Способ получения водного раствора глиоксиловой кислоты


 


Владельцы патента RU 2481322:

КЛАРИАНТ СПЕШЕЛТИ ФАЙН КЕМИКАЛЗ (ФРАНС) (FR)

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения водного раствора глиоксиловой кислоты путем окисления водного раствора глиоксаля кислородом или газом, содержащим кислород, где указанное окисление проводят в присутствии каталитического количества азотной кислоты и/или по меньшей мере одного оксида азота в количестве от 0,005 до 0,1 моль/моль глиоксаля, в присутствии сильной кислоты, не окисляющей глиоксаль, и при поддержании условий, удовлетворяющих уравнению kLa/Q>10, где KLa - общий объемный коэффициент массопереноса (ч-1), a Q - тепловая нагрузка, выделяемая в ходе реакции (ватт/моль глиоксаля). Способ позволяет получить высокий выход глиоксиловой кислоты, высокую конверсию глиоксаля и снизить потребление азотной кислоты и/или оксидов азота. 21 з.п. ф-лы, 5 пр.

 

Настоящее изобретение относится к промышленному способу получения водных растворов глиоксиловой кислоты.

Известно применение кислорода для окисления водных растворов глиоксаля до водных растворов глиоксиловой кислоты.

Способ, описанный в патентной заявке FR-A-2372141, проводится в присутствии от 4% до 10% мас., азотной кислоты в реакционном растворе. Поскольку реакция окисления является экзотермической, в случае сбоя в работе системы охлаждения может возникнуть проблема с безопасностью применения указанного количества кислоты. Более того, способ продуцирует водные растворы глиоксиловой кислоты, содержащие остаточную азотную кислоту, которую приходится удалять трудоемкой и/или дорогостоящей последующей обработкой, такой как электродиализ.

Патентные заявки ЕР-А-349406 и CN-A-1634847 раскрывают применение оксида азота (NO) или нитрита натрия (NaNO2) в качестве катализаторов окисления в присутствии сильной неорганической кислоты, такой как соляная кислота. Однако эти способы генерируют большие количества N2O как следствие потребления азотной кислоты, которые выбрасываются в атмосферу или должны подвергаться обработке деструктивными методами.

Настоящее изобретение устраняет вышеуказанные недостатки и позволяет:

- достигнуть высокого выхода глиоксиловой кислоты,

- достигнуть высокой степени конверсии глиоксаля,

- снизить потребление азотной кислоты и/или оксидов азота,

- сократить образование газа N2O, который наносит вред окружающей среде,

- минимизировать образование щавелевой кислоты как побочного продукта и

- предотвратить высокую остаточную концентрацию азотной кислоты в готовом растворе глиоксиловой кислоты.

Таким образом, изобретение относится к способу получения водного раствора глиоксиловой кислоты путем окисления водного раствора глиоксаля кислородом или газом, содержащим кислород, отличающемуся тем, что указанное окисление проводится

- в присутствии каталитического количества азотной кислоты и/или, по меньшей мере, одного оксида азота - от 0,005 до 0,1 моль/моль глиоксаля,

- в присутствии сильной кислоты, не окисляющей глиоксаль,

- при поддержании условий, удовлетворяющих уравнению КLа/Q>10, где

KLа - общий объемный коэффициент массопереноса (ч-1), a Q - тепловая нагрузка (мощность), выделяемая в ходе реакции (ватт (Вт)/моль глиоксаля).

В способе изобретения, как он описан выше, и в остальной части описания количество глиоксаля, выраженное в молях, означает количество глиоксаля, используемое в водном растворе в начале реакции окисления.

В изобретении катализатор окисления может выбираться из азотной кислоты и/или оксида азота. В большинстве случаев используется примерно от 0,005 до 0,1 моля катализатора, предпочтительно примерно от 0,01 до 0,07 моль катализатора, особенно предпочтительно примерно от 0,01 до 0,06 моль катализатора из расчета на один моль глиоксаля.

