Способ получения метилэтилкетона

Способ получения метилэтилкетона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

г

I !

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистимеских

Республик (61) Дополнитещйое к авт. свид-ву (22) Заявлено О) 07.74 (21) 2039248/23-04 (51)М. Кл.2

С 07 С 49/10

С 07 С 45/16 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 547.284. . 4. 07 (088. 8) Опубликовано 151179, Бюллетень Йо 42

Дата опубликования описания 18.11.79 (72} Авторы изобретения

Е.Я. Пнева, Л.П. Селютина, Н,A. Андрианова, A,Е. Крохмалюк, MÔ. Сисин, АС. Леонтьев и AÈ. Юдаев (71) Заявитель (5 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕ1 ИЛЭТИЛКЕТОНА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения метилэтилкетона, который находит широкое . применение как селективный растворитель, используемый в лакокрасочной промышленности, в производстве искусственных кож,пластмасс и каучуков для получения различных органических продуктов.

«10

Известные способы получения метилэтилкетона, широко используемые в промышленности, основаны на парофазном каталитическом окислении вторичного бутилового спирта в присутствии серебряного катализатора при 480570 С парокислородной смесью. Конверсия составляет 80-83В, селективность

963, выход 76-80% (1).

Йедостатком данного способа является использование дорогостоящего катализатора, проведение процесса при высокой температуре, большой расход пара и воды, использование дорогого окисляющего газа-кислорода.

Цель изобретения — упрощение про цесса.

Поставленная цель достигается тем, что окисляют вторичный бутиловый спирт (2БС) кислородсодержашим газом при повышенной температуре и давлении, причем процесс проводят в жидкой фазе при 1 15-135ОC и давлении 910 атм в присутствии первичных или вторичных спиртов с числом углеродных атомов от б,до 16, или их смеси в количестве 0,1-3 вес.Ъ до степени преврашения кислорода в зоне реакции 70-81Ъ.

Изменение условий окисления, а именно степени превращения кислорода в зоне реакции„ может принести к снижению выхода целевого продукта и возрастанию выхода перекиси водорода.

Об этом можно судить по концентрации кислорода в отходящем газе, которая не превышала 4-6 об.Ъ. При этом глубина исчерпывания кислорода из окисляющего газа составляла 70-81% соответственно. Для направления реакции в сторону образования перекиси водорода и сохранения ее выхода необходим избыток кислорода в зоне реакции, т.е. более низкая глубина исчерпывания кислорода из воздуха.

Пример 1. Окисление 2БС в жидкой фазе кислородом .воздуха проводят при 119 С и давлении 10 атм в реакторе иэ нержавеющей стали емкостью 25 л. Воздух диспергируют в нагретом спирте с помощью барботера.

697494

Загрузка 88Ъ-го 2БС составляет

20 л или 16„4 кг. Подачу воздуха недут со скоростью 0,523 м /час, В начале опыта наблюдают периоц индукции, длившийся 15 час, во нремя которого окисления IIQMTM He происходит ° По 5 окончании периода индукции процесс ведут 10 час, при исчерпынании кислорода иэ воздуха до остаточного содержания 5 об,Ъ.

Получают реакционной массы 17 кг 1() с содержанием метилзтилкетона (МЭК).

16Ъ. Скорость накопления МЭК составляет 1,6Ъ в час; ныход продукта по кислороду — 96Ъ. Попутно с МЭК в условиях указанного исчерпывания О в реакционной смеси найдено 1,2Ъ перекиси водорода.

Пример 2, В условиях примера 1 B 2БС добавляют октиловый спирт

0,5-. к весу исходного спирта. ВоздУх подают со скоро ст ью О, 5 9 2 м >/час, Наблюдают период индукции, составляющий 4 час, За 10 час окисления получают 17,2 кг реакционной смеси, содержащей 17,9Ъ МЭК, СкоРость накопления МЭК составляет 1,8, в час, Конверсия 2БС 22Ъ; выход МЭК 96,1Ъ от теории.

Перекиси найдено 1,8 вес,Ъ.

Пример 3. В условиях примера 1 окисляют 2БС с добавкой смеси вторичных спиртон С 4 — С< в количестве ЗЪ к исходному спирту, воздух подают со скоростью 0,625 м /час и

3 кислород исчерпывался до б об. -, Период индукции составляет н среднем

2,5 час. Затем окисление продолжают

10 час, получают реакционной массы

17 6 кг с содержанием МЭК 17 5 вес.Ъ скорость накопления МЭК составляет

1,75 o. н час; выход N3K 96Ъ конверсия 40 спирта 22Ъ.

Перекиси найдено 0,5Ъ.

Пример 4. Окисление 2БС проводят при 1.19 С и 10 атм, загрузка как н примере 1. Подача воздуха 45

0,733 м"-/час до исчерпывания кислорода до 4 об.Ъ. В 2БС был добавлен гексиловый спирт в количестве 0,1Ъ,Длительность периода индукции составляет в среднем 3,5 час. Получено реак- 5() ционной смеси 17,7 кг с концентрацией МЭК 23,5Ъ. Скорость накопления

МЭК составляет 2,35Ъ в час. Конверсия 2БС равна 29,6Ъ. Выход МЭК 96Ъ.

