Способ получения метилалкилкетонов @ - @
Патент 738298
Авторы
Способ получения метилалкилкетонов @ - @
Иллюстрации
Реферат
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛАЛКИЛКЕТОНОВ путем дегидратации соответствующих алкандиолов при повышенной температуре в присутствии медьцинксодержащего катализатора, отличающийся тем, .что, с целью повышения выхода целевого продукта и расширения универсальности способа, в Качестве медьцинксодержащего катализатора используют окисный катализатор, дополнительно содержащий окись хрома, при следующем соотношении компонентов, вес.%: С«О 78-82, 10-16, Zn О 6-8. 2. Способ по п. 1, отлича ющ и и с я тем, что процесс проводят при 210-240 С, объемной скорости по ,дачи СЕлрья 0,1-2,4 присутствии (П азота при скорости подачи 1,0-50,0 м/кг-ч.
СОЮЭ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19} 01}
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2529777/23-04 (22) 23.06.77 (46) 15.02.94. Бюл. }} 6 (72) Д.В.Мушенко, В.И.Котов, A.В.Гри. щенко, Н.С.Баринов, A.Ï.Õâîðîâ, A.È.."Jäàåâ, Г.М.Страшнова и В.Н,Павлычев (53) 547.284.07(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
}} 462813, кл. С 07 С 49/10, 1972.
2. Авторское свидетельство СССР
}} 222355, кл. С 07 С 29/06. 1968.
3. Моисеев И.H. и др. Реакции окисления олефинов. Докл. AH СССР, 1960, т. 130, }} 2, с. 820-823.
4. J.Smidt вС в1 Catalitic reactions of o1efins on comfds, of the
Pt-grouI, АпБеч. Chem., 1959, V. 71. р. 176.
5. Выложенная заявка BHP Т-7134, кл. С 07 С 49/10, вылож. 1973 (прототип) .
3(51} С 07 С 45 52 С 07 С 49 04 (54.)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ METHJIAJIKHJIKET0HOB С>-С9 путем дегидратацйи соответствующих алкандиолов при повышенной температуре в присутствии медьцинксодержащего катализатора, отличающийся тем, .что, с целью повышения выхода целевого продукта и расширения универсальности способа, и качестве медьцинксодержащего катализатора используют окисный катализатор, дополнительно содержащий окись хрома, при следующем со:отношении компонентов, вес.Ъ: СиО
78-82, С О 10-16, Z и О 6-8.
2. Способ поп. 1, о тл ич аюшийся тем, что процесс проводят при 210-240 С, объемной скорости по- В, дачи сырья О, 1-2, 4 ч в присутствии азота при скорости подачи 1,0-50,0 м /кг- ч.
Изобретение относится к органической химии, а именно к усовершенствованному способу получения кетонов„ которые находят широкое применение в промыШлейности в качестве растворителей.
Известен ряд способов получения алифатических кетонов.
Так, известен способ получения метилэтилкетона (МЭК) окислением вторичного бутилового спирта на катализаторе "серебро на пемзе" (1) .
К недостаткам этого способа относится сложность получения исходного вторичного бутилового спирта, Последний обычно получают гидратацией 15 н-бутиленов в присутствии 75-85Ъной серной кислоты 2 . Этот-процесс осложнен необходимостью очистки бутанола-2 от продуктов конденсации и полимеризации. С этой стадией свя- go заны также такие серьезные проблема, как концентрирование разбавленной серной кислоты, выделившейся при гидролизе, расход щелочи на нейтрали зацию отходов серной кислоты и образование большого количества сточных вод.
Известен также способ получения кетонов, например МЭК, иэ соответствующих олефинов,например н-бутиленов,на основе катализаторной системы PICA<
СОСEq (3,4) .
Такой способ характеризуется недостаточно высоким выходом МЭК вЂ” 80;..
Кроме того, в качестве побочных продуктов образуется до 9Ъ хлор:лрованных соединений, которые являются источником токсичных сточных вод или вредными выбросами в атмосферу. Это существенно усложняет схему разделения, приводя к трудностям получения
МЭК в товарном виде. Помимо этого, кислые растворы хлоридов палладия и меди обладают сильными корроэионными свойствами, что требует доро:."остоящей титановой аппаратуры.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения
МЭК путем дегидратации 1,3,=бутандиола на каталиэаторной системе, в состав которой входят CuÄ Со, И1, Pd или ЕИ на силикагеле; процесс проводится при 150-300 С (5) .
