Способ получения метилизобутилкетона
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБВЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсиик
Социалистнческик
Республик и>891625 (61 ) тополи и тел ьное к а вт. с внд-ву (22) Заявлео 24.12. 75 (21) 2302731/23-04 с присоединением заявки йк (23) Приоритет (5t)N. Кл.
С 07 С 49/04
С 07 С 45/62
3ЪсударстванкыН квинтет
СССР ве делам изобретений к открытвтт (5Э) У/Ж 547.284.
° 6. 211. 07 (088,8) Опубликовано 23,12 ° 81 ° Бюллетень рф 47
Йата опубликования описания 23 12 81 (72) Автор. изобретения
В. I8. Иирэаэянов (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕ1 ИЛИЗОБУТИЛКЕТОИА
Изобретение относится к усовершенствованию способов получения метилизобутилкетона, который используется в качестве крупнотоннажного .селективного растворителя в нефтепереработке.
Известен способ получения метилизобутилкетона путем гидрирования окиси мезитила на никелевом катализаторе (304 никеля на окиси алюми ;ия) при 160-190 С. 8ыход целевого продукта составляет 964 ГЮ
Недостатком способа является низкий выход целевого продукта.
Известен также способ получения метилизобутилкетона путем гидрирования окиси мезитила на никелевом катализаторе (25,1-4о,53 никеля) при 30- 180 С, давлении 0,01-320 атм, объемной скорости подачи сырья 0,14,0 ч"" и соотношении окись меэитила:водород от 1:1 до 1:45. Продукты реакции содержат 72,1Ф метилизобутилкетона, 6,34 метилизобутилкарбонола
2 и 20,4к, непрореагироваваей окиси меэитила(2).
Недостатком способа является относительно большое содержание в продуктах реакции метилиэобутилкарбинола наряду с целевым продуктом.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения метилизобутилкелтона путем гидрирования окиси мезитила на никельхромовом катализаторе при
120-250 С, объемной скорости подачи окиси меэитила 0,75 ч, молярном соотношении водород:окись мезитила, равном 4,5: 1, При этом максимальный выход, равный 80, достигается при
250 С1.3,а °
К недостаткам известного способа относятся необходимость проведения процесса при высокой температуре, 20 что на практике осложняет технологию и приводит к значительным энергозатратам, отравление катализатора в процессе гидрирования микропримеся89162 ми, всегда содержащимися в исходном сырье, что приводит к частой регенерации катализатора и, в конечном счете, усложняет технологию процесса.
Цель изобретения - упрощение тех-. нологии процесса.
Поставленная цель достигается тем, что метилизобутилкетон получает путем гидрирования окиси мезитила на никельхромовом катализаторе при повышенной температуре, отличительной особенностью является то, что гидрированию подвергают аэеотропную смесь окиси мезитила с водой, а сам процесс проводят при температуре 60250 С.
Поскольку вода образует гетерогенные аэеотропные смеси с минимальной температурой кипения как с исходной окисью мезитила, так и с конечными
20 продуктами - метилизобутилкетоном и метилизобутилкарбинолом, то можно снизить темпаратуру процесса по сравнению с известным способом, и при этом, как показывают опыты, достигаются достаточно. высокие выходы метилизобутилкетона, В табл. 1 приведены данные по температурам кипения бинарных азеотропных смесей с водой для отдельных компонентов реакционной зо смеси.
Температуру в реакционной зоне поддерживают 60-65 С. Скорость пода" о чи исходной смеси 6,4 л/л катализатора в час, считая на техническую окись мезитила. Условная обьеммая
-4 скорость водорода 596 ч . Реактор изготовлен из кварцевой трубки и снабжен электрообогревом, соотношение длины трубки к внутреннему диаметру составляет 20: 1. Используют никельхромовый катализатор в виде таблеток 5х5 мм. Температуру
Присутствие в исходной .смеси водя- ных паров препятствует отложению содержащихся е исходном сырье микропримесвй на активных центрах катализатора и отравлению последнего, что спо" собствует значительному увеличению .срока службы катализатора.
Пример . Техническую окись
4О мезитила, состав которой приведен в табл. 2, смешивают с водой s весовом соотношении около 1,35:1, испаряют и проаускают через реактор, содержащий никель-хромовый катализар (И 5аж).
