Способ получения метилизопропилкетона

Способ получения метилизопропилкетона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистически к

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (1)791732

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25. 12. 78 (21) 2702105/23-04

{51)М. Кл.з с присоединением заявим No (23) Приоритет

С 07 С 49/04

С 07 С 45/67

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 30,1280. Бюллетень М9 48

Дата опубликования описания 30.12. 80

{53) УДК 661,727 °.07(088.8) (72) Авторы изобретения

С.И. Крюков, A Â. Иродов, В.A Смирнов, В.A. Рыбаков и Л.Н. Денисевич (71) Заявитель

Ярославский политехнический институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛИЗОПРОПИЛКЕТОНА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения метилизопропилкетона, который может быть использован как исходный продукт получения изопрена, а также в качестве растворителя в лакокрасочной и нефтехимической областях промышленности.

Известен способ получения кетонов путем изомеризации окисей олефинов над катализаторами кислотного типа - хлористый цинк и серная кислота (11 .

При изомеризации алкилароматических окисей в кетоны выход кетонов составляет 80%.

Недостагком способа является малый выход целевого продукта.

Известен также способ получения этилизопропилкетона и 2,2-диметил-3,5-диэтил: б,б-диметилдиоксана-1,4 путем изомеризации окиси 2-метил-2-пентена над катализатором кислотного типа сульфокатионита КУ-2 при

20-800С с последующим выделением целевых продуктов известными приемами.

Выход этилизопропилкетона составляет 54 мол.% 1 2).

Однако выход целевого продукта невысок.

Известен способ получения метилэтилкетона путем изомеризации иэомасляного альдегида. Выход метилэтилкетона на превращенный альдегид не

5 более 60%. Недостатком способа является малый выход целевого продукта (3) .

Наиболее близким решением поставленной технической задачи является

l0 способ получения метилизопропилкетона путем изомеризации окиси 2-метил-2-бутена в присутствии гетерогенного .катализатора — окиси алюминия (4).

Процесс проводят при 150-200оС.

15 Максимальный выход кетона составляет 66% на прореагировавшую окись.

Однако такой способ получения метилизопропилкетона требует использования в качестве исходного сырья оки20 си 2-метил-2-бутена, являющейся в настоящее время малодоступным продуктом. Кроме того, выход целевого продукта низок.

Цель изобретения — увеличение вы25 хода целевого продукта и расширение сырьевой базы.

Поставленная цель достигается тем, что метилиэопропилкетон получают путем изомериэации кислородсодержащего

30 органического соединения при повы791732 шенной температуре в присутствии гетерогенного катализатора, отличительной особенностью является использование в качестве кислородсодержащего органического соединения 3-метил-бутанола, процесс проводят при 250500 С, скорости подачи сырья 0,2-3 ч а в качестве катализатора используют фтористый цинк, нанесенный на силикагель или пемзу. Предпочтительно используют катализатор, содержащий

10-16 вес,Ъ фтористого цинка, и процесс проводят в присутствии водяного пара при весовом соотношении 3-метилбутаналь:водяной пар равном

1:1-1:4.

Конверсия альдегида достигает

15-66Ъ, выход целевого продукта 8399%.

Пример 1. В реактор, представляющий собой кварцевую трубку с внутренним диаметром 20 мм, длиной

450 мм, загружают 15 см (5,9 r) каЪ тализатора, имеющего состав: фтористый цинк 16 вес.Ъ; силикагель (марки КСК 4 2,5-3,5 мм) остальное и при 400 С скорости 1,0 ч весовом соотношении альдегид: вода 1:1 пропускают 3-метилбутаналь в течение

60 мин. Продукты реакции конденсируют, углеводородный слой отделяют от водного слоя и анализируют.

Состав углеводородного слоя, мол.Ъ

Углеводороды С -С 0,60

Изоамилены 0,05

Изопрен 0,24

3-Метилбутаналь 57,11

Метилизопропилкетон 42,00

Конверсия 3-метилбутаналя 42,89%; выход 97,64Ъ.

Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру 1, кроме того,что через реактор пропускают 3-метилбутаналь при 450 С.

Состав углеводородного слоя, мол.%„

Углеводороды С>-С, 0Ä52

Изоамилены 0,04

Изопрен 0,29

3-Метилбутаналь 52,85

Метилизопропилкетон 46,30 .Конверсия 3-метилбутаналя 47,15%; выход 98,20Ъ.

Пример 3. Процесс проводят аналогично примеру 1, кроме того, что через реактор пропускают 3-метилбутаналь при 500 С.

Состав углеводорвдного слоя, мол.%

Углеводороды С -С4 0,52

Изоамилены 0,.0 9

Иэопрен 0,38

3-Метилбутаналь 45, 31

Метилизопропилкетон 53,70 !

Конверсия 3-метилбутаналя 54,69Ъ; выход 98,19%.

П р е р 4. Процесс проводят аналогично примеру 3, кроме того, что скорость подачи 3-метнлбутаналя

1,5 ч

Состав углеводородного слоя, мол.Ъ:

Углеводороды C -C 0,45

Иэоамилены 0,12

Изопрен 0,40

3-Метил бутанал ь 51,78

Метилизопропилкетон 47,25

Конверсия 3-метилбутаналя

48,22Ъ; выход 97,98Ъ.

