Катализатор для жидкофазного окисления ацетальдегида

 

Изобретение касается каталитической химии, в частности катализатора жидкофазного окисления ацетальдегида, что может быть использовано в нефтехимической промышленности . Катализатор содержит, г/л: ацетат меди 1,6-4, ацетат кобальта оксаперфторалкенсульфонат щелочного (К, Na, LI) или щелочно-земельного (Са, Мд, Ва) металла 0,12-0,8, уксусная кислота 250-350, уксусный ангидрид 720-820.. Оксаперфторалкенсульфонэт указанных металлов имеет ф-лу - CF3-CF2-04CF2-CF/CF3/-0)n-CF2- CF2-S(0), где или 2; Me - см, указанные металлы. Этот катализатор имеет лучшую, в сравнении с известным, активность . Так, в указанном процессе конверсия возрастает с 14,7 до 20,3%. селективность - с 61,96 до 66,6%, производительность - с 342 до 495 г/л катализатора в 1 ч. 1 табл. сл с

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО И306РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4144702/04 (22) 11.07.86 (46) 23.04.92. Бюл. М 15 (72) З.П.Присяжнюк, B.Ì.Ãèäà. Ю.А.Паздерский, С,С.Левуш, А.M.Êîâàëücêàÿ, Ю.В.Кит, В.И.Мартыненко, Ю.В.Редько, Л.И,Дубовой, С.P.Ñòåðëèí, Л.С.Герман и И.И.Моисеев (53) 66.097.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 997797, кл. В 01 31/04, 1981.

Технологический регламент по совместному производству уксусной кислоты и уксусного ангидрида. Саратовское ПО

"Нитрон", 1985. (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ЖИДКОФАЗНОГО

ОКИСЛЕНИЯ АЦЕТАЛЬДЕГИДА

Изобретение относится к катализаторам для процесса жидкофазного окисления ацетальдегида кислородом воздуха при атмосферном давлении с целью совместного получения уксусного ангидрида и уксусной кислоты.

Цель изобретения — увеличение активности катализатора.

Цель достигается за счет дополнительного содержания в его составе оксаперфторалкансульфоната щелочного и щелочно-земельного металла при определенном соотношении компонентов, Пример 1. Предварительно перед опытами готовят в ледяной уксусной кислоте при 40-45 С отдельно растворы ацетата кобальта и оксаперфторалкансульфоиатов Ы, 1727877 А1 (st)s В 01 J 31/ Ñ 07 С 51/235//

ИС 07=ЧГ53/08, 53/12

® (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности катализатора жидкофазного окисления ацетальдегида, что может быть использовано в нефтехимической промышленности. Катализатор содержит, r/л: ацетат меди 1,6-4, ацетат кобальта оксаперфторалкенсульфонат щелочного (К, Na, Li) или щелочно-земельного (Са, Mg, Ва) металла 0,12-0,8, уксусная кислота 250-350, уксусный ангидрид 720-820.. Оксаперфторалкенсульфонат указанных металлов имеет ф-лу -(С Рэ-CFz-О-(СР2-CF/ÑFç/-0)n-СР2CFz-S(O)zO) -Ме, где n=m=1 или 2; Me — см, указанные металлы. Этот катализатор имеет лучшую, в сравнении с известным, активность, Так, в указанном процессе конверсия возрастает с 14,7 до 20,3, селективность— с 61,96 до 66,6;(„ производительность — с

342 до 495 г/л катализатора в 1 ч. 1 табл. юЪ

Ll, Na, K, Mg, Са. Ва с концентрацией 20 г/л и 10 г/л соответственно. Затем непосредственно перед 00bITBMH растворяют 0,8 г аце- 4 тата меди в смеси, содержащей 45.5 см QO уксусной кислоты и 190 смэ уксусного ангидрида. К полученному раствору ацетата меди добавляют последовательно 12,5 см раствора ацетата кобальта и 2,0 смэ раствора оксаперфторалкансульфоната калия (п-1).

Полученный раствор содержит, г/л: ацетат меди 3,0; ацетат кобальта 1,0; оксаперфторал каксульфонат калия (n-=1) 0,8.

Приготовленный раствор катализатора загружают в реактор барботажного типа, снабженный перемешивающим устройсгвом, обеспечивающим эффективный контакт гаэ;жидкость. Объем реактора 0,25 л, В

1727877 реактор поуают парогазовую смесь в количестве 1 м /ч, содержащую, об, : ацетальдегид 25, кислород 7,8; азот 67,8. Окисление проводят при атмосферном давлении и температуре 55 С.

Степень конверсии ацетальдегида

17,6, время окисления 1 ч, производительность катали атщ а 411,6 г смеси уксусного ангидрида уксусной кислоты/л катализаторного раствора ч. Селективность по уксусному ангидриду 64,4;,, Пример 2. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л: ацетат меди 3,0: ацетат кобальта

1,0; оксиперфторалкансульфонат калия (n-1) 0,4.

Проводят жидкофазное окисление ацетальдегида в присутствии описанного катализатора при условиях, аналогичных примеру 1.

Степень конверсии ацетальдегида

18,1, производительность 421.6 г смеси уксусного ангидрида + уксусной кислоты/л каталиэаторного раствора ч. Селективность по уксусному ангидриду 63,9 .