Оксиды азота могут выбираться из следующих газов: окись азота (NO), диоксид азота (NO2), тетроксид азота (N2O4), триоксид азота (N2O3) или их смеси.

В связи с оксидами азота можно упомянуть соли металлов азотной или азотистой кислоты, такие как нитрит натрия, нитрит калия, нитрат натрия, нитрат калия, нитрат серебра, нитрат меди или их смеси.

Согласно предпочтительному аспекту воплощения изобретения азотная кислота применяется в качестве катализатора окисления. Степень чистоты и концентрация азотной кислоты могут быть идентичны таким же ее показателям, применяемым в традиционных способах окисления азотной кислотой. В качестве примера можно упомянуть водные растворы азотной кислоты с концентрацией кислоты от 20% до 68% мас.

Способ изобретения проводится в присутствии сильной кислоты, которая не окисляет глиоксаль. Предпочтительно, чтобы количество сильной кислоты составляло от 0,05 до 1 моль/моль глиоксаля, особенно предпочтительно, чтобы указанное количество составляло от 0,2 до 0,7 моль сильной кислоты/моль глиоксаля.

В контексте настоящего изобретения "сильная кислота" означает кислоту, имеющую рKа ниже 1. Из сильных кислот, не окисляющих глиоксаль, следует упомянуть, например, соляную кислоту, бромистоводородную кислоту, серную кислоту, сульфоновые кислоты, такие как p-толуолсульфоновая кислота и метансульфоновая кислота, либо их смеси, причем более предпочтительной является соляная кислота.

В качестве других примеров сильных кислот, не окисляющих глиоксаль, можно упомянуть ионообменные смолы сульфонового типа, которые реализуются на рынке под различными торговыми названиями, такие как смолы Amberlyst® 15 и Dowex® 50WX. Вышеупомянутые смолы состоят из полистиролового каркаса, несущего сульфоновые группы.

В изобретении могут использоваться и другие виды промышленных смол, такие как перфторированные смолы, несущие сульфоновые группы, например, смолы Nafion®.

Целесообразно использовать сильные кислоты в водном растворе, и предпочтительным является использование соляной кислоты в водном растворе в концентрации от 10% до 37% мас.

Согласно альтернативному варианту способа изобретения можно использовать также соединение, генерирующее сильную кислоту, не окисляющую глиоксаль.

В контексте настоящего изобретения "соединение, генерирующее сильную кислоту, не окисляющую глиоксаль, " означает любое соединение, способное реагировать с водой с образованием сильной кислоты, такой как указанные выше. В качестве примера можно упомянуть тионилхлорид (SOCl2) и кислоты Льюиса, такие как AlCl3.

Увеличение массопереноса между газами и жидкостью реакционной системы является важным отличительным признаком настоящего изобретения, поскольку это способствует снижению расхода азотной кислоты и/или оксида азота при одновременном поддержании, с одной стороны, высокого выхода глиоксиловой кислоты и, с другой стороны, высокой степени конверсии глиоксаля.

Согласно изобретению, отношение общего объемного коэффициента массопереноса KLа (ч-1) к тепловой нагрузке, выделяемой в ходе реакции, Q (Вт/моль глиоксаля) должно быть таким, чтобы KLа/Q было выше 10.

Величина общего объемного коэффициента массопереноса может определяться методом окисления сульфита натрия воздухом, как описано в статье, опубликованной в Chemical Engineering and Processing, 33, (1994), 247-260.

Чтобы удовлетворялось уравнение KLa/Q>10, важно регулировать, с одной стороны, общий объемный коэффициент массопереноса, а с другой стороны, температуру жидкой фазы реакционной среды и скорость подачи кислорода или газа, содержащего кислород, на входе в реактор.

Первое условие в большинстве случаев удовлетворяется за счет выбора реактора, конструкция которого обеспечивает большую площадь поверхности теплообмена между газообразной фазой и жидкой фазой и, тем самым, высокий KLа.