4 в зоне реакции измеряют с помощью термопары и стандартного автоматического потенциометра ЗПП-09.
Реакционную смесь, выходящую из реактора конденсируют в холодильнике, охлаждаемом водой и собирают в приемнике. Летучие компоненты улавливают в ловушке, охлаждаемой до
-5+C. Содержимое ловушки и приемника.сливают вместе и дают отстояться в течение 5-10 мин, после чего верхний (органический) слой отделяют декантацией и подвергают газохроматографическому анализу на хроматографе " Цвет-4". Нижний (водный) слой направляют на приготовление исходной азе тропной смеси с окисью меэитила.
В табл. 3 приведены результаты хроматографического анализа органического слоя.
Для выделения метилиэобутилкетона из сырца, последний подвергают азеотропной осушке и ректификации на лабораторной ректификационной колонне с 17 теоретическими тарелками и флегмовым числом, равным 6.
Из 100 r пропущенной через реактор технической окиси мезитила получают
96,9 г 99,83-ного метилизобутилкетона. Выход - 95,74 от теоретического, считая на сумму окиси мезитила и окисН иэомезитила. Суммарная конверсия окиси меэитила и окиси иэомезитила l004. Снижение указанной конверсии в течение 1 мес гидрирования окиси мезитила в условиях, описанных в примере, не наблюдается ° Гидрирование же окиси мезитила, предварительно освобожденной от примеси воды, при 120130 С приводит к полной дезактивации никельхромового катализатора через
48 ч, Пример 2. Техническую окись мезитила в аиде азеотропа с водой гидрируют при 250 С, а реакционную массу разделяют и анализируют так, как описано в примере 1. Выход95,8 r 99,73-ного метилиэобутилкетона на 100 r технической окиси мезитила, что составляет 94,4 Ф от теоретического, считая на сумму окиси мезитила и изомезитила. Суммарная конверсия окисей меэитила и иэомезитила, равная 100 3, сохряняется в течение 43 дней непрерывного гидрирования ° Гидрирование в аналогичных условиях технической окиси меэитила, освобожденной or примесей воды, в течение 48 ч приводит
891625
% к снижению конверсии до 30ь, что свидетельствует о значительной потере активности катализатора.
Использование предлагаемого способа получения метилиэобутилкетона гаэофаэным гидрированием окиси меэитила на никельхромовом катализаторе Таблица
Температура кипения чис
Температура кипения азеотропной сме— Ф си С
* «
Содержание компоментов в азеотропной смеси, вес. Ф
Компонент того компонен" та С с
0KHCb мезитила 131,4
91,3
Метилиэобутилкетон 116,9
87,9
75,7
Иетилиэобутилкарбинол
56,7-55,6
94,3
135, 1
Изофорон 215,2
Таблица 2.
Состав, вес. Ф
Компонент
Окись мезитнла
Окись иэомезитила
0,9
До 0,03 вес,Ф..Таблица 3
Ю ««
Содержание в смеси, вес. Ф
Компонент
3,1
Отсутствие
Окись изомеэитила
0 5
Ацетон
Микропримеси
До 0,03
3,8
Вода
Ацетон
Микропримеси (форон, изофорон) Метилизобутилкетон
Метилиэобутилкарбинол
Окись мезитила позволяет снизить температуру реакции газофазного гидрирования при сравнительно высоких выходах целевого про дукта, значительно увеличить срок службы катализатора за счет непрерывного элюирования контактных ядов .иэ зоны реакции в виде азеотропа с водой.
Формула изобретения
891625
Составитель А. Артемов
Редактор P. Цицика Твхред М. бергель Корректор А. Дзятко
Заказ 11139/31 Тираж 446 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 е ю ° Ф ю Ю
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Способ получения метилизобутилкетона путем гидрирования окиси меэитила на никельхромовом катализаторе при повышенной температуре, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, гидрированию подвергают азеотропную смесь окиси мезитила с водой, а процесс про- ф водят при.температуре 60-250 С.
Источники инФОрмации, принятые во внимание при экспертнзе
1. Патент ФРГ Ю 1196632, кл. 120,10, опублик. 1966.
2. Патент ЧССР Р 126532, кл. 120,10, опублик. 1968, 3. Григорьев А. А. и др. Получение метилизобутилкетона.-нХимическая промышленность", 1971, 11 9, 7 (прототип).