первый каталитический материал закрепляют на носителе.
13. Способ по п.12, в котором носитель представляет собой активированный уголь.
14. Способ по п.1, в котором первый каталитический материал и второй каталитический материал объединяют с образованием каталитической смеси и каталитическую смесь закрепляют на носителе из активированного угля так, что носитель включает 5 мас.% первого и второго каталитических материалов.
15. Способ по п.1, в котором вторую часть сырьевого раствора приводят в контакт со вторым каталитическим материалом при массовой часовой объемной скорости от 1,0 до 5,0 г кислородсодержащего углеводорода на грамм второго каталитического материала в час.
16. Способ по п.1, в котором вторую часть сырьевого раствора приводят в контакт со вторым каталитическим материалом при температуре от 120 до 300°С, а первую часть сырьевого раствора приводят в контакт с первым каталитическим материалом при температуре от 200 до 270°С.
17. Способ по п.1, в котором вторую часть сырьевого раствора приводят во взаимодействие с водородом РВФ и водородом, поступающим извне, где молярное отношение водорода РВФ к водороду, поступающему извне, составляет по меньшей мере 3:1.
18. Способ по п.1, в котором сырьевой раствор включает по меньшей мере 20 мас.% глицерина.
19. Способ по п.1, в котором первый каталитический материал и второй каталитический материал объединяют с образованием каталитической смеси и сырьевой раствор приводят в контакт с каталитической смесью при давлении от 0,50 до 8,96 МПа избыт. (от 72 до 1300 фунт/кв. дюйм избыт.) и массовой часовой объемной скорости от 1,0 до 5,0 г глицерина на грамм каталитической смеси в час, и где продукт реакции включает пропиленгликоль.
20. Способ по п.1, в котором продукт реакции имеет выход пропиленгликоля по углероду 40% или выше.
21. Способ по п.1, в котором продукт реакции включает диоксид углерода, пропиленгликоль и по меньшей мере один из следующих продуктов: второй двухатомный спирт, карбоновая кислота, альдегид, кетон и спирт.
22. Способ получения пропиленгликоля, включающий стадию приведения гетерогенного катализатора, включающего платину и железо, в контакт с водным сырьевым раствором, включающим воду и глицерин, при
а) температуре примерно от 100 до 300°С;
б) массовой часовой объемной скорости по меньшей мере примерно 1 г глицерина на грамм гетерогенного катализатора в час, и
в) давлении, при котором вода и кислородсодержащие углеводороды остаются в форме конденсированных жидкостей,
с образованием реакционного продукта, включающего пропиленгликоль.
23. Способ по п.22, в котором
а) гетерогенный катализатор состоит по существу из 5 мас.% железа и платины в молярном отношении 1:1 на носителе из активированного угля;
б) сырье включает по меньшей мере 20 мас.% глицерина;
в) сырье приводят в контакт с гетерогенным катализатором при массовой часовой объемной скорости от 1,0 до 5,0 г глицерина на грамм гетерогенного катализатора в час и давлении 1,72-2,76 МПа избыт. (250-400 фунт/кв. дюйм избыт.);
г) водный сырьевой раствор приводят в контакт с гетерогенным катализатором в присутствии водорода, полученного in situ, или
д) продукт реакции имеет выход пропиленгликоля по углероду 40% или выше.
24. Способ по п.22, в котором
а) гетерогенный катализатор состоит по существу из 5 мас.% железа и платины в молярном отношении 1:1 на носителе из активированного угля;
б) сырье включает по меньшей мере 20 мас.% глицерина;
в) сырье приводят в контакт с гетерогенным катализатором при массовой часовой объемной скорости от 1,0 до 5,0 г глицерина на грамм гетерогенного катализатора в час и давлении 1,72-2,76 МПа избыт. (250-400 фунт/кв. дюйм избыт.);
г) водный сырьевой раствор приводят в контакт с гетерогенным катализатором в присутствии водорода, полученного in situ, и
д) продукт реакции имеет выход пропиленгликоля по углероду 40% или выше.
25. Способ по любому из пп.22-24, в котором водный сырьевой раствор приводят в контакт с гетерогенным катализатором без подачи водорода из внешнего источника по отношению водному сырью.
26. Композиция веществ, включающая воду, глицерин, карбоновую кислоту, диоксид углерода, пропиленгликоль и каталитическую композицию, включающую платину и железо.
27. Реакционная система для получения кислородсодержащих соединений из водного сырьевого раствора, содержащего водорастворимый многоатомный спирт, включающая
а) первый реакционный слой, включающий первый катализатор, содержащий по меньшей мере один металл Группы VIII, и скомпонованный для контактирования с первой частью сырьевого раствора в конденсированной фазе, и
б) второй реакционный слой, включающий каталитический материал, выбранный из группы, состоящей из железа, рутения, меди, рения, кобальта, никеля, их сплавов и их смесей, и скомпонованный так, чтобы принимать вторую часть сырьевого раствора;
в) реакционная система отличается тем, что
1) второй реакционный слой расположен и скомпонован так, чтобы принимать водород, образуемый в первом реакционном слое, и
2) реакционная система обеспечивает получение продукта реакции, содержащего по меньшей мере одно кислородсодержащее соединение, выбранное из группы, состоящей из многоатомного спирта, кетона, альдегида, карбоновой кислоты и спирта, при отсутствии введения водорода в реакционный поток.
28. Реакционная система по п.27, в которой первый каталитический материал включает платину.
29. Реакционная система по п.27 или 28, в которой второй каталитический материал включает железо.
30. Реакционная система по п.27, в которой первый реакционный слой и второй реакционный слой размещены в одном реакционном сосуде и реакционный сосуд имеет конфигурацию, выбранную из группы, состоящей из следующих конфигураций:
а) первый реакционный слой уложен над вторым реакционным слоем;
б) второй реакционный слой уложен над первым реакционным слоем, и
в) первый реакционный слой и второй реакционный слой объединены с образованием бифункционального реакционного слоя.