Предпочтительно реакция проводится при таких условиях, которые обеспечивают величину коэффициента КLа от 100 ч-1 до 1000 ч-1.

Для воплощения способа изобретения можно использовать, например, аппарат, включающий реакторы с всасывающим струйным смесительным соплом, размещенным внутри или снаружи.

В предпочтительном варианте воплощения используется реактор замкнутого цикла со встроенным всасывающим струйным смесительным соплом, наружным каналом для прохода жидкой фазы, соединенным с эжектором, и насосом.

Например, можно использовать также аппарат, включающий газожидкостные реакторы с мешалкой или барботажные колонны, содержащие наполнители.

Величина КLа регулируется соответствующими техническими приемами применительно к каждому типу реактора. Способ изобретения преимущественно осуществляется в реакторе с всасывающим струйным смесительным соплом (струйный реактор).

Тепловая нагрузка Q, выделяемая в ходе реакции окисления, может определяться по следующему уравнению:

Q=D×Срводы×Δt/nG,

где D - расход воды для охлаждения реактора,

Ср - теплоемкость воды,

Δt - перепад температур охлаждающей воды на входе и выходе из реактора,

nG - количество молей глиоксаля.

Предпочтительно реакция проводится в условиях, обеспечивающих значение Q от 5 до 150 Вт/моль глиоксаля. Значение Q можно регулировать, изменяя различные параметры, такие как температура жидкой фазы, которая влияет на скорость окисления и, тем самым, на количество теплоты, выделяемое в ходе реакции окисления, или скорость подачи кислорода или газа, содержащего кислород, на входе в реактор.

Согласно другому альтернативному варианту воплощения изобретения отношение общего объемного коэффициента массопереноса KLа (ч-1) к выделяемой в ходе реакции окисления тепловой нагрузке Q должно удовлетворять условию 10<KLа/Q≤100. Способ изобретения в большинстве случаев осуществляется путем добавления водного раствора соляной кислоты к водному раствору глиоксаля с одновременным введением водного раствора азотной кислоты и необязательно добавлением нитрита натрия в реакционную среду и путем последующего введения кислорода или газа, содержащего кислород, такого как воздух, под давлением от 200 до примерно 3000 кПа.

Предпочтительнее использовать кислород. В этом случае расход кислорода будет составлять от 0,5 до примерно 1 моль/моль глиоксаля.

Что касается водных растворов глиоксаля, то можно использовать выпускаемые промышленностью водные растворы глиоксаля, содержащие обычно от 5% до 50% мас., глиоксаля.

Реакция обычно проводится при температуре от температуры окружающей среды до примерно 85°С, преимущественно при температуре от 35°С до примерно 75°С. При необходимости температуру можно регулировать таким образом, чтобы тепловая нагрузка Q поддерживалась постоянной.

В большинстве случаев реакция продолжается в течение от 1 до 20 часов.

Полученная реакционная смесь в своем нативном виде может применяться для различных целей как водный раствор глиоксиловой кислоты. Альтернативно из реакционной смеси можно удалить кристаллизацией щавелевую кислоту для получения водного раствора глиоксиловой кислоты. Определенные преимущества может дать последующая очистка реакционной смеси известными методами, такими как дистилляция, обработка ионообменной смолой или электродиализ.

Изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами, не ограничивающими его масштаб.

Пример 1

а) Определение общего коэффициента массопереноса (КLа) реактора

В предварительно продутый азотом эмалированный стальной газожидкостной реактор объемом 20 л, оборудованный двойной рубашкой, наружным замкнутым контуром для жидкой фазы, включающим насос и эжектор, и наружным замкнутым контуром для газообразной фазы, соединенным с эжектором, вводят 10 л водного раствора, содержащего 0,8 молей/л сульфита натрия (Kа23) и содержащего 1·10-6 молей/л сульфата кобальта (CoSO4). Запускается наружная система циркуляции при 500 л/ч, и в реакторе создается повышенное давление до 200 кПа (2 бар) за счет введения кислорода. Давление поддерживается на постоянном уровне 200 кПа путем регулирования скорости подачи кислорода. Измеряется потребление сульфита натрия для расчета общего коэффициента массопереноса реактора.

