Способ получения бензойной кислоты

Способ получения бензойной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(1ц 852857

Сювз СбВВМКЯХ

Социалистических

Республик

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.04.80 (21) 2906851/23-04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.08,81. Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 07.08.81 (51) М. Кл э

С 07 С 63/06

С 07 С 51/265

Государственный комитет

СССР по делан изобретений н отнрытий (53) УДК 547.581.2 .07(088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Г. Бальков, Н. T. Фалдина, Н. И. Мицкевич и М. И. Глуховская

l

1 (Институт физико-органической химии

АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗОИНОИ

КИСЛОТЫ

Изобретение относится к органической химии, а имейно к способу получения бензойной кислоты, которая находит применение в качестве консерванта, для синтеза капролактама, фенола, бонзоатов щелочных металлов.

Известны способы получения бензойной кислоты жидкофазным окислением толуола кислородом воздуха при повышенной температуре и давлении в присутствии соединений марганца, промотированных соединениями брома или нитрилами органических кислот (1).

Недостаток их состоит в том, что после окисления получают продукт, содержащий значительное количество непрореагировавшего толуола и других побочных соединений. Это значительно усложняет выделение бензойной кислоты из оксидата и ее очистку.

Известны также способы получения бензойной кислоты окислением толуола при нагревании в среде растворителя алифатической кислоты в присутствии соединения кобальта и промоторов — альдегидов, кетонов, спиртов 12, 3).

Недостаток этих способов состокг в необходимости применения растворителя, что снижает производительность процесса, а также требует дополнительной стадии ре2 генерации растворителя и специального оборудования из-за его коррозионности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому способу является способ получения бензойной кислоты путем окисления толуола в среде бензойной кислоты кислородсодержашим газом в присутствии катализатора — соединения марганца и про1о мотора — бромистого натрия. В качестве исходного соединения марганца используют основной углекислый марганец, который при нагревании с бензойной кислотой превращают в бензоат марганца, используемый в дальнейшем в качестве катализатора.

Процесс проводят при 160 †1 С.

Удельный расход толуола составляет

0,9 кг/кг бензойной кислоты, что соответст2о вует выходу кислоты примерно 84%. Конверсия толуола составляет 40 — 50 /0 (4).

Недостатком известного способа является низкая конверсия толуола, что значИтельно усложняет процесс выделения це

25 левой бензойной кислоты из оксидата.

Цель изобретения заключается в повышении конверсии толуола.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения бензойной кислоты

30 путем окисления толуола кислородсодер852857

Составитель Е. Уткина

Техред М. Гайдамак

Редактор 3. Бородкина

1(орректор О. Тюрина

Заказ 5481

Изд, Кз 500 Тираж 448

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Загорская типография Упрполнграфпздата Мособлисполкома

3 жащим газом в среде бензойной кислоты при нагревании в присутствии катализатора на основе бензоата марганца и промотора — соединения брома в качестве катализатора используют смесь бензоата марганца и бензоата или ацетата никеля и процесс проводят при суммарной концентрации марганца и никеля в реакционной смеси 0,09 — 0,13 /О, соотношении Мп: Ni: Вг по массе 10: 1: 8 — 10: 10: 30, температуре

180 †2 С и давлении 5 — 12 атм.

Селективность процесса 92 — 96% при практически полной конверсии толуола.

Отличительными признаками процесса являются использование в качестве катализатора смеси бензоата марганца и бензоата или ацетата никеля и проведение процесса при суммарной концентрации металлов 0,09 — 0,13%, соотношении Мп: Ni;

: Br по массе 10: 1: 8 — 10: 10; 30, температуре 180 †2 С и давлении 5 — 12 атм, что позволяет повысить конверсию толуола.

Предалагаемый способ упрощает схему выделения целевого продукта и его очистку вследствие повышения в оксидате содержания бензойной кислоты и снижения в нем количества примесей. 1(онверсия толуола во всех примерах составляет практически 100 /о.

Пример 1. В аппарат барботажно1о типа емкостью 0,2 л загружают 135 r бензойной кислоты, 15 г толуола, 0,6642 г бензоата марганца, 0,0518 г ацетата никеля, 0,1268 r бромида натрия (суммарная концентрация марганца и никеля 0,09 /О, соотношение по массе Мп: Ni: Br =- 10: 1: 8) и проводят окисление при температуре

180 С и давлении 5 атм кислородом воздуха, пропуская его со скоростью 80 л/ч.

Окисление проводят в течение 5 ч, в результате чего получают 156 г оксидата, содержащего 98,5 /о бензойной кислоты. Селективность превращения толуола в бензойную кислоту 94 /о.

Пример 2. Опыт проводят аналогично примеру 1, но при температуре 200 С, давлении 12 атм и соотношении Мп: Ni:

: Br = 10: 10: 30. Используют смесь бепзоатов марганца и никеля при суммарной концентрации металлов 0,13% и промотор — бромид калия. Окисление проводяг в течение 3 5 ч. Получают 154,8 г оксида4 та, содержащего 98,3 /О бензойной кислоты.

Селективность превращения толуола в бензойную кислоту 92 /о.

Пример 3. Опыт проводят аналогично примеру 1, но при температуре 190 С, давлении 8 атм и соотношении Мп: Ni:

: Br =- 10: 2,5: 20. Используют смесь бензоатов марганца и никеля при суммарной концентрации металлов 0,11% и промотор—

10 бромид натрия. Окисление проводят в течение 4 ч. Получают 156 r оксидата, содержащего 98,7% бензойной кислоты. Селективность превращения толуола в беизойную кислоту 96 /о.

15 Пример 4. Опыт проводят аналогично примеру 1, но в качестве окисляющего газа используют кислород, который подают со скоростью 40 л/ч. Окисление проводят в течение 4 ч при атмосферном давле20 нии. Получают 155 r оксидата, содержаще. го 98,6% бензойной кислоты. Селективность превращения толуола в бензойную кислоту 95 /О.

Формула изобретения

Способ получения бензойной кислоты путем окисления толуола кислородсодержащим газом в среде бензойной кислоты

80 при нагревании в присутствии катализатора на основе бензоата марганца и промотора — соединения брома, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения конверсии толуола, в качестве катализатора

З5 используют смесь бензоата марганца и бензоата или ацетата никеля и процесс проводят при суммарной концентрации металлов 0,09 —.0,13 /о и соотно1пении Мп: Ni:

; Вг по массе 10: 1: 8 — 10: 10; 30, при

40 180 †2 С и давлении 5 — 12 атм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 262899, кл. С 07 С 63/06, 1967.

45 2. Патент Японии п1ь 39333, кл. 16 С

61, опублик. 1971(Рж «Химия», 19Н109, 1972) .

3. Патент США Ко 3626000, кл. 260-524, опублик. 1971.

50 . 4. Иоонас P. Э., Серебрянников Н. Д.

Новое производство бензойной кислоты—

«Нефтепереработка и нефтехимия», 1976, Хз 9, с. 23 (прототип).