Точный состав применяемого катализатора не указан. Недостатком иэвестногоэ способа является невысокий 5 выход M3k (74Ъ от теории).,Кроме того, указанным способом получают только МЭК.
Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта и 60 расширение универсальности способа.
Цель достигается тем, что при осуществлении способа получения метилалкилкетонов С2-С путем дегидратации соответствующих алкандиолов при поПолучено, г,(Ъ):
Метилзтилкетон 79,68 (66,4)
Ацетон 4,8 (4,0) н-Масляный альдегид 9,6 (8,0)
Вода 23,52 (19,6)
Гаэ 0,,6 (0,5)
Потери 1,8 (1,5)
Итого 120,0 (100)
Иэ полученного каталиэата ректификацией выделяют 78,5 г МЭК (81,7Ъ от теории на исходный 1,3-бутандиол) со следукн-;пмп показателями: т.кип.
79,50С; 11 j 1„3787; 3 4 0,804.
П р и е р 2. В реактор проточного типа загружают катализатор состава„вес. Ъ: СОО 82,0, Cr20. 10„0
3ëÎ 8, Î. На восстановленный водородом при 180-260 С катализатор подают 1,3-бутандиол с характеристиками, как в примере 1, в количестве 120 r/÷.
Температура реакции 210 С, объемная
0 скорость 1, 2 ч, скорость подачи азота 50 м /кг ч.
Баланс дегидратации.
Загружено, r (Ъ):
1,3-бутаидиол . Итого
12о,o (1oo)
120.0 100 вышенной температуре в присутствий медьцинксодержащего катализатора в качестве последнего используют окисный катализатор, дополнительно содержащий окись хрома при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ: CqO
78-82, Cp О 10-16, R,n О 6-8.
Как правило, процесс проводят в газовой фазе при температуре 2102400 С, атмосферном давлении, объемной скорости подачи сырья О, 12,4 ч ", a присутствии азота при скорости подачи 1, 0-50, О м /кг ч.
Выход МЭК 83-84Ъ от теоретического. Стабильность катализ атора 90100 укаэанным способом получают метилизопропилкетон дегидратацией 2-метил-1,3-бутандиола и метилпропилкетон дегидратацией 2,4-пентандиола.
Эффективность предлагаемого способа иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. В реактор проточного типа эагружают катализатор состава, aec.%: Сцо 78,0, Сг203 16,0, RnO 6,0. На восстановленнйй водородом при 180-260 С катализатор подают свежеперегнанный 1,3-бутандиол с ха рактеристиками: т. кип. 200-203 С, 1,4367, с) 1,0053 в количестве 120 г/ч. Температура реакции
216 С, объемная скорость подачи сырья
О, б ч, скорость подачи азота
30 м /кг ч.
Баланс дегидратации.
Загружено,, г (Ъ):
1 „3-бу=андиол 120 (100 )
Итого 120 (100) 738298
Получено, г (%}:
120,0 (1,00 }
120,0 (100) 1,3-бутандиол
Итого
Получено, г (Ъ):
78,72 (65,6)
2,88 (2,4)
Метилзтилкетон
Ацетон н-Масляный альдегид 13,44 (11,2)
Вода 22,32 (18,6)
Газ 0 84 (0,7)
Потери 1,8 (1,5)
Итого 120,0 (100,0)
Иэ полученного каталиэата ректификацией выделяют 77,5 г МЭК (80,8% 40 от теории} со следующими показателями: т.кип. 79,4 С, и ф 1,3786, d 4 0,804. р и м e p 4 ° В реактор проточ- 4 ного типа загружают катализатор состава, вес.Ъ: СцО 78,0 С 03 16,0, 7пО 6,0. На восстановленный водоро- . дом при 180-260 С катализатор подают
2-метил-1,3-бутандиол с характеристиками: т.кип. 202 С, П 1,4470;
0 990 в количестве 120 г/ч . Температура реакции 240 С, объемная скоМетилзтнлкетон 80,64 (67,2)
Ацетон 6,72 (5,6) н-Масляный альдегид 7кб8 (,бк4) 5
Вода 23,16 (19,3)
Газ 0,6 (0,5)
Потери 1,2 (1,0)
Итого 120,0 (100,0)
Иэ полученного катализата ректифи 0 кацией выделяют 79,4 r МЭК (82,7% ов теории) со следующими показателями: т. кип. 79,6 С; п 1,3788;
Д 0,805.
