Способ приготовления катализатора для синтеза сложных эфиров карбоновых кислот

Способ приготовления катализатора для синтеза сложных эфиров карбоновых кислот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (ti)6763l7

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.12.77 (21) 2551873/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.э

В 013 37 04

В 01 J 23/28

В 01 J 27/16. Государствеииый комитет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (53) УДК 66.097.3 (088.8) ло делам иэобретеиий и открытий (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (72) Автор изобретения

И. В. Кожевников (71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт катализа Сибирского отделения АН СССР (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ СИНТЕЗА СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ КАРБОНОВЫХ

КИСЛОТ

Изобретение относится к области нефтехимического синтеза, а именно к способам получения катализаторов на основе фосфорномолибденовых гетерополикислот (ГИК) состава НэР04 РМоОэ (Р=б — 12) длЯ син- 5 теза сложных эфиров взаимодействием олефинов и карбоновых кислот, применяемых, например, в качестве растворителей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения катализатора на 10 основе фосфорномолибденовой гетерополикислоты состава НэР04 рМоОэ (р=1 — 10) для синтеза фенола и ацетона путем взаимодействия стехиометрических количеств

МоОэ и Н,Р04 в воде (4 — 6 вес. ч. воды на 15

1 вес. ч. МоОэ) при 100 — 140 С, давлении

0 — 5 ати в течение б — 24 ч с последующим фильтрованием и упариванием полученного раствора. Выход продукта составляет более

99% на МоОэ и НэР04. 20

Недостаток известного способа — большая продолжительность процесса и применение нагревания при 100 — 140 С.

Целью изобретения является упрощение способа, а именно сокращение его длитель- 25 ности, исключение нагревания.

Указанная цель достигается способом получения катализатора, состоящим во взаи- модействии молибденового ангидрида и фосфорной кислоты в воде в соотношении 30

0,8 — 1 вес. ч. воды на 1 вес. ч. молибденового ангидрида в присутствии 0,2—

0,4 вес. ч. гидроокиси натрия на 1 вес, ч. молибденового ангидрида с последующим подкислением серной кислоты.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Мол ибденовый ангидрид и фосфорную кислоту, взятые в стехиометрических количествах в соответствии с выбранным составом катализатора НэР04 рМоОэ, растворяют без нагревания в минимальном количестве воды 0,8 — 1 на 1 вес. ч. МоОэ в присутствии 0,2 — 0,4 вес. ч. NaOH на 1 вес. ч.

МоОэ. Затем подкисляют раствор серной кислотой в количестве не менее 1 г экв, кислоты на 1 г экв. введенного NaOEпредпочтительно 1,0 — 1,1 г экв. кислоты на 1 г экв. NaOH. При этом образуется гетерополикислота (ГПК) заданного состава в смеси с сульфатом натрия.

К смеси добавляют карбоновую кислоту, используемую в качестве сырья для синтеза сложных эфиров (например, муравьиную, уксусную, пропионовую и т, д.), в количестве 5 — 20 на 1 вес. ч. МоОэ и фильтруют смесь для отделения выпавшего в осадок сульфата натрия.

Данный способ позволяет получать катализатор для синтеза сложных эфиров кар676317

Составитель Н. lIyтова

Техред А. Камышникова

Корректоры: Л. Орлова и А. Галахова

Редактор T. Никольская

Заказ 1688/17 Тираж 877 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

3 боновых кислот в виде раствора фосфорномолибденовых ГПК состава НзРО4 рМоОз (р=1 — 12, предпочтительно р=6 — 12) в карбоновой кислоте с выходом 100 /о без применения нагревания за время в 6 — 20 раз меньшее, чем,по известному методу. ГПК может быть также получена в твердом виде путем выпаривания раствора.

Пример 1. Катализатор H3РО4.6МоОз в уксусной кислоте.

В стеклянный сосуд загружают 20,0 r (0,139 моль) МоОз, 20 мл воды и при перемешивании небольшими порциями добавляют 5,0 г (0,125 моль) NaOH (разогрев).

При этом МоОз полностью растворяется. Добавляют 2,27 г (0,0232 моль) 100 /о-ной

НзРО4, затем медленно при перемешивании вводят 6,4 г (0,065 моль) 100%-ной HzSO4.

Раствор становится желтым и появляется осадок сульфата натрия. К смеси добавляют 200 r ледяной уксусной кислоты, выдерживают при комнатной температуре 20—

30 мин и фильтруют через пористый стеклянный фильтр. Выход катализатора состава НзРО4 6МоОз 100% в расчете на взятые

МоОз и НзРО4. Продолжительность синтеза

1 ч.

Полученный раствор разбавляют уксусной кислотой до концентрации ГПК 10 г/л и загружают 20 мл раствора в автоклав из нержавеющей стали емкостью 50 мл. Подают пропилен под давлением 9,0 ати и нагревают при 120 С в течение 1 ч.

Конверсия пропилена 73 /о при селективности по изопропилацетату 100о/о.

Пример 2. Катализатор НзРО4 ° 12МоОз в уксусной кислоте.

Синтез катализатора:проводят в течение

1 ч по примеру 1, но с добавкой 1,14 г (0,0116 моль) 100о/о-ной НаРО4. Получают катализатор состава НзРО4 ° 12МоОз с выходом 100% в виде раствора в уксусной кислоте, который разбавляют уксусной кислотой до содержания ГПК 5 г/л и испытывают, как в примере 1. Конверсия пропиле-

4 на 84 /о, селективность по изопРопилаЦетату. 100 "/о.

Пример 3. Катализатор НзРО4.10МоОз в СНзСН2СООН.

5 Синтез ведут, как в примере 1, но с добавкой 1,37 г (0,0139 моль) 100 /о-ной

НзРО4 и 150 г пропионовой кислоты. Получают катализатор состава НаРО4 ° 10МоОа с выходом 100 /о в виде раствора в

10 СНзСН2СООН. Раствор доводят до концентрации ГПК 10 г/л и испытывают, как в примере 1.

Конверсия пропилена 83 /о, селективность по изопропилпропилонату 100 /о.

15 Пример 4. Катализатор НзР04 10М003 в СНзСН2С.ООН.

Синтез и испытания ведут, как в примере 3, но для растворения МоОз берут 16мл воды (0,8 вес. ч. на 1 вес. ч. МоОз). Полу20 ченный катализатор дает конверсию пропилена 85 "/о при сслективности по изопропилпропионату 100о/о.

Пример 5. Катализатор НзРО4 10МоОз в СНзСН2СООН.

25 Синтез и испытания ведут, как в примере 3, но для растворения МоОа берут 8,0 г (0,200 моль) NaOH с,последующим подкислением 10,8 г (0,11 моль) 100 /о-ной серной кислоты. Катализатор имеет активность и

30 селективность, как в примере 3.

Формула из о бретения

Способ приготовления катализатора для синтеза сложных эфиров карбоновых кис35 лот на основе фосфорномолибденовой гетерополикислоты, включающий взаимодействие молибденового ангидрида с фосфорной кислотой в воде с последующим фильтрованием, отличающийся тем, что, с целью

40 упрощения способа, взаимодействие,проводят в 0,8 — 1 вес. ч. воды на 1 вес. ч. молибденового ангидрида в присутствии 0,2 — 0,4 вес. ч. гидроокиси натрия на 1 вес. ч. молибденового авгидрида с последующим под45 кислением серной кислотой.