Способ получения метилизопропилкетона

Способ получения метилизопропилкетона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛИЗОПРОПИЛКЕТОИА путем конденсации г изомасляной кислоты,с органическим реагентсмл при повышенной температуре в прнсутствии катализатора на основе окисн агаоминия, о т л и ч а ю ц и йс я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и расширения сырьевой базы,.в качестве органического |реагенТа используют ацетон, а процесс проводят при 400-41о С в присутствии катализатора окиси алюминия , содержащей вес.% калия.

ае (и) CQ98 C08ETCHN(ВОЮ Л М . . ЮСНЯэЛИЙ

Щ8). С 07 С 49/04) С 07 С 45/45

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A»lQPCNOIIV С»Щ»Т»П И»У г

ИЮУДМФТОИННЬЙ Н0МНТКУ ОСА М ЮЮФ» OIIIMN

1

/ (21) 2953917/23-04 (22) 08 ° 87 ° 80 (46) 15.12.83. Вюл, В 46 (72) Ь.С.Маркевич, Q.A.Êîêäðàòúåâ и Л.R.Êîíåiêmí (53) 661 ° 727 ° 07(088 ° 8) (Б6) 1. Авторское свидетельство СССР . по заявке М 2590510/04, кл. С 07 С 45/18, С 07 С 49/06,. 1978.

2. Смирнов В.А, Крюков С.И.

Дегидратация кислорсдсодержащик сое-, динений на 4ос@атных катализаторах.,Всесоюзная конференция. "Превращение углеводородов на кислотно-основных гетерогеннык катализаторах", Грозный, 1977, с. 223.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2702105/23-.04, кл» С. 07 С 49/04 С 07 С 45/02» 1978»

4 ° Cecotti M.S.. "Clemmensen re- .

duction Oi 1 3-diketones", Chem.

e ind., 38, 289, 1956 (прототип). (54 ) (57 ) СПОСОБ ПОЛУЯЕЙИЯ ИЕТИЛИ30ПРОПИЛКЕТОИА .путем конденсации изомасляной кислоты,с органическим реагентом при повышенной температуре в присутствии катализатора на основе окиси алюминия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения выкода целевого продукта и расширения сырьевой базы,.в качестве органического реагента используют ацетон, а процесс проводят прн 400-410©С в присутствии катализатора окиси алюминия, содержащей 12-13 вес.Ъ калия.

1060611

Изобретение относится к усовер= шенствованному способу получения метилизопропилкетона (МИПК), который используется в качестне растворителя и экстрагента органических продуктов, а также н дроизводстве иэопрена.

Известен способ получения МИПК окислением изопентана, а также дегидратацией 50-ГО% водного раствора ,2-метилбутан-2,3-диола (1j и (2) .

Недостатками указанных способов 10 являются низкие выходы целевого продукта, многостадийность (например н случае использования 2-метилбутадиола, который получают иэ окиси иэопентена) и сложность технологии, 15 включающей использование перекисных соединений и кислотную дегидратацию.

Применение водного растнора серной кислоты в качестве дегидратирующего агента ведет к образованию зна- 20 чительного количества сточных вод.

Известен способ получения метил,изопропилкетона путем изомеризации

"3-метилбутаналя и- » 350-500 С, скорос тй подачи сырья О,c,-, > ч, при весовом разбавлении альдегида водяным паром в соотношении 1г:1-1г4 над катализатором фтористый цинк (1016 нес.%) на носителе (селикагель, пемза) . Конверсия альдегида составляет по кетону 83% (3) .

Недостатками этого способа являются невысокая конверсия и относи.тельно низкая селектинность по целевому продукту.

Наиболее близким к изобретению „ 35 является способ получения МИПК путем конденсации изомасляной кислоты с уксусной кислотой при 440ОC с пропусканием паров указанных соединений через смесь окиси алюминия, окиси 40 тория, используемой в качестве катализатора. Выход МИПК составляет

70% (4) .