Измеренный настоящим методом общий коэффициент массопереноса реактора составляет 932 ч-1.

б) Получение водного раствора глиоксиловой кислоты

В тот же реактор вводятся 7250 г водного раствора, содержащего 40% мас., глиоксаля, 3400 г водного раствора соляной кислоты, содержащего 37% мас., кислоты, и 2611 г воды. Смесь нагревается двойной рубашкой до 45°С. Затем добавляются 140 г азотной кислоты, содержащей 68% мас., кислоты в воде. Спустя 10 минут вводятся 6 г NaNO2 в растворе в 150 г воды, и давление в реакторе повышается до 400 кПа (4 бар) подачей кислорода. Температура поддерживается постоянной на уровне 43°С±5°С таким образом, чтобы охлаждающая нагрузка при теплообмене в двойной рубашке составляла 1500 Вт (Q=30 ватт/моль глиоксаля), и давление поддерживается постоянным на уровне выше 400 кПа за счет добавления по мере необходимости кислорода. После добавления 400 NL (NL = NormoLitre = нормолитр) кислорода в течение примерно 2 ч реакционная среда подвергается нагреву таким образом, что температура 60°С достигается примерно через 1 ч. Добавление кислорода прекращается, как только его количество достигнет 628 нормолитров.

По окончании реакции (спустя примерно 4 ч после введения NaNO2) получают 14,24 кг реакционной смеси.

Реакционная смесь содержит 20,3% глиоксиловой кислоты, т.е. выход составляет 78%, и 0,5% глиоксаля, т.е. степень конверсии составляет 97,5%.

Количество израсходованной азотной кислоты составляет менее 0,01 моля/моль глиоксаля (определяется анализом газообразной фазы в конце реакции с помощью газовой хроматографии).

Сравнительный пример 1

Процедура, описанная в примере 1, повторяется, за исключением того, что реакция проводится в условиях, обеспечивающих KLа/Q<10.

а) Определение общего коэффициента массопереноса (KLа) реактора

В предварительно продутый азотом эмалированный стальной газожидкостной реактор объемом 20 л, оборудованный двойной рубашкой, наружным замкнутым контуром для жидкой фазы, включающим насос и эжектор, и наружным замкнутым контуром для газообразной фазы, соединенным с эжектором, вводятся 10 л водного раствора, содержащего 0,8 молей/л сульфита натрия (Na23) и содержащего 1·10-6 молей/л сульфата кобальта (CoSO4). Запускается наружная система циркуляции при 200 л/ч, и в реакторе создается повышенное давление до 2 бар за счет введения кислорода. Давление поддерживается постоянным на уровне 200 кПа (2 бар) путем регулирования скорости подачи кислорода. Измеряется потребление сульфита натрия для расчета общего коэффициента массопереноса реактора.

Измеренный настоящим методом общий коэффициент массопереноса реактора составляет 196 ч-1.

б) Получение водного раствора глиоксиловой кислоты

В тот же реактор вводятся 7250 г водного раствора, содержащего 40% мас., глиоксаля, 3400 г водного раствора соляной кислоты, содержащего 37% мас., кислоты, и 2611 г воды. Смесь нагревается двойной рубашкой до 45°С. Затем добавляются 140 г раствора азотной кислоты, содержащей 68% мас. кислоты в воде. Спустя 10 минут вводятся 6 г NaNO2 в растворе в 150 г воды, и реактор подпитывается кислородом со скоростью подачи около 200 нормолитров/ч таким образом, чтобы тепловая нагрузка при теплообмене в двойной рубашке составляла 1500 Вт (Q=30 ватт/моль глиоксаля). В это же время добавляются 232 г водного раствора азотной кислоты, содержащего 68% мас., кислоты, со скоростью 2 г/мин (если добавления не происходит, реакция прекращается). Температура поддерживается постоянной на уровне 43°С±2°С. После добавления 400 нормолитров кислорода в течение примерно 2 ч проводится температурный рамп (линейное уменьшение температуры) с тем, чтобы достигнуть 60°С за 1 ч. Добавление кислорода прекращается, как только его количество достигнет 601 нормолитра. В ходе реакции давление постепенно растет до достижения примерно 800 кПа (8 бар) по манометру.