П р и и е р 3. В рЕактор проточного типа загружают катализатор состава, вес.Ф: CUO 80,0 Cr O 13,0,,ХиО 7,0. На восстановленный водородом при 180-260 С катализатор подают 1,3-бутандиол с характеристика" 20 ми, как в примере 1, в количестве
120 r/÷ ° Температура реакции 225 С, объемная скорость 2,4 ч ", скорость подачи азота 30 м /кг ч.
Балан с де гидр ат ации . 25
Загружено, r (Ъ): рость 0,1 ч, скорость подачи аэоа 1,0 мЛ/кг ч.
Баланс дегидратации .
Загружено, г (Ъ):
2-Метил-1,3-бут андиол
Итого
120,0 (100)
120,0 (100}
Получено, r (Ъ):
Метилизопропилкетон
Метилзтилкетон
2-Метилбутаналь
Вода
Гаэ
Потери
Итого
81,32 (67,8)
10,84 (9,0)
7,08 (5,9)
18,6 (15,5)
0,72 (0,6)
1,44 (1,2)
120,0 (100) 120,0 (100)
120,0 (100) 2, 4-Пентандиол
Итого
Получено, г (Ъ):
Метилпропилкетон 84,35 (70,29)
Ацетон 6,02 (5,02)
Изопропанол 3,61 (4,33) .Вода 24,34 (18,96)
Гаэ 0,48 (б,4)
Потери 1,2 (1,0)
Итого 120,0 (100,0)
Иэ полученного катилизата ректификацией выделяют 83,1 r (83,9Ъ от теории) метилпропилкетона со следующими показателями: т. кип. 101,6. С, 1,3792, Д 0,809.
Результаты дегидратации 1, 3-диолов приведены в таблице.
Из полученного катилизата ректификацией выделяют 80,1 г (80,9% от теории) метилизопропилкетона со следующими характеристиками: т,кип.
92,5@С, и Д 1 3812 Зги 0 815
II р и м е р 5. В реактор проточного типа загружают катализатор состава, вес.%: СФО 82,0, С 1 0 10, О, gqO 8,0. На восстановленный водородом при 180-260 С катализатор поо дают 2,4-пентандиол с характеристиками: т.кип, 202,3ВС, и 1,441, Д 4 0,989 в количестве 120 r/ч.
Температура реакции 240 С, объемная ск,эрость 0,1 ч -t скорость подачи азота 1 м /кг ч.
Баланс дегидратации.
Загружено, r (Ъ):
738298
Выход побочных продуктов,вес.3
Состав ката- Темпелизатора, ратувес.Ъ i ра, Ñ
Ацетон н-Масляный альдегид
СиО 78,0
С1 0 16,0
ЕЛО 6, 0 216 0,6
66,4 (81,7) 4,0 8,0
СцО 82,0
С,О 10,0
ZnO 8 0 210 1 2 67 к2 (82ю7) 5е6
6,4
225 2,4 .65,6 (80,.8) 2,4 11,2
МК к
СиО 78,0
МММ% )дф ХХ
0,1 67,77 (80,9) 9,03 5,90
Cr 0q 16,0
Упо 6,.0 240
СьО 82,0
Сг О 10,0
ЯлО 8,0 240
0,1 70,29 (83,9) 5,02 4,33
3 выход метилизопропилкетона.
""Выход МЭК. " З.исод 2 метилбутаналя.
Выход метилпропи лк етона .
" Выход изопропанола тх х
Составитель В.Жестков
Редактор 3. Бородкина Техред Т.Маточка Корректор O.Тигор
Заказ .1106/4 Тираж 410 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4.
СнО 80,0
С1 0 13,0
ЕпО 7,0
Обьемная скорость, ч "
Выход метилэтилкетона, вес.Ъ (% от теории)