Недостатками данного способа являются низкий выход целевого продукта 45 и необходимость использования в качестве реагента избытка уксусной кислоты, которая в процессе реакции на 50% превращается в менее дефицитный ацетон.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта и расширение сырьевой базы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения метилизопропилкетона путем конденсации изомасляной кислоты с органическим реагентом при повышенной температуре в присутствии катализатора на осноне окиси алюминия, в качестве .60 органического реагента используют ацетон, а процесс проводят при 400410ОC н присутствии в качестве катализатора окиси алюминия, содержащей

12-13 нес.% калия. 65,Катализатор указанного состава получают пропиткой QKHcH алюминия (предварительно прокаленной при

400ОС) 15-20%-ным раствором едкого кали. При этом используют равные объемы окиси алюминия фракции 1-3 мм и пропитывающего раствора. Пропитку ведут при 20-25оС с последующей сушкой (100 С, 2 ч) и прокалкой при

400 С в течение 4 ч. Реакцию осуществляют при пропускании смеси паров иэомасляной кислоты H ацетона через катализатор при 400-440 С с объемной скоростью 0,5-0,6 ч (по жидкости). Лучшие результаты достигаются при использовании мольного соотношения изомасляная кислота: ацетон ранном 1:6.

Снижение температуры процесса ниже 400ОС уменьшает активность катализатора и уменьшается выход МИПК.

Увеличение температуры до 440 С способствует разложению образующейся уксусной кислоты на водород и метан, что также приводит к снижению выхода МИПК.

Выбор величины объемной скорости (0,5-0,6 ч 1) соответствует оптимал ному времени контакта реакционной смеси с катализатором. Уменьшение объемной скорости приводит к увеличению времени пребывания сырья на поверхности катализатора, что увеличивает скорость разложения образующейся уксусной кислоты, увеличение же скорости способствует проскоку сырья н продукт, что снижает выход

МИПК.

Оптимальным соотношением исходных компонентов является 1:б (изомасляная кислота : ацетон). Это объясняется сильным блокирующим действием изомасляной кислоты на поверхности основного катализатора. Увеличение содержания ацетона снижает парциальную концентрацию кислоты. И в том и в другом случае снижается выход МИПК.

После контакта с катализатором пары катализата охлаждают и подвергают ректификации с целью выделения

МИПК и непрореагировавших ацетона . и иэомасляной кислоты, которые используют н повторных операциях синтеза.

Пример 1. Каталиэаторокись алюминия, содержащий калий .(20 мл, содержащие К .13%), загружают в реактор (используют стеклянный реактор) с диаметром 24 мм. Поверх катализатора загружают 20 мл стеклянных шариков, на которых происходит испарение реакционной массы.

Через слой катализатора при 400ОС пропускают в час 10 мл реакционной смеси: изомасляной кислоты и ацетона в мольном отношении 1:6 и 4,3 r реакционной смеси. Получают 3,9 r катализата. Количество выделившегося

1060611

Выход на исходную иэомасляную кислоту, %

5,29

2,27 10

62

Составитель A. Артемов

Редактор A. Гулько ТеХред В1.Тепер Корректор .Г. Решетник

Заказ 9960/25 Тираж. 418 Подписное

РНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3 -35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 газа составляет 5% от веса подаваемого сырья.

Состав каталиэата (по данным

ГжХ), Ацетон 71,41

МИПК 19,01

Диизопропилкетон (продукт димери- зации изомасляной кислоты)

Изомасляная кислота

Конверсия иэомасляной кислоты, % 9,0

Выход МИПК на прореагировавшую кислоту, % 15

Выход МИПК на пропущенную кислоту, % 86

Структура целевого продукта подтверждена физико-химическими мето-. дами (ИСК, IIMP-спектроскопия, элементный анализ и ГйХ). МИПК выделяют обычными методами ректификации. Потери при выделении 5-6 отн.%.

Пример 2. Процесс проводят как в примере 1, но при 410 С и объемной скорости подачи реагентов (по жидкости) 0,6 ч 1 .

Конверсия изомасляной кислоты, % 96

Селективность по 30

МИПК %

П- р н м е р 3 ° Процесс осуществляют так же как в примере 1, но при 44(РС.

Конверсия иэомасляной кислоты, % 98

Селективность по

МИПК, % 63

Выход на пропущенную иэомасляную кислоту, В, 62

О.

Пример 4. Процесс проводят как в примере 1, но при 440 С и с использованием катализатора, содержащего 9% ионов калия .(пропитка 15% раствором КОН).

Конверсия иэомасляной кислоты, % 93

Селективность по

МИПК, % Выход нь.лропущенную иэомасляную кислоту, % 58

Способ позволяет наиболее квалифицированно использовать изомасляную кислоту, ресурсы которой увеличиваются по мере развития крупнотоннажного производства бутнловых спиртов оксосинтеэом, и испольэовать вместо уксусной кислоты в качестве реагента менее дефицитный ацетон.