Перекиси найдено 1Ъ. 55

Таким образом из сравнения примеров 2, 3, 4 с примером 1 следует, что добавка спиртов более высокого молекулярного веса заметно интенсифицирует процесс окисления 2БС, а именно: период индукции уменьшается в несколько раз, а скорость накопления

МЭК увеличивается на 11-15,6Ъ по сравнению с процессом, пронодимы без добавки высших спиртон.

Пример 5. В реактор из нержавеющей стали, емкостью 25 л загружено 2 л или 16,4 кг 88Ъ-ro вторичного бутилового спирта, Количество подаваемого ноздуха составляло

1 5 м /час, температура в зоне реако. ции 120 С, давление 10 атм. Начальный период индукции — 13 час. После периода индукции процесс окисления длится 10 час при исчерпывании кислорода из подаваемого воздуха до остаточного содержания 1 об.Ъ. Глубина исчерпывания кислорода из воздуха при этом составляет 43Ъ. Концентрация перекиси водорода в реакционной смеси 10,5 %o, а МЭК 12,4: (2,24 кг).

Реакционной смеси получено 18,1кг.

Скорость накопления МЭК 1,24Ъ н час перекиси водорода 1,05: в час.

Выход МЭК по кислороду 51,5Ъ. Конверсия 2БС 13 7%.

Пример б. Окисление 2БС проводится, как н примере 1, но количество подаваемого воздуха в час составляет 1 м З/час, концентрация кислорода в отходящем газе 8,2 об.Ъ (глубина исчерпывания 60Ъ) . Получено .реакционной смеси 17,8 Kl" KoHIIBHTpaция МЭК 13 8Ъ (2 45 кг) концентра-. ция перекиси водорода 8,2Ъ.

Скорость накопления перекиси водорода 0,82Ъ в час, МЭК 1,38: н час, выход МЭК по кислороду 58,5Ъ. Конверсия 2БС 14,6Ъ.

Проведение процесса в жидкой фазе несмотря на то, что конверсия ниже, позволяет исключить использование дорогого.серебряного катализатора; исключить расход пара на испарение вторичного бутилового спирта и приго- товление парокислородной смеси и воды на конденсацию продуктов реакции; уменьшить расход энергии на подогрев реакционной смеси, так как данный процесс ведут при 119 С, а не при

480-570 С.

Пример 7. Окисление 2БС проводят при 115ОС и давлении 12 атм в реакторе из нержавеющей стали емкостью 25 л в жидкой фазе кислородом воздуха. Загрузка 88Ъ 2БС составляет 20 л или 16,4 кг. Воздух подают со скоростью О, 560 м3/час. В начале опыта наблюдают период индукции, длившийся 12 час, во время которого окисления не происходит. По окончании периода индукции процесс ведут в течение 12 час при исчерпывании кислорода до остаточного содержания

5 об.Ъ. Получают реакционную массу в количестве 17,3 кг с содержанием

МЭК 15,9Ъ. Скорость накопления МЭК

1,32Ъ в час,выход по кислороду-96,8Ъ.

Попутно с МЭК получено 2,0Ъ переки— си водорода.

Пример 8. В условиях примера 7 в 2БС добавляют гексиловый

697494

Формула изобретения

Составитель В. Потоцкий

Ре акто О. Колесникова Тех е iÌ.Ïårêo Ко екто Н. Го ват

Заказ 6542/6 Тираж 513

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва K-35 Ра ская наб.

Подписное

4 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 спирт в количестве 0,2Ъ„ Длительность периода индукции сокрацается до 7 час. Окисление процолжают

10 час, получают реакционной массы

17,1 кг с содержанием МЭК 16, 4Ъ.Скорость накопления МЭК 1,64Ъ в час, 5 выход МЭК 98, 7Ъ. Перекиси найдено

1,4Ъ.

Пример 9. В отличие от примера 7 процесс ведут при 135 С, подачу воздуха подцерживают 0,6 мз/час.

Период индукции составляет 6 час.

Процесс ведут в течение 8 час при исчерпывании кислорода до 2,5Ъ остаточного содержания, Получают реакционную смесь в количестве 17 кг с концентрацией МЭК 15,6Ъ. Скорость накоп15 ления МЭК 1,95Ъ в час, выход 93,2Ъ.

Конверсия 16,5Ъ.

Пример 10. В условиях примера 9 в 2БС добавляют смесь спиртов

С 4-С ь в количестве 2Ъ к исходному спирту. Скорость подачи воздуха составляет 0,7 м З/час. При этоМ период индукции-2 час. Процесс ведут в течение 5 час при исчерпывании кислорода до 2,5Ъ, Получено реакционной смеси 16,5 кг с концентрацией МЭК 12Ъ. Скорость накопления

МЭК 2,4Ъ в час, выход 96,5Ъ.

Способ получения метилэтилкетона окислением вторичного бутилового спирта кислородсодержашим газам при повышенной температуре и давлении, отличающийся тем, что, с целью упроиения технологии, процесс ведут в жидкой фазе при 115о

135 С и давлении 9-20 атм в присутствии первичных или вторичных спиртов с числом углеродных атомов от 6 до

16, или их смеси в количестве 0,13 вес.Ъ до степени превращения кислорода в зоне реакции 70-81Ъ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 1878442/04 с приоритетом

1973 (прототип).