Способ получения фталевого ангидрида

Способ получения фталевого ангидрида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и бс те е4

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1 «721403

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл.

{22) Заявлено 220976 (21) 2404784/23-04 с присоединением заявки )Ч9 (23) Приоритет

С 07 С 51/33

С 07 С 307/89

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 150380 Бюллетень Р 10

Дата опубликования описания 17.0380 (53) УДК 547. 582. . 2. 07 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Д. Х. Сембаев, Ф. А. Ивановская и E. В. Суворов

Ордена Трудового Красного Знамени институт химических наук АН Казахской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА вИзобретение относится к улучшенному способу получения фталевого ангидрида-исходного продукта в синтезе глифталевых смол, красителей, пластификаторов.

Известен способ получения фталевого ангидрида окислением о-ксилола кислородом воздуха 250-400 С. в присутствии окисного ванадий-титанового 1О катализатора, промотированног0 окислами других металлов, например, окислов меди, железа и молибдена. Выход целевого .продукта достигает 70-78 моле (1) .

Известен способ получения фталевого ангидрида окислением о-ксилола кислородом воздуха при 250-420 С в присутствии нанесенного на двуокись титана окисно-ванадиевого катализатора, модифицированного окислами ниобия, олова, свинца, молибдена и германия. В качестве добавок, повышающих селективность процесса, применяют сернистый газ, бром и бромсодержащие ве«дества, Выход фталевого ангидрида составляет 74 мол.Ъ (2). Недостаток известных способов получения фталевого ангидрида заключается в невысоком выходе целевого продукта вследствие относительно .изкой селективности действия катализатора.

Наиболее близким к описываемому способу является способ получения фталевого ангидрида парофазным окислением о-ксилола кислородом воздуха при 359-450 С в присутствии окисного ванадево-титанового катализатора.

Для повышения селективности процесса в реакционную смесь вводят этилен или этиленсодержащий газ при молярном соотношении о-ксилол: этилен—

1:3-5. Выход целевого продукта соста ляет 75-78 мол.Ъ в расчете на взятый о-ксилол (3). Недостаток известного способа заключается в невысоком выхо де целевого продукта и использовании большого количества этилена или этиленсодержащего газа — добавки, повышающей селективность процесса.

Цель изобретения — увеличение выхода целевого продукта и упрощение способа.

Поставленная цель досТигается описываемым способом получения фталевого ангидрида, заключающимся в парофазном окислении о-ксилола кислородом о воздуха при 350-450 С в присутствии

72 1403 окисного ванадиево-титанового катализатора.

Для повышения селективности процесса в реакционную смесь вводят мочевину или ее метильное производное при мольном соотношении о-ксилол: мочевина (метильное производное мочевины) — 0,001-0,006.

Отличительным признаком описываемого способа является использование добавки мочевины или ее метильного производного в реакционную смесь при мольном соотношении о-ксилол: мочевина(метильное производное мочевины) — 0,001-0,006.

Пример 1. Процесс осуществляют на установке проточного дейст-. вия с реакционной трубкой из нержавеющей стали диаметром 20 мм и длиной 1200 мм.

Ванадиевотитановый катализатор за.— гружают в реактор в количестве 0,1л.

Смесью кислорода воздуха, ксилола и мочевины, взятых в молярном соотношении, равном 36:1:0,003, пропускают через слой катализатора при . о

390 С. Скорость подачи о-ксилола

80 r, воздуха 2940 л и мочевины

0,14 r на 1 л катализатора в час.

, Улавливание продуктов реакции проводится в колбах-приемниках. Продолжительность опыта 10 ч. Всего на опыт .подают 40,3 r о-ксилола .

Получают 42,2 r фталевого ангидрида, выход составляет 75% от теоретически возможного в расчете на поданный о-ксилол или 104,7 вес.Ъ.

Количество примеси малеинового ангидрида составляет 2-3 вес.Ъ от теоретического в расчете на поданный .о-ксилол.

В отсутствии мочевины в тех же условиях выход фталевого ангидрида достигает 60-62 вес.Ъ, а малеинового ангидрида 4-5 вес.Ъ от теоретического в расчете на поданный о-ксилол. Пример 2. Опыт проводят на ванадиевотитановом катализаторе.

В реактор подают смесь о-ксилола, .воздуха, мочевины при 420 С. Мольное соотношение о-ксилол:мочевина составляет 1:0,003.

Скорость подачи о-ксилола 80 r, воздуха 2940 м, мочевины 0,14 r на

1 л катализатора в час. Продолжительность опыта 10 ч.

Всего подают 40,3 г о-ксилола. За опыт получают 42,7 г фталевого ангидрида, что составляет 76 вес.Ъ от теоретического в расчете на поданный о-ксилол или 105,9 вес.%.

Пример 3. Опыт проводят аналогично примеру 1. Через слой катализатора при 400 С пропускают смесь исходных компонентов реакции. Количество о-ксилола и воздуха такое же, как в примере 2. Количество мочевины

0,28 г на 1 л катализатора в час.

Пример 5. Опыт осуществляют аналогично примеру 1, применяя в качестве производного мочевины диметилЯ мочевину. Процесс ведут при 400 С.

Выход целевого продукта составляет

78 мол.Ъ в расчете на исходный о-ксилол, или 108,9весЪ.

3® Во всех примерах получают продукт следующего качества: диент нейтрализации целевого та 83, температура плавления целевой коэффипродук—

131,5 С.

Описываемый способ позволяет увеличить выход фталевого ангидрида и повысить селективность процесса при введении небольших количеств мочевины или ее производных 0,4-2 кг/т продукта. Используемые в описываемом

45 способе добавки - мочевина и ее производные дешевы и доступны.

Формула изобретения

Способ получения фталевого ангидрида парофаэным окислением о-ксилола .кислородом воздуха при 350-450 С в о присутствии окисного ванадиевотитанового катализатора, и в присутствии вводимой в реакционную смесь добавки отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения процесса, в качестве добавки используют мочевину или ее метильное производное-метилмочевину или диметилмочевину, при мольном соотношении о-ксилол: мочевина (метильное производное мочевины)0,001 вЂ,006.

Мольное соотношение о-ксилол:мочевина равно 1:0,006.

3а опыт продолжительностью 10 ч пропускают 40,3 г о-ксилола и выделяют 45,6 г фталевого ангидрида, что составляет 81% от теоретического в расчете на поданный о-ксилол или

113,15 вес.Ъ.

Пример 4. Опыт проводят аналогично примеру 1.

Смесь компонентов, состоящую иэ кнслорода Воздуха и о-ксилола и мочевины, взятых в молярном соотноше нии, равном 1:0,006, соответственно пропускают при температуре.в контакт-. ной зоне 450 С и скорости подачи о-ксилола 102 г, воздуха 2940 л, мочевины — 0,28 г на 1 л катализатора в 1 ч через реактор при времени контакта 0,5 с. Продолжительность опыта

10 ч. 3а опыт подают 51 г о-ксилола.

20 Получено 55,5 r фталевого ангидрида, что составляет 78Ъ от теоретического в расчете на поданный о-ксилол, или 108,9 вес.Ъ.

Выход фталевого ангидрида без дор бавок мочевины равен 63-65%.

721403. 1. Патент США Р 3509179, кл. 260-346.7, 1970.

Составитель Е. Григорьева

Редактор Л. Новожилова Техред О.Легеэа, Корректор Ю.Макаренко

Заказ 74/19 Тираж 495

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Исто ники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Патент Англии Р 1186126, кл. С 2 С, 1962.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 42061 1, кл. С 07 С 63/00, 1975, (прототип).