Способ получения кетонов

Способ получения кетонов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕТОНОВ обпей формулы ЙСОР где R и R , могут иметь одинаковые или различные значения - алкил Cn«2n+l P или их смесей путем парофазной конверсии карбоновых кислот или смеси карбоновых кислот общей формулы R-COOHi где R - алкил ь 1 - 6, в присутствии катализатора, содержащего карбонат кальция при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения техноло (Л гии процесса, в качестве катализатора используют бмесь карбоната кальция и оксида железа в массовом соотнощении 9:1 - 4:6, а процесс прово§ дят при 360-420 С.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ХЯЧЛН

РЕСПУБЛИК

Ogl ng

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Q СОР

R- СООн

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ14 (21) 3505046/23-04 (22) 26 ° 10. 82 (46) 23.08.84. Бюл. У 31 (72) P.Н.Хлесткин, В.M.Ãàðååâg

Н.Г.Усанов и Н.Н.Красногорская (71) Уфимский нефтяной институт (53) 547.284.4.07(088.8) (56) 1. Справочник нефтехимика, т.ll, Л., "Химия", 1978, с. 62.

2. Рубинштейн А.M., Якерсон В.И.

Каталитическая парофазная кетонизация уксусной кислоты карбонатами щелочноземельных металлов. Журнал общей химии, 1960, т.30, вып. 9, с. 2789-2797 (прототип).

aug С 07 С 45/51, С 07 С 49/04 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕТОНОВ общей формулы где R u R могут иметь одинаковые или различные значения — алкил

Со 12п+1 при и = 1-6, или йх смесей путем парофазной конверсии карбоновых кислот или смеси карбоновых кислот общей формулы где R — алкил С„Н2„„при h= 1 — 6, в присутствии катализатора, содержащего карбонат кальция при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве катализатора используют смесь карбоната кальция и оксида железа в массовом соотношении 9:1 — 4:6, а процесс проводят при 360-420 С.

Ф 1109

Изобретение относится к способу получения кетонов общей формулы асм»,,где R u R могут иметь одинаковые или различные значения - алкил С„Н „ при в 1 6, или их смесей, которые используют в качестве промежуточных продуктов основного органического синтеза и в качестве универсальных растворителей. {б

Известен способ получения кетонов парофаэным дегидрированием спиртов в присутствии катализаторов на основе окиси цинка, меди, соединений меди и хрома 11 3.

Однако этот способ получения кетонов требует дефицитного сьгрьявторичных спиртов. Та, например, для получения диэтилкетона необходим пентанол-3, отсутствие которого не поз- 2б воляет получать кетон в промышленном масштабе.

Наиболее близким к изобретению является способ получения кетонов общей формулы К - СΠ— К», где R и К, могут иметь одинаковые или различные значения - алкип С„Н2„+„при и 1-6, или их смесей путем парофаэной конверсии карбоновых кислот или смеси карбоновых кислот общей формулы RCOOH„„ где К имеет указанные значения, в присутствии катализаторов, выбранных из группы: ТЬО, МпО,, СаО, ZnO, CaCO . Процесс проводят при 420—

450 С Г23.

Недостатком известного способа

35 являются высокие рабочие температуры в зоне реакции, что требует больших энергетических затрат, а следовательно, усложняет технологих процесса.

Проведение процесса при высоких температурах способствует протеканию побочных реакций (пиролиз, уплотнение и т.д.), что ведет к осмолению катализатора и снижает срок его служ4S бы и межрегенерационный период. Кроме того, известный катализатор быстро теряет свою активность (см. примеры 1 и 2}.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения кетонов общей формулы

379 или их смесей путем парофазной конверсии карбоновых кислот или смеси карбоновых кислот общей формулы

R-Coo H где R - алк С{,Н <„.1 при .- 1-6, в присутствии катализатора, содержащего карбонат кальция при повышенной температуре, в качестве катализатора используют смесь карбоната кальция и оксида железа в массовом соотношении 9:.1 — 4:6, а процесс проводят при

360-420 С.

Процесс проводят в изотермическом реакторе, пропуская пары исходной кислоты или смеси кислот над катализатором. Температуре в зоне реакции

360-420 С.

Пример 1. С целью определения срока службы катализаторов по предлагаемому и известному способам проводят опыты по получению дизтилкетона из пропионовой кислоты. Пропионовую кислоту подают в реактор с объемной скоростью 0,5 ч по жидкости. Катализатор содержит 40 мас.X

СаСО и 60 мас.% FezO . Через 280 ч работы катализатора селективность процесса составляет 96%, а конверсия - 87X. В случае применения традиционного карбонатного катализатора через 280 ч работы селективность составляет 87%, а конверсия — 82X, Пример 2. С целью определения срока службы катализатора по предлагаемому и известному способам проводят получение дипропилкетона из масляной кислоты. Масляную кислоту подают в реактор с объемной скоростью 0,5 ч" по ж щкости. Катализатор содержит 80Х СаСО и 20Х Ре О .

Через 140 ч работы селективность процесса составляет 93%, а конверсия - 88%. В случае применения традиционного катализатора через 140 ч работы селективность составляет 81%, а конверсия — 86%.

Пример ы 3-24. Процесс проводят как и в примере 1. Результаты ведения процесса приведены s таблице. Там же, для сопоставления, приведены результаты ведения процесса в присутствии известного катализатора.

