Способ окисления парафина

Авторы патента:

ИВАНОВ БОРИС НИКОЛАЕВИЧ

КЛЕМЕНТЬЕВ ИВАН АЛЕКСЕЕВИЧ

СИРОТКИНА ВАЛЕНТИНА ПАВЛОВНА

ХАРЛАМПИДИ ХАРЛАМПИЙ ЭВКЛИДОВИЧ

ЛЕБЕДЕВА НИНА МАКСИМОВНА

КУЗНЕЦОВА ИДА МИХАЙЛОВНА

C07C53 - Насыщенные соединения, содержащие только одну карбоксильную группу, связанную с ациклическим атомом углерода или водородом

C07C51/225 - твердых парафинов

C07C27/12 - кислородом

СПОСОБ ОКИСЛЕНИЯ ПАРАФИНА кислородсодержащим газом в присутствии катализатора при повьппениой температуре, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса, процесс ведут при разряжении 45600 мм рт.ст. и 125-170 с.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4 (5ц. С 07 С 51/225; С 07 С 53/00;

С 07 С 27/12 ФВ\Ф -

? ".,>i ч : Ъ 1 °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОММТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3545160/23-04 (22) 28.01.83 (46) 28.02.85. Цюл. У 8 (72) Б.Ц.Иванов, И.А.Клементьев, В.П.Сироткина, Х. 3.Харлампиди, Н.М.Лебедева и И.М.Кузнецова (71) Казанский ордена Трудового

Красного Знамени химико-технологический институт им.С.М.Кирова .(53) 547.295.07(088.8) (56) 1. Нерченко А.А. и др. О причине изменения под действием стеарата калия активности марганцевого катализатора в процессе окисления парафина.-"Масложировая промышленность", 1967 В 9 с. 20-21 (прототип).

„„Я0„„1142467 A (54) (57) СПОСОБ ОКИСЛЕНИЯ ПАРАФИНА кислородсодержащим газом в присутствии катализатора при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса, процесс ведут при разряжении 45600 мм рт.ст. и 125-170 С.

1142467

Изобретение относится к усовершествованному способу окисления парафина, который используют в производстве синтетических жирных кислот (СЖК) и спиртов (СЖС). 5

Известен способ окисления парафина кислородсодержащим газом при температуре 130-107 С в присутствии катализатора стеарата марганца с последующим введением стеарата калия 10 для предотвращения осмоления (1) .

Недостатком данного способа явпяется большая продолжительность окисления; через 14 ч кислотное число (к,ч.) составляет 60 мг КОН/г, 15 через 9 ч к.ч,. = 40, причем окислению подвергают более реакционный по сравнению с жидкими углеводородами твердый парафин (см. таблицу), а также невысокая глубина окисления 20 (к.ч. = 60).

Целью изобретения является ускорение процесса.

Поставленная цель достигается предложенным способом окисления 25 парафина кислородсодержащим газом в присутствии катализатора при раз0, ряжении 45-600 мм рт.ст. и 125-170 С.

В качестве сырья используют жидкий парафин широкого фракционного соста- Зр ва (пределы выкипания 190-400 С; о состав Н -алканов преимущественно от

С1о Н22до С Н, т,е. смесь жидких и легкоплавких твердых (мягких) парафиновых углеводородов „ содержа- 35. ние ароматических углеводородов 3,8%, кислотное число О; оптическая плотность относительно воздуха 0,1). В качестве катализатора используют стеарат марганца или стеарат калия или их смесь. Кислотное число определяют по стандартной методике путем титрования. Степень осмоления сравнивают по величинам оптической плотности, определяемым на фотоэлектрокалориметре в зеленом свете.

Пример 1. Процесс окисления парафина проводят в пенном режиме на лабораторной у=тановке, состоящей из окислительной с электрообогревом стеклянной колонки диаметром 35 мм и длиной рабочей зоны 450 мм с распределительной стеклянной решеткой, дефлегматора с стеклянной насадкой и охлаждением, холодильника с водяным охлаждением, емкости сбора кон" денсата, реометра с буферной емкостью, блока автоматического регулирования теплового режима, вакуумного масляного насоса MP-5, образцового вакуумметра.

Нагретый (до 70-80 С) парафин смешивают с катализатором и заливают в предварительно вакуумированную и нагретую колонку. Снизу через распределительную решетку в колонку с помощью вакуумного масляного насоса через рвометр и буферную емкость засасывают возпчх.

Оксипат отбивают снизч колонки.

CBevxv колонки отходят пары относи-. тельно низкомолекулярных продуктов окисления„ которые большей частью конденсируют в дефлегматоре и возвращают в колонку, а частично из дефлагматора подают в,наклонный холодильник и далее в емкость.

Определение кислотного, карбонильного чисел и числа омыления оксида производят по стандартным методикам путем титрования.