Результаты последующих опытов по исследованию активности катализатора в зависимости от содержания в нем оксаперфторалкансульфоната и количества катализатора в реакционной смеси приведены в таблице.

Условия проведения опытов аналогичны примеру 1. В примерах 6,15 в реактор загружают катализаторный раствор в объеме 0,2 л (58 см уксусной кислоты с растворенным в ней катализатором и 142 см з уксусного ангидрида).

Как следует из представленных в таблице данных, активность предлагаемого ката-, лизатора в аналогичных условиях на 25-30 превышает активность лучших промыщлен5 ных катализаторов при достижении более высоких показателей по селективности по уксусному ангидриду и по производительности до 547 г/л катализаторного раствора в1ч, 10 Использование предлагаемого катализатора позволит увеличить выработку уксусного ангидрида и уксусной кислоты на 35 и

10 соответственно, практически беэ дополнительных капитзльных вложений, 15 Формула изобретения

Катализатор для жидкофазного окисления ацетальдегида кислородом воздуха. включающий ацетат меди и ацетат кобальта в растворе уксусного ангидрида и уксусной

20 кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополнительно содержит оксаперфторалкансульфонат щелочного или щелочно-земельного металла формулы

25 (СГ;СР;0- СГ -CP-0);СР;СР,-С0 ),MB сг, 30 где n= 1; 2; m=1;2;

Me — ZI, Na, К, Mg, Са. Ва, при следующем содержании компонентов, г/л: ацетат меди 1,6-4,0; ацетат кобаль35 та 0,9-1,6; оксаперфторалкансульфонат

0,12-0,8; уксусный ангидрид 720-820; уксусная кислота 250-350.

1727877

:.1

V 4 00

Y Z

Л 40

5 о

4.2 Z

1 еее 1 с!\ в еО О

° Ф

СеЪ сеЪ еО О

О О

a ° еч о л

ОЪ Се1 а е\

Ъ N еО сп л в

° 0 СЧ

О Л

СЧ О в °

И ео еО О еО! е в

N еО еО в е л!

I e 00 а С!

С! !0 СС

CI Sl l0

ZICC:y

М 444- 4» о

И в а

Со ф о о

4 Ъ Се\ в ф CI еч о еО

4»

40 со

Ф СО а а

И! а 4t

О с Ъ

Ф В с» о

° Сч о о о

° в ф еО ф

В л!

I X

X 04:

Ct I» l0 о е 9 Ох

З 0 о С

g 4h а 3 о 11- и

40 а е л в в сч т е .0 И ф л в а

00 с!ъ еО !»

4е! СеЪ

О Ф.О О О

° в в в ° °

О с с и ВЪ с ъ ф

С Ое Л О

СЧ

° \ л

° О а о о

Ф Ф сО

С О

N CI еО в

Ф в сч 00

СеЪ е 0 о о .ИЧ Л о о о

О И И

СЧ Се! СеЪ

О еч

И о о

И сЧ N о о

Д И о о о о

И И И И

N N СЧ СЧ о и о

N СеЪ и о о и с \ 4Ч о

И сч о

4Ч ф о о

СЧ N

CO C0 о. о

° - СЧ N оо л л о о

N СЧ

C0 CO о о

N С» со л о о

N СЧ ф Ю о о

ЕЧ N со ф о о

С СЧ л ф о о сч еч ф CO

О О a О. О сЧ

CO ° е 0 Сч ° °

О О О О О О О о и

N О о

° О е о о еО еО о о еО о .

ЕЧ О О

° » СЧ о о о о

1 Х»»

С» 4s

1. 40

1 I а Ф

° е

1 I

1 l0

l0

I» it о а сеЪ о о а а В

° СеЪ Ее! о о

441 Се\

О

Се!в о о а а ее! о о

° в ее! Фе

1 1

I 1 0 1

40 К!

» д!

10451

С Х -!

I, Ое О в в о

Ф,В

° е» в Ф

° ю а а а» Ф а а

° е»

В Ф е е» а а а е» е»

° е

Фв

Ф а

Ф»

0

h4 h4 ве Л е »

ЕС ч

Ее ев о о

СО In

Ф!

° в

40 О

1

0С

h4 h4

° в св

14 о

40 (1

0С 0С

»

1 I

0С 0С

0С 04

04

1 1 !

04 0С 04 04!

04 04

С4 04!

0С

С4

l0 P C;

4- С40 40 I

Х Се!

Z CC сс с! з

С0 и =С

О СЧ е е а В

° 0

»0 еО еО Ф» а Ф

4е\

N a

° °

В а

О О еО С» а Ф

И о и сч .о

Ф е

И 0

О И сч

В В

»Т еО ЧЪ лВ В

4Ч

СЧ

Ф е\

-З И

О а

Ф

»С >

C

Р

X еО 3

° Ю

% .!

g 40

3 . а

СЪ

С» л 00

° е»

И Ч0 Л ф ОЪ

0 И е ° о а о

l о х

Cl, о

I»

В! .К

I CC

I 40 Щ ! Л 1» л х х

w x

I

1 э Ct 1

4! С

1 V 1 х з ! Л 40

I I0 х I

1 Ю I

1 Я 1

И О О О О О О О а а е в a a a a

СЧ СеЪ 4 Ъ СВI сеЪ СеЪ С"Ъ С Ъ

О О.О О О О О еО О Ch О, Ф О