Способ получения фенола и ацетона

Способ получения фенола и ацетона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик м992508 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 28.03.79 (21) 2743608/23-04 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.01,83. Бтоллетень рй 4

Дата опубликования описания 30.01.83 (53)М. Кл.

С 07,С 49/08

С 07 С 45/00

Гааудврстеелкьв1 квмлтет. ССС Р дв делам кзебретелкк к открытий (И) УДК 661.727, .4.07(088.8) И.M. Колесников, И.Н ° Фролова, А.I0. Бр и Н.С. Арсеньева (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛА

И АЦЕТОНА. 1

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения фе. иола и ацетона, применяемых в химической, нефтехимической и фармацевтической отраслях промышленности.

Известен способ получения фенола и ацетона путем разложения гидропере" киси изопропилбензола (ГПИПБ) в среде иэопропилбензола (ИПБ) при нагревании в присутствии кремнециркониево-то го катализатора (1 1, Недостатком этого способа является отсутствие полной (1004) конверсии на катализаторах ГПИПБ. Неполнота разложения гидроперекиси ИПБ, веду" щая в производственных условиях к на" коплению в системе неразложившейся гидроперекиси изопропилбензола, кото- рая является нестойким веществом и при благоприятных условиях мгновенно 2о разлагается со взрывом, Известен также способ получения фенола и ацетона разложением гидроперекиси изопропилбензола в среде аце.

2 тона при 40-70оС в присутствии сульфо" катионитов КУ-23, объемной скорости подачи сырья 3-48 ч "(2 ).

Недостатком способа является синтез в условиях процесса разложения из ацетона окиси мезитила. В реакци" онной массе разложения содержание они" си мезитила в результате реакции конденсации достигает 0,9-1,2 мас.ь, что не позволяет в производстве использовать в качестве катализатора тонкой очистки фенола катионит КУ-2-8чС.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения фенола и ацетона путем разложения ГПИПБ (3 1.

В раствор гидроперекиси изопропилбензола с концентрацией 0-30 мас.Ф в ацетоне вводят воду в количестве

0,6-5 мас, Ф. Эту смесь пропускают снизу вверх через реактор трубчатого типа, заполненный сульфокатионитом

КУ"23 при 56-60 С и объемной скорости 3-48 г". Конверсия гидроперекиси

1003. Выход фенола (от теории ) 98,13 99250

99,1 мас.3, Содержание окиси мезитила в реакционной массе 0,037-

О, 12 MBC,.

Недостатком известного способа является наличие также большого количества окиси мезитила, что.ухудшает качество целевого продук та, вызывает резкое уменьшение времени работы реактора с катионитом КУ-2-8ч С, предназначенным для тонкой очистки фенола 10 от карбонилсодержащих соединений, в том числе и окиси мезитила, содержание которой в промышленной реакционной массе разложения с использованием в качестве катализатора разложения гид- 15 роперекиси изопропилбензола концентрированной Н ВО достигает 0,02 мас,3 от всей массы.

Цель изобретения - улучшение качества целевого продукта, 20

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу получения фенола и ацетона разложением гидроперекиси изопропилбензола в органическом растворителе в присутствии гетероген"д ного катализатора при повышенной температуре, в качестве гетерогенного катализатора используют катализатор состава, мас.3:

А1 0 10,1-11,7

Ге 0 0,1-0,12

Са0 0,42-0 55

Na 20 0,1 "0,28

Sjо2 89,28-87,35 и имеющего размер частиц 0,5-2 мм, 35 в качестве органического растворителя используют ацетон или эквимолекулярную смесь фенола и ацетона, процесс проводят при 50"70ОС и объемной скорости 2-10 ч "при исходной концент-

40 ра ции гид poneðеки си и зопропилбензола, равной 4-20 мас.4.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Раствор гидроперекиси изопропил45 бензола с концентрацией 4-20 мас.3 в ацетоне или в зквимолекулярной смеси фенола и ацетона пропускают через трубчатый реактор снизу вверх, заполненный катализатором (фракция 0,52 мм ). Этот катализатор предварительно прокаливают в токе воздуха 4-5 ч при 600-650 С. Разложение гидроперекиси изопропилбензола проводят при

50"70oC. Объемная скорость подачи раствора 2"10 ч B этих условиях в реакционной массе разложения полностью отсутствует окись меэитила. Кон8 4 версия гидроперекиси изопропилбензола 100 . Выход фенола составляет

97,8"99,3 мас.i от теоретически возможного °

Проведение реакции разложения гидроперекиси. изопропилбензола при иных условиях приводит к тому, что при температурах меньше 50 С разложение о идет с очень незначительной скоросо тью, повышение температуры выше 70 С благоприятствует повышенному смолообразованию, которое также имеет место при снижении объемной скорости подачи исходной смеси ниже 2 ч ". Увеличение объемной скорости более 10 час-" приводит к неполноте разложения гидроперекиси изопропилбензола до

0,2 мас.1 при объемной скорости, равной 12 ч- ). Снижение концентрации гидроперекиси изопропилбензола в исходной смеси, подаваемой на разложение ниже 4 мас.4 нетехнологично, . так как приводит в условиях действующего производства к увеличению объема циркулирующего растворителя, а повышение концентрации гидроперекиси изопропилбензола более 20 затрудняет съем тепла, Пример 1, Исходный раствор, содержащий 5,24 мас. гидроперекиси изопропилбензола в ацетоне, непрерывно,подают в реактор, заполненный силлиманитцеолитсодержащим катализатором состава, мас .:

"1203, Геа0з 0,12

Са0 0,55

Ма20 0,28

Si0ó

87,35 при 50 С, объемной скорости подачи смеси 2 ч ", При этом конверсия гидроперекиси достигает 100, выход фенола составляет 99,3 мас. ;,окись мезитила отсутствует.

Пример 2. Исходный раствор, содержащий 5,36 мас. гидроперекиси в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона непрерывно подают в реактор,заполненный силлиманитцеолитсодержащим катализатором состава, приведенного в примере 1, при 62 С и объемной скорости 4 ч ", конверсия .гидроперекиси

1004, окись мезитила отсутствует.

Il р и м е р 3 . Разложение проводят в условиях примера 2 при 70оС и объемной скорости 10 ч ". Конверсия гидроперекиси 100%, окись мезитила отсутствует.

5 99250, ll p и м е р 4. Исходный раствор, содержащий 14,8 мас.Ф гидроперекиси изопропилбензола в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона, непрерывно подают в реактор, заполненный силли". З манитцеолитсодержащим катализатором состава, приведенного в примере 1, при

70 С и объемной скорости 4 ч-". Конверсия гидроперекиси 1004, окись мезитила отсутствует.

Пример 5. Разложение проводят в условиях примера 4, но на разложение подают раствор, содержащий

19,2 мас.4 гидроперекиси в эквимоле- 1З кулярной смеси фенола и ацетона. Конверсия гидроперекиси 1004, окись мезитила отсутствует.

Пример 6. 5Ж-ный раствор тех-Ф нической гидроперекиси изопропилбензола в ацетоне загружают в колбу с. силлиманитцеолитсодержащим катализатором состава, описанного в примере 1, содержание его составляет 10 мас.3 от веса исходной смеси. Смесь с катализатором энергично перемешивают при ,56 С в течение 2 ч. В реакционной массе полностью отсутствует окись мезитила. 30

Il p и м е р 7. Исходный раствор, содержащий 14,8 мас, 3 гидроперекиси изолропилбензола в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона, непрерывно подают в реактор, заполненный сил" лиманитцеолитсодержащим катализато" ром следующего состава, мас.Ф:

И О 10,1

Fe203 0,1

СаО 0,42

Ма20 0„1

s Ог 89,28

8 d при 70оС и объемной скорости 4 ч ".

Конверсия гидроперекиси 100, окись мезитила отсутствует.

Пример 8. Исходный раствор, содержащий 4. мас.3 ГПК в эквимолярной смеси фенола и ацетона, непрерывно подают в реактор, заполненный силлиманитцеолитсодержащим катализатором состава указанного в примере 7, при

55 С и объемной скорости 6 ч .

Конверсия ГПК 1003. Окись мезитила отсутствует. Выход фенола сост авляет

99,25 мас. 4.

Пример 9. Исходный раствор, содержащий 20 мас. Ф ГПК в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона, не" прерывно подают в реактор, заполнен" ный силлиманитцеолитсодержащим ката" лизатором состава, указанного в примере 7, при 70 С и объемной скорости

2 ч ". Конверсия ГПК 100Ж. Окись мезитила отсутствует. Выход фенола составляет 97,8 мас.Ф.

В табл. 1 и 2 приведены данные по сопоставлению разложения раствора технической гидроперекиси изопропилбенэола в присутствии гетерогенных катализаторов по предлагаемому (табл. 1 ) и известному способам (табл. 2 ).

Из сравнения этих таблиц видно, что во всех опытах, проведенных в присутствии силлиманитцеолитсодержащего катализатора (фракция 0,5-2 мм ), окись мези тип а отсутствует, а в присутствии сульфокатионита среднее со" держание окиси мезитила равно

0.097 мас.Ж.

В табл. 3 приведены эксперименталь" ные данные, подтверждающие возможность многократного использования силлиманитцеолитсодержащих катализаторов в реакции распада ГПИПБ.

992508 м о л л

С3 CR (У1 С31

-Ф СЧ

o cV л л о о

О О!

Ln о о о о о

СО л м

СО

Ч» О л л Ф о о

LA СЧ

О О

СО о о

СО СО

О О о о

CV о

Ln 34Ъ л ч,о

О О

Ч» О л

О О л

Я) л о с 4 л л ь о

CO л

О Л

О О л л о о

О I

1

I, I 1

3 1

I

3 и

3о

1 1

I!

)S

s z

II3 C». S

ХЗСО щсэ

mхо

Q с о >s

z o

s x

caàs хко л с Ф

»ь

CI» Y О

Х о

ICII о

СЧ М л а Ln

3Л, Ю СО (Ч л л

СО СО Л Оа СО

CPl О ъ Сп СЗЪ C7l м з. ; Ln cn

М М О СЧ л

О D O D O о

СЧ М о о о о о

СО QO

o cc» в

O D о о о

СО LA

Л О 3» О О сЧ м

О л л

o o o (1 Ln

Л и О СО

О Р4 СЧ л о о о сч Ln

СЧ iО а»

* л о о о

О О

D C4 СЧ л о о о

Х о

lЭ

:т

I <С

3Ч !Ч ч» сО (ч Ln oo м ° л (Ч а ..М О л .ф

13\ л л- Ш

° л с о

Z о» о

1C» O. с s

lc o о с а s

L lo с» и а

1

< Э

LO л„.

C с

z о

1О а

Щ х с

Б л Х

Z Q о е

* с

6 S

4=- 1о в

l- X

Э

=1 С

Щ

l ее :Т K сС -Х

992508

I е о ссс э

O O Iх *

ССЪ ЗО и а ч

X

1Ф а о

| о х о со

« «

ОЪ CO

С|Ъ ОЪ

ОЪ Л

СО CO

ОЪ ОЪ о

ОЪ

ОЪ л о

С >Ъ

« о

С>Ъ ФГЪ Л

СЧ -Ф ОЪ

« « . « ь о о

СС1

СЧ °

«а оо

-Ф

« о

Ф>Ъ

Г>\

« о л

СЧ о

СЧ

С>Ъ о

С>Ъ

CD л о о

« о

ЪС\ о о о о

« о о

« о

СО

СЧ «

С> \

СЧ

СЧ

СЧ

МЪ

СЧ

СЧ о Р и

>||

S л

CD

C)

« о

С>Ъ о

« о

ЪО

ЪГ\ о о

«:Р

СО ЪСЪ о

« о о

ICl

C

U л о

« о

СЧ

Т» о

Й

« о

СЧ .

« о

C) о о

С >Ъ

CD о о

Ю» о .ь

c> . о о о

5 5.Ы о

С>| х е о л о о

« о о

3.ГЪ CÎ

° О

« о о с

С> Ъ

ОЪ о

ЪГ\ л

« о

С Ъ о

« л °

«Q о.ъэ

ОЪ

ОЪ о

ОЪ - 1 л сб

«

4 >Ъ СЧ

ОЪ

С>\

СЧ

СЧ

СЧ

СО ъО

CO

Г>Ъ

4 > Ъ

« ° «

О \ ОЪ л л

Ф>Ъ

CD

ЪСЪ

«

С Ъ

ЪСЪ

«

С Ъ

CO Ф

О ъО

« «

Г>Ъ с о

ССЪ

С >Ъ

СО

С»Ъ и

|>D

1» с

l I

I |

> > эив

s S и

>|| m

36 >Х

CLLD o IM

>|| с= z

СГ Е СЙ

Oc O x оъ Хи

ЪО 6>> СЧ О

CA . C4 C>I ъО ъО

« « « « « «

СЧ C4 CV CV CV СЧ

СЧ СЧ С4 СЧ С4 СЧ ссъ о о

i >Ъ « «Л

m m m СЧ СЧ СЧ

I CD

LA ъО | СО ОЪ

X с 2

К

S х

Ф

% о с

l5

>Я о х

X о

М

Я

Ф

>||

l"

V о о

Ю

Z ф

36 а

Й

О

|Ф >Х

СС|

s o

cI X

u I

X S

Y 1О S

О РЪ С>Ъ Ф

z о с7

>S с3 Р

m O

X Ct X с о и е хе

msu

С> Ъ M а о

ЮО

С > ° » о о о о

СЧ о о

« о л

0 СЧ ОЪ

« ° « о .оо

11 99250

Таблица 3

Номера пробегов

Выход фенола мас,/

1О,О

120

99,1

98,6

113

11 10,0

98,0

102

10,0

"При первом проскоке ГПК (до

О, 1 мас. 3 ) в реакционной массе катализатор регенерируют в течение 4"6 ч при 600ОС в токе воздуха.

Формула изобретения

Способ получения фенола и ацетона разложением гидроперекиси изопропиленбенэола в ор гани че с ком р астворителе в присутствии гетерогенного каКонцентрация

ГПК в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона, мас.3

Время работы каталиэатора до первого проскока, ГПК, ч-14

12

8 тализатора при повышенной температуре,отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта, в качестве гетерогенного катализатора используют катализатор состава > мас.4:

А1203 10 1-11 7

Fe 0> 0,1"0,12

Сао 0,42-0,55

Ma 0 0,1-0,28

5)02 89,28-87,35 и имеющего размер частиц 0,5-2 мм, в качестве органического растворите" ля используют ацетон или эквимолеку" лярную смесь фенола и ацетона, процесс проводят при 50-70ОС и объемной скорости 2-10 ч- при исходной концентрациии гидроперекиси изопропил" бензола, равной 4-20- мас,3.

Источники информации „ принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

188985, кл. С 07 C 39/04, опублик. 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

379559, кл. C 07 C 39/04, опублик. 1973.

3, Авторское свидетельство СССР 537066, кл. C 07 C 39/04, опублик. 1977 (прототип ).

Составитель A. Артемов

Редактор А. Власенко Техреду Л Пекарь КорректорМ . Коста

Заказ 363/28 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11ДОЯд Иосква Н-$5 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, ч