По окончании реакции получают 14,37 кг реакционной смеси.

Реакционная смесь содержит 18,8% глиоксиловой кислоты, т.е. выход составляет 73%, и 0,47% глиоксаля, т.е. степень конверсии составляет 97,6%.

Результаты показывают, что если отношение KLa/Q ниже 10, то для достижения хорошего выхода глиоксиловой кислоты и высокой степени конверсии необходимо использовать намного большее количество азотной кислоты. Фактически азотная кислота потребляется в ходе реакции и приводит к образованию нежелательных для окружающей среды побочных продуктов и к высокой остаточной концентрации азотной кислоты в готовом растворе глиоксиловой кислоты.

Пример 2

В настоящем примере используется описанный в примере 1 реактор с KLа, равным 932 ч-1, и скоростью потока 500 л/ч в наружном замкнутом контуре. В этот реактор вводятся 7250 г водного раствора, содержащего 40% мас., глиоксаля, 3400 г водного раствора соляной кислоты, содержащего 37% мас., кислоты, и 2610 г воды. Смесь нагревается двойной рубашкой до 47°С. Затем добавляются 140 г азотной кислоты, содержащей 68% мас., кислоты в воде. Спустя 10 минут вводятся 6 г NaNO2 в растворе в 150 г воды, и в реакторе создается повышенное давление до 400 кПа (4 бар) за счет подачи кислорода. Температура поддерживается постоянной на уровне 48°С±1°С таким образом, чтобы охлаждающая нагрузка при теплообмене в двойной рубашке составляла 2250 Вт (Q=45 ватт/моль глиоксаля). Давление поддерживается постоянным на уровне выше 400 кПа путем добавления, по мере необходимости, 322 нормолитров/ч кислорода. После добавления 215 нормолитров кислорода примерно за 36 мин реакционная среда подвергается нагреву таким образом, что ее температура достигает 55°С примерно за 1 час, что позволяет поддерживать постоянной тепловую нагрузку при теплообмене в двойной рубашке. Когда количество добавляемого кислорода достигнет 525 нормолитров, температура повышается таким образом, что она достигает 65°С примерно за 20 мин. Добавление кислорода прекращается, как только его количество достигнет 628 нормолитров.

По окончании реакции (примерно через 2 ч с момента введения NaNO2) получают 14,26 кг реакционной смеси.

Реакционная смесь содержит 19,9% глиоксиловой кислоты, т.е. выход составляет 77%, и менее 0,5% глиоксаля, т.е. степень конверсии составляет 97,5%.

Количество израсходованной азотной кислоты составляет менее 0,01 моля/моль глиоксаля (определяется анализом газообразной фазы в конце реакции с помощью газовой хроматографии).

Пример 3

В настоящем примере используется описанный в примере 1 реактор с КLа, равным 932 ч-1, и скоростью потока 500 л/ч в наружном замкнутом контуре. В этот реактор вводятся 7250 г водного раствора, содержащего 40% мас., глиоксаля, 3400 г водного раствора соляной кислоты, содержащего 37% мас., кислоты, и 2610 г воды. Смесь нагревается двойной рубашкой до 33°С. Затем добавляются 140 г азотной кислоты, содержащей 68% мас., кислоты в воде. Спустя 10 минут вводятся 6 г NaNO2 в растворе в 150 г воды, и в реакторе создается повышенное давление до 400 кПа (4 бар) за счет подачи кислорода. Температура поддерживается постоянной на уровне 34°С±1°С таким образом, чтобы охлаждающая нагрузка при теплообмене в двойной рубашке составляла 95 Вт (Q=1,86 ватт/моль глиоксаля). Давление поддерживается постоянным на уровне выше 400 кПа путем добавления, по мере необходимости, 13 нормолитров/ч кислорода. После добавления 250 нормолитров кислорода в течение примерно 18 ч реакционная среда подвергается нагреву таким образом, что ее температура достигает 39°С примерно за 18 часов, что позволяет поддерживать постоянной тепловую нагрузку при теплообмене в двойной рубашке. Когда количество добавленного кислорода достигнет 500 нормолитров, температура повышается таким образом, что она достигает 48°С примерно за 10 мин. Добавление кислорода прекращается, как только его количество достигнет 628 нормолитров.