Пример 5. Процесс проводят аналогично примеру 3, кроме того, что скорость подачи 3-метилбутаналя

15 2,0 ч .

Состав углеводородного слоя, мол. Ъ, Углеводороды C -C4 0,48

Изоамилены 0,14

2О Изопрен 0,35

4-Метилбутаналь 55,78

Метилизопропилкетон 43,25

Конверсия 3-метилбутаналя 44,22Ъ; выход 97,81%.

Пример 6. Процесс проводят аналогично примеру 3, кроме того, что весовое соотношение альдегид: вода, равно 1:2.

Состав углеводородного слоя, мол.Ъ:

Углеводороды С - C4 0,60

Изоамилены 0,12

И зопрен 0,32

3-М тилбутаналь 50,69

Метилизопропилкетон 48,27

Конверсия 3-метилбутаналя 49, 31Ъ; выход 97,89Ъ

Пример 7. Процесс ведут аналогично примеру 3, кроме того,что

40 весовое соотношение альдегида:вода, равно 1:4.

Состав углеводородного слоя, мол.Ъ

Углеводороды С -С.4 0,56

45 Изоамилены 0,08

Изопрен 0,27

3-Метилбутаналь 47,13

Метилизопропилкетон 51,96

Конверсия 3-метилбутаналя 52,87Ъ; выход 98,28, Пример 8. Процесс проводят аналогично примеру 1, кроме того, что через реактор пропускают 3-метилбутаналь при 350 С без разбавления альдегида водяным паром.

Состав углеводородного слоя, мол.Ъ;

Углеводороды С -С 0,25

Изоамилены 0,02

Изопрен 0,12

Щ 3-Метилбутаналь 72,49

Метилизопропилкетон 27,12

Конверсия 3-метилбутаналя 27,51%, выход 98,60Ъ.

Пример 9. Проводят процесс

65, аналогично примеру 1, кроме того, 791732 формула изобретения

Составитель A. Артемов

Редактор А. Соловьева Техред С. Мигунова Корректор С. t"!омак

Заказ 9393/23

Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

-т

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 что через реактор пропускают 3-метилбутаналь при 450 С без разбавления альдегида водяным паром.

Состав углеводородного слоя, мол.%

Углеводороды С - С q 2 43

Иэоамилены 1,55

Иэопрен 2,80

3-Метилбутаналь 59,02

Метилизопропилкетон 34,20

Конверсия 3-метилбутаналя 40,98Ъ", выход 83,45%.

Пример 10. Процесс проводят аналогично примеру 3, кроме того, что скорость подачи З-метилбутаналя, равна 2 ч .

Состав углеводородного слоя,мол.Ъ

Углеводороды С -С4 0,55

Изоамилены 0,16

Изопрен 0,42

3-Метилбутаналь 62,88

Метилиэопропилкетон 35,99

Конверсия 3-метилбутаналя 37,12Ъ, выход 96,96Ъ, Пример 11. Процесс проводят аналогично примеру 1, кроме того, что через реактор пропускают 3-метилбутаналь при 4500С и скорости подачи 0,2 ч .

Состав углеводородного слоя, мол.Ъ:

Углеводороды С -С4 0,68

Изоамилены 0,25

Изопрен 0,37

3-Метилбутаналь 36,62

Метилиэопропилкетон 62,08

Конверсия 3-метилбутаналя 66,38Ъ, выход 93,52%.

Пример 12. Процесс проводят аналогично примеру 1, кроме того, что 3-метилбутаналь пропускают через катализатор состава: фтористый цинк

10 вес.Ъ, пемза остальное

Состав углеводородного слоя,мол.Ъ

Углеводороды Cq-Ñ4 0,50

Изоамилены 0,15

И зопрен 0,25

3-Метилбутаналь 84,89

Метилизопропилкетон 14,21

Конверсия 3-метилбутаналя 15,11%, выход 94,02%.

Конверсия 3-метилбутаналя 15,11%; выход 94,02%.

1. Способ получения метилизопропилкетона путем изомеризации кислородсодержащего органического соединения при повышенной температуре в присутствии гетерогенного катализатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и расширения сырь15 евой базы, в качестве кислородсодержащего органического соединения используют З-метилбутаналь, процесс проводят при 250-500 С, скорости подачи сырья 0,2-3 ч, а в качестве

)() гетерогенного катализатора используют фтористый цинк, нанесенный на силикагель или пемзу.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю"шийся тем, что используют катализатор, содержащий 10-16 вес.Ъ фтористого цинка.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что процесс проводят в присутствии водяного пара при весовом соотношении 3-метилбутаналь: водяной пар, равном 1: 1- 1: 4.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Малиновский М.С. Окиси олефиЗ5 нов и их производные, ГХИ, М., 1961, с. 388.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 349677, кл. С 07 С 49/04, 1967.

3. Ланге С.А., Евдокимова Ж.A.

4g Левченко И.Г. Измеризация изобутилальдегида в метилзтилкетон . — Нефтехимия, 16,6,818, 1976.

4. Симанов Н.A. Основной органический синтез и нефтехимия, Ярославль,, выл.1, с. 26. 1974 (прототип), 45