Способ получения ацетальдегида

Способ получения ацетальдегида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к получению альдегидов, в частности ацетальдегида, используемого при получении пластических масс. Цель - повышение выхода целевого продукта. Получение ведут окислением пропана при 400-550°С, времени контакта 0,1- 0,3 с в присутствии катализатора - пирофосфата германия с размерами гранул 2-3 мм. Способ обеспечивает увеличение выхода продукта (8-11 % против 6%). 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 07 С 37/07

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРчЕТЕ НИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4806851/04 (22) 28.03.90 (46) 29.02.92. Бюл. № 8 (71) Ужгородский государственный университет (72) В,И,Гомонай, Д.И.Мельник и К,Ю.Секереш (53) 547.281.2.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 804626, кл. С 07 С 47/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 882255448888, кл. С 07 С 47/06, 1981.

Sola Cand al. Gxidatlon catalitlca de

pronano. — Comprotamfento de dlvesos

Изобретение относится к получению альдегидов. в частности ацетальдегида, ис-. пользуемого в качестве сырья для получения пластических масс.

Известен способ получения ацетальдегида взаимодействием ненасыщенных кремний- и металлсодержащих соединений со смесью окиси углерода и водорода B присутствии в качестве катализаторов гексакарбония хрома или молибдена. Процесс ведут при 160-180 С и давлении 240 — 300 атм..

Основным недостатком известного способа является проведение процесса при вйсоком давлении и необходимость предварительного синтеза кремний- и ме-. таллсодержащих органических соединений.

Известен также способ получейия ацетальдегида парофазной гидратацией ацетилена на многослойном кадмий-кальциево-фосфатном катализаторе. Способ

„„Я2„„1715800 А1

catalizadores "Айп!самад", 1981, 38. N 375, р.

445-447. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТАЛЬДЕГИДА (57) Изобретение относйтся к получению альдегидов, в частности ацетальдегида, используемого при получении пластических масс. Цель — повышение выхода целевого продукта. Получение ведут окислением пропана при 400 — 550 С, времени контакта 0,1—

0,3 с в присутствии каталиэатора— пирофосфата германия с размерами гранул

2 — 3 мм. Способ обеспечивает увеличение выхода продукта (8 — 11% против 6%). 1 табл, предусматривает применение нескольких слоев катализатора, увеличивающихся в объеме при переходе от предыдущего слоя к последующему.

Недостатком известного способа явля- Ql, ется его громоздкость вследствие необхо- (:О димости применения нескольких слоев катализатора. Кроме того, для реализации О) способа необходим предварительный синтез ацетилена.

Наиболее ба неким ло технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является .способ получения ацетальдегида окислением пропана в присутствии фосфорсодержащего катализатора — композиции фосфора, ванадия, хлора, молибдена, олова, алюминия и кремния.

Процесс ведут при молярном соотношении пропана и кислорода 4,9:12,5 и темпвратуре

450 †600

1715800

25

Недостатком известного способа является относительно низкий выход целевого продукта, не превышающий 8%.

Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается предложенным способом получения ацетальдегида — окислением пропана в присутствии фосфорсодержэщего катализатора при повышенной температуре, в качестве катализатора используют пирофосфат германия с размерами гранул

2 — 3 мм и окисление ведут при 400 — 450 С и времени контакта 0,2 — 0,3 с.

Фосфатно-гермэниевый катализатор готовят следующим образом; 1,3 г оксида германия (IV) смешивают с 390 г ортофосфорной кислоты и выдерживают в течение 4 ч при 200 С, после чего температуру повышают до 400 С и выдерживают в течение 15 .ч, а затем реакционную смесь обжигают при

650-700ОС в течение 5 ч. По данным химического, рентгеновского и ИК-спектрального анализов, полученный катализатор имеет состав GePz0z.

Сущность изобретения иллюстрируется примером, Пример. Процесс получения ацетальдегида проводят в установке замкнутого типа, содержащей реактор из плавленого кварца в виде вертикально установленной трубы с внутренним диаметром 30 и высотой 270 мм. Верхняя и нижняя части реактора снабжены нагревателями с независимым регулированием температуры. Длина каждого нагревателя 80 мм. Верхняя часть реактора соединена с закалочным устройством, представляющим собой водяной холодильник из кварцевого стекла, в полости которого в процессе синтеза поддерживается температура 15-20 С. Закалочное устройство предназначено для охлаждения газов, поступающих из реактора, с целью предотвращения процессов окисления целевого продукта — ацетальдегида.

Перед началом процесса в нижнюю часть реактора загружают 15 г гранулированного пирофосфэта германия (беРр07) с размерами гранул 3 мм. Посредством нижнего нагревателя доводят температуру катализатора до 450 С, а температуру верхнего нагревателя — до 350 С.

Через слой катализатора пропускают смесь компонентов, содержащую 50% пропана, 25% кислорода и 25% азота, со скоростью 9 л/ч, что соответствует времени контактирования 0,2 ч. Газовую смесь после прохождения ею эакалочного устройства отбирают для анализа.

В результате анализа установлено, что выход конечного продукта составляет 10% от теоретически максимально возможного (см. пример 1 таблицы) Основные параметры процессов по примерам 1-18 приведены в таблице. Выход продукта в таблице дан в процентах в соответствии с обычно принятой формой.

Количество альдегидов определяли хромато графически на адсорбенте

"РогораК-T" при температуре колонки

140 С (ацетальдегид, формальдегид); на колонке, заполненной "Poropak-Q". при комнатной температуре определяли Нг, О, СзНн, СзН6, СН4, а нэ молекулярном сите 5Ф вЂ” СО и СОг.

Катализатор с размерами частиц более

4 мм имеет относительно небольшую удельную поверхность, что также снижает эффективность процесса.

Проведение процесса при температуре ниже 400 С малоэффективно вследствие незначительной скорости реакции, а при температуре выше 550 С происходит частичный пиролиз пропана.

Время контактирования менее 0,1 с недостаточно для обеспечения заметного взаимодействия компонентов, а контактировэние в течение более 0,3 с нецелесообразно, так как к повышению эффективности процесса не приводит. Кроме того, при времени контактирования более 0,3 с возможен процесс частичного доокисления ацетальде гида.

Экспериментальные исследования предложенного способа получения ацетальдегида показывают, что по сравнению со способом-прототипом предложенный способ обеспечивает существенное увеличение выхода конечного продукта (8 — 11% против б%) Формула изобретения

Способ получения ацетальдегида окислением пропана в присутствии фосфорсодержащего катализатора при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, в качестве катализатора используют пирофосфзт германия с размерами гранул

2-3 мм и окисление ведут при температуре

400-550 С и времени контакта 0,1-0,3 с.

Составитель З.Корнаева

Редактор А.Маковская Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 578 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101