По окончании реакции (примерно через 46 ч с момента введения NaNO2) получают 14,25 кг реакционной смеси.

Реакционная смесь содержит 20,3% глиоксиловой кислоты, т.е. выход составляет 78%, и менее 0,5% глиоксаля, т.е. степень конверсии составляет 97,5%.

Количество израсходованной азотной кислоты составляет менее 0,01 моля/моль глиоксаля (определяется анализом газообразной фазы в конце реакции с помощью газовой хроматографии).

Пример 4

а) Определение общего коэффициента массопереноса (KLa) реактора

В предварительно продутый азотом эмалированный стальной газожидкостной реактор объемом 20 л, оборудованный двойной рубашкой, наружным замкнутым контуром для жидкой фазы, включающим насос и эжектор, и наружным замкнутым контуром для газообразной фазы, соединенным с эжектором, вводятся 10 л водного раствора, содержащего 0,8 молей/л сульфита натрия (Nа23) и содержащего 1·10-6 молей/л сульфата кобальта (CoSO4). Запускается наружная система циркуляции при 400 л/ч, и в реакторе создается повышенное давление до 200 кПа (2 бар) за счет введения кислорода. Давление поддерживается постоянным на уровне 200 кПа путем регулирования скорости подачи кислорода. Измеряется потребление сульфита натрия для расчета общего коэффициента массопереноса реактора.

Измеренный настоящим методом общий коэффициент массопереноса реактора составляет 563 ч-1.

б) Получение водного раствора глиоксиловой кислоты

В тот же реактор вводятся 7250 г водного раствора, содержащего 40% мас., глиоксаля, 3400 г водного раствора соляной кислоты, содержащего 37% мас., кислоты, и 2610 г воды. Смесь нагревается двойной рубашкой до 38°С. Затем добавляются 140 г азотной кислоты, содержащей 68% мас., кислоты в воде. Спустя 10 минут вводятся 6 г NaNO2 в растворе в 150 г воды, и в реакторе создается повышенное давление до 400 кПа (4 бар) за счет подачи кислорода. Температура поддерживается постоянной на уровне 38°С±1°С таким образом, что охлаждающая нагрузка при теплообмене в двойной рубашке составляет 280 Вт (Q=5,6 ватт/моль глиоксаля), и давление поддерживается постоянным на уровне выше 400 кПа путем добавления, по мере необходимости, кислорода. После добавления 400 нормолитров кислорода в течение примерно 3 ч реакционная среда подвергается нагреву таким образом, что ее температура достигает 44°С примерно за 9 часов, что позволяет поддерживать тепловую нагрузку при теплообмене в двойной рубашке постоянной. Как только количество кислорода достигнет 500 нормолитров, температура повышается таким образом, что она достигает 53°С примерно за 3 ч. Добавление кислорода прекращается, как только его количество достигнет 628 нормолитров.

По окончании реакции (примерно через 15 ч с момента введения NaNO2) получают 14,26 кг реакционной смеси.

Реакционная смесь содержит 20,2% глиоксиловой кислоты, т.е. выход составляет 78%, и 0,5% глиоксаля, т.е. степень конверсии составляет 97,5%.

Израсходованное количество азотной кислоты составляет менее 0,01 моля/моль глиоксаля (определяется анализом газообразной фазы в конце реакции с помощью газовой хроматографии).