Навеска парафина составляет 40 г, навеска стеарата марганца {используемого в качестве катализатора)

0,36 г (0,9 мас.% на парафин). Расход воздуха (11) 1,!-1,3 л/мин. Время веделя процесса (ь) 3 ч; остаточное давление (Р) 3501 10 мм рт.ст,; температура () 145+20

AHàëèç оксида показывает: к.ч.

65 мг КОН/г; карбонильное число (крб.ч I 70 мг K0H/г; число orыления (ч.о.) 80 мг K0H/г.

Пример 2. Аналогичным образом проводят гроцесс окисления парафина прп 3?О."„10 мм рт.ст. остаточн-:rо давя.:ния в течение 4 ч. Количество cr ap,".Tà марганца 1,3 мас.% на парафи«; 150+3 С; U 1,31,5 л/мин.

К,ч. оксидата 150, крб.ч. 165, ч.о. ""270.

Пример 3. Аналогично осуществляют процесс при следующих услоэиях: р 300 F0 мм рт.ст.;,4,5 ч;

15041 C; rJ 1,2-1,4 л/мин; колич =..тво "теарата марганца 1,0 мас.% нd l1арафии о

Показатели оксидата: к.ч. 1t5 к„-зб.ч. "- 35.

П р и и е р 4. Аналогичным образом проводят процесс при р 590+10мм рт.ст,.; t 150+3 С; U 4,3-4,5 л/мин;

2 ч; концентрация стеарата марганца 1,3 мас.% на парафин. I 142467 4

Пример 9. Аналогично примеру 1 проводят процесс окисления парафина в присутствии в качестве катализатора стеарата калия. р 220+10 мм.рт.ст,; t 150 3оС;

U 1,2-1,4 л/мин, г, 4 ч; концентрация стеарата калия 1,3 мас.X на парафин.

Показатели оксидата: к.ч. 70, 10 крб.ч. . вЂ” 95.

П р и гл е р 10. Аналогичным образом осуществляют процесс окислеi ния парафина с использованием в качестве катализатора смеси стеаратов

15 марганца и калия при мольном соотношении 1:1.

Условия проведения процесса: ! р 230"-10мм рт.ст; t 1593 С; U 4,44,5 л/мин; 2,5 ч; концентрация катализатора 0,6 мас.X на парафин.

Показатели оксидата: к.ч. 95, крб.ч. 15, ч.о. 105.

П р н м е р 5. Аналогично осуществляют процесс при следующих условиях: р 200 10 мм рт.ст.;

t о 150 3 С; U 1,2-1,3 л/мин;

3,5 ч; концентрация стеарата марганца 1,3 мас.% на парафин.

Показатели оксидата: к,ч. 105; крб.ч. 40.

Пример 6. Аналогично проводят процесс окисления парафина при р 100+10 мм рт.ст.; t 1/0+5 С;

U 1,3-1,4 л/мин; - 2 ч; концентрация стеарата марганца 0,6 мас.% на парафин.

Показатели оксидата: к.ч. 60, крб.ч. 25, ч.о. 75.

Пример 7. Аналогичным образом проводят процесс при 300+10мм рт.ст. в течение 3 ч при 130+5 С.

Концентрация стеарата марганца составляет 1,3 мас.X на парафин;

U 1,8-2,0 л/мин.

Показатели оксидата: к.ч. м 45, крб.ч. 55.

Пример 8. Аналогично осуществляют процесс при следующих условиях: р 55+10 мм рт.ст.;

150+5бС; !: 4 ч; концентрация стеарата марганца 1,1 мас.X на парафин.

Показатели оксидата: к.ч. 45, крб.ч. 50.

Оксидат

Катализатор

Рэ мм рт.ст.

0 л/мин крб,ч; б, КОН .; « н

Пример

Н аименов ание

Конк.ч. мгКОН центрация мас.% г г

1 350+10

145 г 1,1-1,3

3 Стеарат 0 9 65 марганца

70 80

2 320+10 150+3 1,3-1, 5 4 То же

150 165 270

115 35

4 5

1 3 95 15

105

1,3 105 40

150+3

5 200 10

6 100>10

7 300+10

3,5

1,2-1,3

165 -5 1, 3-1,4 2

Ф!

0 6 60 25

130+5 1820 3

15015 1, 4-1, 5 4

1 3 45 55

8 55+ 10

3 300+10 150+1 1,2-1,4

4 590+10 150+ 3 4, 3-4, 5

Полученные результаты приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предложенный способ позволяет ускорить процесс за счет сокращения продолжительнссти процесса до 2-4,5 ч против 9-14 ч в известном способе, а также увеличить глубину окисления до к.ч. 70150 против 60 в известном спосоое.

1142467

Продолжение таблицы

Оксидат тализатор ру нм.рт.ст

Пример

15023 1, 2-1, 4 4 Стеарат . 1, 3 70 калия

220410

10 23%10 . 150ЙЗ 4,4"4,5

0,6 95

11 Прототип 130 марганца и калия

14 То же

130

Составитель Н. Куликова