Катализатор для дегидратации диолов

Катализатор для дегидратации диолов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 555832 (61) Дополнительный к патенту(22) Заявлено 15.04.71 (21) 1640619/04 (23) Приоритет — (32) 16.04.70 (31) 7013791 (33) Франция (43) Опубликовано 25.04.77.Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования описания 28.06.77 (51) M. Кл.-

В 01 T 27/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изабретений и открытий (53) УДК 66.097..3(088.8}

Иностранцы

Жозеф Эдуард Вейзанг, Жорж Сцабо и Жан Морэн (Франция }

Иностранная фирма

"Компани Франсэз де Раффинаж" (Франция} (72) Авторы изобретения (71) Заявитель 1(3 г

1 (54.} КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРАТАЦИИ ДИОЛОВ

Изобретение относится к нефтехимическому синтезу, а именно к катализаторам для дегидратации диодов.

Известен катализатор для дегидратации циолов на основе металлических солей кислот фосфора. Однако известный катализатор обладает низкой селективностью дегидратации диолов .и недостаточно стабилен в работе.

Целью изобретения является повышение селективности катализатора и стабилиза- 1О ция его работы.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемый катализатор содержит один из несколько пирофосфатов или смесь пирофосфатов с одним или несколькими нейтраль- j5 ными ортофосфатами лития, натрия, стронция и бария.

Пример 1. Получение двойного пирофосфата лития и натрия, имеющего формулу Li>ИО Р> От, и его использование 20 для дегидратации метил-2-бутандиола-2,3.

44,6 г декагидрата пирофосфата натрия растворяют в 100 см дистиллированной вон ды. Затем этот раствор вливают, размешивая, в 400 см горячего раствора соли 25

2 лития, содержащего 2,1 г лития. Осадок после охлажцения отфильтровывают. При использовании хлористой соли лития осадок промывают200 смэ 967-ного спирта для удаления следов хлористого натрия.

Осадок высушивают в течение 18 час при о

110 С, а затем прокаливают в течение о

2 час при 500 С.

Таким методом готовят четыре разновидности катализатора на основе хлористого, азотнокислого, уксуснокислого лития и гидроокиси лития.

Все четыре катализатора последовательно используют для опыта. Над10 см катав лиэатора пропускают в течение 1 час с равномерным расходом 10 см жидкого метил-2-бутандиола -2,3 в струе азота, расход которого составляет 4,8 л/час. Такое разбавление соответствует парциальному давлению 1/3 атм для диола и 2/3 атм— цля азота. Дегидратацию осуществляют при о

400 С. Полученные продукты исследуют, проводя хроматографию в паровой фазе.

Полученные при использовании различных катализаторов результаты приведены

555832 в табл. 1. Результаты показывают состав эфлюента, собранногэ между тридцатой и шестидесятой минутами отдельных опытов.

Указаны послецэвательнэ конверсия метил-2-бутандиэла-2,3, вь ходы изэпрена, метил-2-бутен -1-эла-2, метил-3-бутен-2-ола-1, триметилацетальдегида и метилизопропилке-.она. Конверсия выражена количеством молей на 100 моль использованного диола, выходы — количеством молей на 100 щ моль преобразованного диола.

Оба олефиновых спирта можно рециркулировать и превращать дегидратацией в изопрен на том же катализаторе с выходом, близким к 100%. На результаты ха- р рактер исходной соли лития, использованной для получения пирофосфата, большого влияния не оказывает.

Пример 2. Приготовление пирофосфата бария и его использование для дегидратации метил-2-бутанциэла -2,3.

100 см кипящего раствора 44,6 г дегидратирэванного пирофосфата натрия добавляют к 4-00 см горячего раствора, со3 держащего 52,2 г азотнокислого бария.

Раствор выдерживают в течение нескольких часов, чего осадок отфильтровывают и высушивают в течение 16 час при 110 С.

Прокаливание осуществляют в течение 2 час о при 500 С. ЭО

Этот катализатор используют для дегидратации метил-2-бутандиола-2,3 в условиях, аналогичных описанным в примере 1.

При етом получают эфлюент, средний состав которого в период между тридцатой и шести-85 десятой минутами опыта приведен дальше.

Конверсия диола 100%.

