Способ получения метакролеина и окиси изобутилена

Способ получения метакролеина и окиси изобутилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СЖ т

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (11) 560873

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено19.09.75 (21) 2174522/04 с присоединением заявки № (51) М. Кл."

С 07 С 47/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изаоретеннй и открытий (23) Приоритет (53) УЛK 547.381 (088.8) (43) Опубликовано05.06,77.Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 10.08,77

С, П. Бобопева, А. В. Бобоцев и М. Г. Бупыгин (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина институт химической(физики АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАКРОЛЕИНА

И ОКИСИ ИЗОБУТИЛЕНА

Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу полу- чения метакролеина и окиси изобутилена, являющихся важными продуктами для синтеза полиэфиракрилатов и пенополиуретанов.

Известны способы получения ненасыщенных алифатических альдегидов: акролеина, метакролеина в газовой фазе окислением пропилена и изобутилена кислородом воз- 0 духа на индивидуальных и смесевых ката. лизаторах, таких, как окись сурьмы, окись ванадия, хрома, марганца, железа, никеля,, цинка, гаппия, германия, сепена, рубидия, неоl бия, рутения, родня, паппация, индия, осмия, )а. ириция. Процесс проводят при 230-900оС и времени контакта от доп и се „ нды до десятков секунд.

К недостаткам известных способов отно- 20 сится образование большого количества углекислого газа (15-25 мол% на 1 моль полученного альдегида).

Известен также способ попучения метак.ролеина и окиси изобутилепа жидкофазным 25 окислением изобутилена при температуре

80 — 120оС и давлении 40-50 атм.

Недостатком этого способа является низкий выход целевых продуктов (в расчете на прореагировавщий изобутипен выхоц метакролеина и окиси изобутилена менее

10 моп.% и менее 30 мол.%соответственно).

Цель изобретения — увеличение конверсии изобутилена и повы пение выхода целевых продуктов — достигается тем, что окисление изобутилена кислородсодержащим газом проводят при температуре 80- 120оС н давпении 30- 75 атм в присутствии 0,12,5 вес% / объем катализатора, содержащего, вес. %:

Окись европия 5-30

Окись серебра 0,8-4,5

Силика ель или окись алюминия Ос тальное

Процесс ведут в инертном растворителе, используя газ, содержащий не менее

3 об.%, кислорода.

Применение катализатора, содержащего окислы европня и серебра, позволяет сущест венно изменить скорость и направление

560873 реакции и, следовательно, состав продукгов окисления изобутилена., Выход целевых продуктов более 60 мол,% (в расчете на прореагировавший изобутилен) суммарная селективность до 63%, выход метакролеина 40- 45%, выход окиси иэобутилена 1 7 - 20 %.

Процесс не имеет вредных выбросов и стоков

Окисление изобутилена проводят на уста-,1о ковке автоклавного типа.

Установка рассчитана на работу под давлением до 60 атм при температуре до

200 С. B реактор, обогреваемый электро- . 15 печью, помещена магнитная мешалка падающего типа. Установка снабжена обратным

BoLlHHblM и углекислотным холодильником.

На выходе иэ реактора установлен ротамет (реометр) для измерения расхода окисляю- р щего газа. Все поверхности в реакторе и с-ам реактор выполнены из титана. Через к.;кдые полчаса по ходу реакции из реактора отбирают пробу специально встроенным пробоо тб орником . 25

Растворитель и непрореагировавший иэо бутилен возвращают в реактор.

Катализатор постоянно находится в реак)

1 торе и не уносится из него, так как на-: Я э несен на механически прочные крупные гранулы или ..зерна.

При использовании автоклава с врашакь. е шейся мешалкой (мешалка Вишневского) существенных изменений в процессе не обнаружено, При непрерывном процессе вопрос перемешивания,отпадает, поскольку поток сырья будет непрерывно поступать в реактор и непрерывно выводиться нз него.

Продукты окисления разделяют путем ректификации на тарельчатых колоннах, работающих при атмосферном давлении или под вакуумом, и анализируют методом гаэожидкостной хроматографии (колонка длиной 2 ." м и диаметром 3 мм заполнена целитом 545, на который наносят 15 вес.% полиэтиленгликольадипината или пропитывают его 15 вес. 4 триэтипенгпиколя и

5 вес. % стеариновой кислоты, инзенским кирпичом фракции 0,5 - 0,25 меш) и химическими методами.

Пример 1. 100 г гранулированного силикагеля (диаметр зерен 2 мм) по ружают в 200 сМ смеси 35 Ь а ной соляной и 50 Ь -ной азотной кислот (1: 1), нагревают до 100 С в течение 30 мин при постоянном перемешивании, сливают смесь, промывают носитель нагретой до

80 С водой до нейтральной реакции по лако мусу, прогревают 20 - 30 мин при 300400оС для удаления воды, погружают в раствор аэотнокислого европия, нагретого до 80-100оС, выпаривают до удаления воды, прокаливают 40 мин при 650- 700оС (до прекращения выделения окислов азота), погружают в раствор азотнокиспого сереб\— ра, нагревают смесь до испарения воды и прокаливают катализатор при 650- 700 С до прекращения выделения окислов азота

Пример 2 ° 500 мл растворителя, 500 мл изобутилена и 5 г катализатора загружают в автоклав. Процесс ведут при скорости подачи воздуха 15 кл/час и различных температуре и давлении. Полученные результаты приведены в таблице. о

СЧ о

С4

CQ о о о о (О о

С4 о о

5t3<> R 7З

Р)

Ю

1- Ф

СЧ о" о

С4 о 1

o" 1

CQ с0 (»

tQ о

tQ

СЧ

l о о

СЧ (С0 Ф г о о

С4

С4 (О

< о

С0

0)

1-

С4

t о о

Щ о .Ф

t0

9- о 1

Ю со

С4 о о с

Я

С9

Я

Я ( о

CD

О)

СЧ о

С

Т-( о

0)

М

О)

С4

Ф( о о о 1

Ф

hl (О - о

56087 3

Окись европия

Окись серебра

Силикагель или окись

5-30

0,8- 45

Остальное алюминия

Составитель Л. Виноград

Редактор Т. Шарганова Техред О. Луговая Корректор С. Шекмар 4каз 1 647 /1 37 Тираж 553 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР. по денем изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 фипиал ППП Патент, г. Ужгород, уп.,ПРоектная, 4

Формула изоб ре тения

Способ получения метакролеина и окиси иэобутилена путем окисления изобутилена кислородсодержащим газом в среде раство рителя при температуре 80-120оС и давлении 30 - 75 атм с последующим выдепе-, нирм целевых продуктов, о т л и ч а ю—

m и и с я тем, что, с целью увеличения конверсии изобутилена и повышения выхода целевых продуктов, процесс ведут в присутствии 0,1-2,5 вес. % (объем катализатора, содержащего, вес. %: