Катализатор для окисления ацетальдегида

Катализатор для окисления ацетальдегида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0HHCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социвлистических теслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51) М. Кд.з

B 01 г 31/12

В 01 .) 31/04

С 07 С 53/12 (22) Заявлено 01. 04. 81 (21 ) 3293345/23-04 с присоединением заявки №Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет! 33) УДК 66. 097. 3 (088,8) Опубликовано 230283. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 23.02.83

Ю.Н. Усов, Л.Г. Зубанова, Э.В. Плетнева, С.В. Борисова, Л.Г. Кислянский и А.П. Дорош нко гт,:-",=;

Ф и Я

Научно-исследовательский институт химии Са атовйКрХ о, ордена Трудового Красного Знамени государ венгру;ойй "<6 .4. университета им. Н.Г. Чернышевского и СаражвдкБЪ ."г:", производственное объединение "Нитрон" (72) Авторы изобретения

I .й

)

f (71) Заявители (54)КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ АЦЕТАЛЬДЕГИДА

Изобретение относится к области катализаторов для процесса жидкофаз» .ного окисления.ацетальдегида для одновременного получения уксусной кислоты и уксусного ангидрида. !

Известны катализаторы для совместного получения уксусной кислоты и уксусного ангидрида жидкофазным окислением ацетальдегида, представляющие собой органические соли различных металлов, такие как ацетаты марганца, кобальта, меди, стеараты и олеаты кобальта, меди (1).

Наиболее близким к предлагаемому является катализатор для окисления ацетальдегида, состоящий из ацетатов меди и кобальта в соотношении 1: -1,11,5) (,2).

Недостатком известного катализатора является низкий выход уксусного ангидрида, составляющий 55-60 мол.в.

Цель изобретении - повышение селективности катализатора.

Поставленная цель достигается тем, что катализатор для окисления ацетальдегида, включающий ацетат меди и ацетат кобальта, дополнительно содержит бромпентааминокобальтидибромид или кобальттрисацетилацетонат 30 при следующем содержании компонентов, г/л.

Ацетат меди 3,0-3,98

Ацетат кобальта 0,22-2,33

БрогсГтентааминокобальтидибромид 0,01-0,015 или кобальттрисацетилацетонат 0,17-2,11

Катализатор готовят путем растворения в ледяной уксусной кислоте гидратированных солей меди и кобальта: ацетата меди C u (C yH Op) g 4 H g0 ацетата кобальта Со(С2Н >О ) - 4 Н20 и комплексного соединения трехвалеутного кобальта.

В данном катализаторе соотношение между концентрацией ацетата меди и суммарным содержанием соединений двухвалентного и тоехвалентного кобальта составляет 3:1-1,71:1.

Ф

В присутствии предлагаемого катализатора окисление,ацетальдегида происходит с селективностью образования уксусного ангидрида 64-75 мол.Ъ.

H p и м е р 1. 0,398 г ацетата меди Cu (C 0>) >. 4 Й 20, О, 233 г ацетата кобальта Со(С2НЗ02) 4 Н20, {),0015 г бромпентаамйнокобальтидибро997797 мида (С о (ЙН з) В г) В r непосредственно перед опытом растворяют в 16,7 мл ледяной уксусной кислоты, Затем к полученному раствору добавляют

83,3 мл уксусного ангидрида. 70 мл полученной смеси заливают в реактор.

Полученный катализатор содержит ацетата меди 3,98 г/л, ацетата кобальта 2,33 г/л, /Co(NH>)5 Br) Вг

0,015 г/л. Соотношение между концент рацией ацетата меди и суммарным содержанием Со(II) и Со(III) составляет 1,71:1.

Активность данного катализатора определяют в реакции жидкофазного окисления ацетальдегида в лаборатор!

5 ной установке барботажного типа со стеклянным реактором. Раствор ката лизатора поддерживают в реакторе во взвешенном состоянии на перфорированной тарелке давлением азотновоздушной смеси. Скорость подачи(азота

90,5 л/ч; воздуха 180,8 л/ч; ацетальдегида 200-240 мл/ч.

Селективность образования уксусного ангидрида в присутствии этого катализатора 60,6 мол.Ъ. 25

Пример 2. 0,398 г ацетата меди, 0,233 r ацетата кобальта и 0,001 г бромпентааминокобальтидибромида растворяют по методике, описанной в примере 1. 30

Приготовленный таким образом катализатор содержит, г/л1 ацетат меди

3,98, ацетат кобальта 2,33; (Со(МН )5 Srler2 0,01.

По методике, описанной в приме- 35 ре 1, проводят жидкофазное окисление ацетальдегида в присутствии предлагаемого катализатора, селе«тивность образования уксусного ангидрида

69,2%. 40

Пример 3. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л: ацетат меди 3,98; ацетат кобальта 1,94 и трисацетилацетонат кобальта - Со(С Н702)

0,39.

Селективность образозания уксусного ангидрида при жидкофазном окислении ацетальдегида в присутствии этого катализатора 69,8 мол.Ъ.

Пример 4. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л: ацетат меди

3,98; ацетат кобальта 1,75 и

Со(С5Н702) з 0,58.

Селективность образования уксусного ангидрида в реакции жидкофазного окисления ацетальдегида в присутствии катализатора 75,2 мол.Ъ.

Пример 5. По методике, описанной в примере 1, готовят катализа-60 тор содержащий, г/лг ацетат меди

3,98, ацетат кобальта 0,58 и трисацетилацетонат кобальта 1,75.

Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофазном окисле 5 нии ацетальдегида в присутствии этого катализатора 70,5 мол.Ъ.

Пример 6. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л: ацетат меди

3,98; ацетат кобальта 0,22 и трисацетилацетонат кобальта 2,11.

Селективность образования уксусного ангидрида в реакции жидкофазного окисления ацетальдегида в присутствии этого катализатора

67,0 мол.%.

Пример 7. По методике, описанной н примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л: ацетат меди

3,0; ацетат кобальта 0,83 и трисацетилацетонат кобальта 0,17.

В присутствии данного катализатора селективность образования уксуснового ангидрида,.при жидкофазном окислении ацетальдегида 73,6 мол.В.

Пример 8. Па описанной в примере 1 методике готовят катализатор, имеющий следящий состав, г/л: ацетат меди .3,45, ацетат кобальта 0,87;трисацетилацетонат кобальта 0,28..

Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофазном окислении ацетальдегида в присутствии предлагаемого катализатора 73,9 мол.%.

Пример 9 (для сравнения).

По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, имеющий состав,г/л: ацетат меди 3, 98, ацетат кобальта 2, 33.

Селективность .образования уксусного ангидрида при жидкофаэном окислении ацетальдегида в присутствии этого катализатора 59,0 мол.Ъ.

Пример 10. (для сравнения)

По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, имеющий следующий состав, г/л:. ацетат меди еди .

3.,0; аретат кобальта 1,0.

Селективность образования уксусного ангидрида в процессе жидкофаэного окисления .ацетальдегида в присутствии этого катализатора 61,0 мол.% °

Пример 11 (для сравнения).

По описанной в примере 1 методике готовят катализатор, имеющий следу-, ющий состав, г/л: ацетат меди 3,45, ацетат кобальта 1,15 °

Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофаэном окислении ацетальдегида в присутствии этого катализатора 61,0 мас.Ъ.

В таблице представлены резуль- . таты испытания предлагаемого и известного катализаторов в реакции жидкофазного окисления ацетальдегида.

Из результатов,ириведенных в таблице, следует, что предлагаемый катализатор (1-8)приводит к значительному повышению селективности катализатора в направлении образования уксусного ангидрида до 67-75,2Ъ против 59,0-61,0% в присутствии известных катализаторов (9-11) .

997797

Уксусный Уксуснаяангндрид кислота

Co(l 1) 3 Со(! I l ) Cu!Co(ll)+ Co(l)l) Пример

Селективность образования уксусного ангидрида, мол.Ф ° е °

ЮЮ Ю ВЮ

1 5

60,6

1/71

69,2.2,2

2,3

5:1

1,71

69,8

3,1

3:1

1,71

75,2

1:3, 2 4

2.,1

1,71

70,5

1у71

67,0

1г10

3,0

2,Ü

5,1

73,6

4:1

73,9

2 8

3,0

1,3

1,5

59,0

1,71

61 0

3,0

61 0

1 5

3,0

Известный катализатор.

Формула изобретения

Бромпентааминокобальтидибромид нли кобальттрисацетилаз етонат

О, 01-0,015

0 17-2,11

Составитель Н. Путова

Редактор Н. Пушненкова Техред E.xàðèòîû÷èê КорректоР С. Шекмар

Заказ 996/9. Тирам 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Катализатор для.окйсления ацеталь- . дегида, включакиций ацетат меди и ацетат кобальта, о .т л и ч а ю щ и и ф5 с я тем, что, с целью повыаения селективности катализатора, он дополнительно содержит бромпеитааминокобаль-. тидибромяд ипи кобальттрисацетнлацеjтОиат ири сл1щя1 щем содержании ком- 4()

;понентов, г/л

Ацетат меди 3,0-3,98

Ацетат кобальта 0,22-2,33

Исжяники инФормации„ принятые во внимание при экспертизе

1. Денисов Е.T. н др. Механизм жидкоФаэного-окисления кислородсодержащих соединений, Минск, "Наука и техника", 1975, с. 139.

2.-Патент Франции в 1252746, кл. С 07 С, опублик. 1962 (прототип).