Выход, %:

Изопрен 7,6

Метил-2-бутен-3-ол 76 40

Метил-3-бутен-2-ол-1 4,2

Триметилацетальдегид 2,3

М е тилизопропилке тон 8,2

Пример 3. Использу т катализатор, 45 сэстэя1ций из пирофэсфата лития (La

Смесь моноаммиачного ортофосфата и лития подвергают прокаливанию при температуре э выше 400 С. Полученный пирофосфат лития применяют как катализатор в условиях, 50 описанных в примере 1, результаты приведены дальше. Конверсия диола 100%.

Выход, %:

Изэпрен 67,4

Метил-2-бутен-3-ол 5,6

Метил-3-бутен-2-ол-1

Триметилацетальдегид 4,8

Метилизопропилкетон 22,6

Пример 4, Получение катализатора, содержащего пирофосфат и ортофосфат,а так- 60 же использование его для дегидратации диола.

350 см очень горячего раствора, содер3 жащего 57,7г 85%-ной ортофосфорной кислоты и 111,5 г декагидратного пирофосфата натрия примешивают к 500 мл очень горячего раствора, содержащего 42 г моногидратного лития. После охлаждения полученный осадок отфильтровывают, высушио вают при 110 С в течение 18 час, потом о прокаливают в течение 2 час — при 600 С.

Совместный осадок смешанного пирэфэсфата натрия и лития и трилитийортофосфата применяют в качестве дегидратационного катализатора метилбутандиола-2,3, используемого по методу, описанному в примере 1. Полученные результаты представлены дальше. Конверсия диола 100%.

Выход, %:

Изопрен 82,0

Триметилацетальдегид 1, 9

Метил изопропилкетон 1 5, 1

Пример 5. Катализатор, представляющий собой смешанный пирофосфат лития и натрия, не стоек к истиранию, вследствие чего необходимо повысить его механические свойства. Это достигается смешением смешанного пирофосфата лития и натрия с равным количеством по весу двунатриевого гидратированного ортофосфата формулы М НРО, ° 7Н О. Смесь размалывают, затем смачивают дистилированной водой. Полученную пастообразную массу экструдируют, сушат в течение 18 час о при 110 С и кальцинируют 2 час при

500 С.

Полученный таким образом катализатор обладает очень хорошими механическими свойствами. Он состоит в основном из смеси смешанного пирофосфата лития и натрия и пирофосфата натрия. Последний компонент получают путем дегидратации двунатриевого ортофосфата прокаливанием.

Этот катализатор можно использовать для дегидратации метил-2-бутандиола-2,3.

Над 10 см катализатора пропускают ме3 тил-2-бутандиол-2,3 в общей сложности в течение 14 час. Реакцию осуществляют о при 500 С. Диол при этом опыте не растворяют в азоте. Его используют в чистом виде. Опьгт прерывают в конце седьмого часа. Катализатор без регенерации используют для нового опыта, продолжающегося в тех же условиях в течение 7 час.

В табл. 2 представлены средние составы некоторых фракций эфлюента.

Пример 6. Применение пирофосфата стронция.

555832

Таблица 1

Таблица 2

10 час 13 час

30 мин- 30 мин11 час 14- час

86,6

84,8

17,5

49,4

5,2

4,8

18,5

16,0

50,6

6,2

5,0

18,8

Составитель М, Грачев

Редактор О. Кузнецова Техред М. Ликович Корректор А. Власенко

Заказ 480/30 Тираж 947 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 1

400 см горячего раствора азотнокисло5 го стронция, содержащего 42,4 r Si (NO>)z вливают в 100 см кипящего раствора, со3 держащего 44,6 r дегидратированного пирофосфата натрия. После получасового осаж- 5 дения осадок отфильтровывай>т, сушат в о течение 18 час при 110 С и кальцинируют о в течение 2 час при 400 С,получая смешанный пирофосфат натрия и стронция.

Этот катализатор используют для дегид- 10

Ф ормула изобретения

Катализатор для дегидратации диолов на основе металлических солей кислот фосфора, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности катализаратации метил-2-бутандиола-2,3 в условиях, описанных в примере 1.

Состав получаемого продукта указан дальше. Конверсия диола 82,3%.

Выход, %:

Изопрен 6,0

Метил-2-бутен-3-ол 66,1

Метил-3-бутен-2-ол-1 2,8

Триметилацетальдегид 2,4

Метилизопропилкетон 8,2 тора и стабилизации его работы, он содержит один или несколько пирофосфатов или смесь пирофосфатов с одним или несколькими нейтральными ортофосфатами лития, натрия, стронция и бария.