ACORN, 55 где R u R могут иметь одинаковые или различные значения — ил С„Н2ьФ1 при и 1-6, В случае проведения процесса по предлагаемому способу расширяются пределы рабочих температур процесса, снижается нижний предел рабочей темИзвестный способ

Предлагаемый способ

Продукт из кислоты

Пример

Состав катализатора

Выход от теоретического, Х

Температура, оС

КатализаТемпеВыход от теоретического Х. ратура, ос тор

CaCO : 300

Рег Оз = 320 4:6 340

СаСО

Ацетон из уксусной кислоты

82

95

360

380

420

420 93

СаСО,: 360

Feã0ç = 380 4:6 400

СаСО

4 Диэтилкетон из пропионовой кислоты

98

420

420 57

450 96

475 98

СаСО

СаСО

5 Дипропилкетон из масляной кислоты

1е,О = 380

82

8 7:3 420

420

3 1 пературы. Так, например, при 360 С выход диэтилкетона составляет 60Х от теоретического, в то время как при проведении процесса по известно му способу в присутствии СаСО диэтилкетон в этих условиях не образуется. При температуре процесса 400 С выход диэткпкетона 98Х и 57Х от теоретического соответственно.

Такйм образом, проведение процесса по предлагаемому способу позволяет сократить энергозатраты путем

109379 4 снижения рабочей температуры. Это существенно упрощает технологию процесса. В предлагаемом способе отсутствуют побочные реакции и увеличивается срок службы катализатора. Так, при получении диэтилкетона через

280 ч работы по предлагаемому спасо бу конверсия процесса составляет

87Х селективность - 96X в то время щ как при проведении процесса известным способом за этот же период конверсия снижается до 82Х, а селективность — до 87Х.

1109379

450 49

CaCO : 360

Ре О = 420

92 лоты

18 8,8:1,2

440

460

48

CaCO : 340

РеОз = 360

= 6,2:3,8 390

96

420

СаСО 340

Fe,O, = 360

68 5,8:4,2 390

СаСО

90 лоты

420

90

450

CaCOç ". 380

Fe,0,.= 400

1:1 430

90

420

90

450

СаСО, лоты

91

450

При- Продукт мер кислоты

6 Диизопропил- САСО, кетон из i— масляной кисДибутилкетон СаСО из валериановой кислоты

Дни э обут илкетон из изовалериановой кисДипентилке- СаСО тон иэ гексановой кис10 Дигексилкетон из гептановой кис420 83.

450 95

СОСО

Fe О

6:4 420

Продолпенне таблицы

1109379 кт из ты

МетилзтилкеСаСО

CaCO : 360

62 тон из смеси уксусной и пропионовоф кислот

96

440

480

CaCO : 350

Ее,О, 400

96 смеси уксусной и масляной кислот

48 =4:6

420

450

500

СаСО

Метилбутилкетон из

Ca COç: 350

Feа 3 400

6,8:3,2 420

13 смеси уксусной и валериановой

9! кислот

420

450

90,5

490

14

420

49 смеси уксусной и гексановой кислот

450

87

420

450 кислот

500

12 Метилпропил- СаСОз кетон из

Метилпентил- СаСО кетон иэ

15 Иетилгексил- СаСОЗ кетон иэ смеси уксусной и гептановой

Продолжение таблицы

Ге О 390

420 34 = 91 420

CaCO : 340

Fe О 420

6,8:3,2

CaCO 340

Ре, Оз = 420

6,8:3,2

1109379

Продукт кисломм

ЙриN6P

56

93 смеси пропионовой и масляной

420

50,5

98 кислот

450

500

СаСО

420

450

91,5

fe О, 400

90 смеси пропионовой и гексановой кис6в8 ° 3 ° 2

420 лот

19 смеси пропионовой и. геп" таковой кис420

39 лот

450

340

50,5

СаСО

94

420 82

450 96

340

CaCO,:

СаСО

67

400 кислот

Этилпропил- СаСО кетон иэ

Этилбутилкетон из смеси пропионовой и валериановой кислот

18 Этилпентил- СаСО кетон иэ

Этилгексил- СаСО кетон иэ

20 Пропилбутил- СаСО кетон иэ смеси масляной и валериановой кислот

Пропилпентилкетон из смеси масляной и гексановой

Проложение табли

CaCO 340

Fe О 400

6,2:3,8 420

CaCO : 340

Fe,0 400

6,8:3,2 420

СаСО 340

СаСО 340

F e,Î, 400

8,8:1,2 420

fe 0 400

6,8:3,2 420

fe О,= 380

1109379

Продолжение таблицы

420 63

450 88

420

6,2:3,8

470 86

15,5

340

СаСО

FeО

СаСО

420

420 35

450 90

23

СаСО

420

420 41

450 88

87

Составитель А.Артемов

Редактор В.Данко Техред Л. Коцюбняк Корректор С mexMap

Заказ 5995/16 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент.", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пропилгексилкетон из смеси масляной и гептановой кислот

Бутилпентилкетон из смеси валериановой и гексановой кислот

24 Пентилгексил- СаСО кетон из смеси гексановой . и гептановой кислот

420 33

450 88

480 90

6,8:3,2

CaCO : 340

Feã Оз 400

6,8:3,2

CaCO : 340

f е,О 400

6,8:3,2 420