1. Способ получения водного раствора глиоксиловой кислоты путем окисления водного раствора глиоксаля кислородом или газом, содержащим кислород, отличающийся тем, что указанное окисление проводят
- в присутствии каталитического количества азотной кислоты и/или по меньшей мере одного оксида азота в количестве от 0,005 до 0,1 моля/моль глиоксаля,
- в присутствии сильной кислоты, не окисляющей глиоксаль, и
- при поддержании условий, удовлетворяющих уравнению KLa/Q>10, где KLа - общий объемный коэффициент массопереноса (ч-1), a Q - тепловая нагрузка, выделяемая в ходе реакции (Вт/моль глиоксаля),

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемое каталитическое количество азотной кислоты и/или оксида азота составляет от 0,01 до 0,07 молей/моль глиоксаля.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используемое каталитическое количество азотной кислоты и/или оксида азота составляет от 0,01 до 0,06 молей/моль глиоксаля.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что оксид азота выбирают из следующих газов: окись азота (NO), диоксид азота (NO2), тетроксид азота (N2O4), триоксид азота (N2O3) или их смеси.

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что оксид азота выбирают из солей металлов азотной или азотистой кислоты, таких как нитрит натрия, нитрит калия, нитрат натрия, нитрат калия, нитрат серебра, нитрат меди или их смеси.

6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используемое количество сильной кислоты, не окисляющей глиоксаль, составляет от 0,05 до 1 моля/моль глиоксаля.

7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используемое количество сильной кислоты, не окисляющей глиоксаль, составляет от 0,2 до 0,7 молей/моль глиоксаля.

8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что сильную кислоту, не окисляющую глиоксаль, выбирают из соляной кислоты, бромистоводородной кислоты, серной кислоты, р-толуолсульфоновой кислоты или их смесей.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что сильной кислотой, не окисляющей глиоксаль, является соляная кислота.

10. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве сильной кислоты, не окисляющей глиоксаль, используют соединение, генерирующее такую сильную кислоту.

11. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что KLа составляет от 100 ч-1 до 1000 ч-1.

12. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что его осуществляют с использованием аппарата, содержащего реактор с всасывающим струйным смесительным соплом, размещенным внутри или снаружи.

13. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что его осуществляют с использованием аппарата, содержащего реактор замкнутого цикла со встроенным всасывающим струйным смесительным соплом, наружным каналом для прохода жидкой фазы, соединенным с эжектором, и насосом.

14. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что его осуществляют с использованием аппарата, содержащего газожидкостные реакторы с мешалкой или барботажные колонны, содержащие наполнители.

15. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что Q составляет от 5 до 150 Вт/моль глиоксаля.

16. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что отношение общего объемного коэффициента массопереноса KLa (ч-1) к выделяемой в ходе реакции тепловой нагрузке Q (Вт/моль глиоксаля) таково, что 10<KLa/Q≤100.

17. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что кислород или газ, содержащий кислород, вводят под давлением от 200 до 3000 кПа.

18. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют кислород.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что потребление кислорода составляет от 0,5 до 1 моля/моль глиоксаля.

20. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что его проводят при температуре от температуры окружающей среды до 85°С.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что его проводят при температуре от 35°С до 75°С.

22. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что реакцию проводят в течение от 1 ч до 20 ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической технологии получения глиоксиловой кислоты CHO-COOH, используемой для синтеза лекарственных и косметических препаратов. .
Изобретение относится к установке для кристаллизации адипиновой кислоты, содержащей резервуар для кристаллизации, снабженный средствами для перемешивания, средствами для охлаждения и/или концентрирования раствора адипиновой кислоты, где по меньшей мере часть стенок резервуара для кристаллизации и/или средств для охлаждения и/или концентрирования, находящихся в контакте с раствором адипиновой кислоты, выполнена из материала, выбранного из аустенитных нержавеющих сталей типа AISI 310L в соответствии с номенклатурой AISI (USA) или XlCrNi25-21 (1.4335) в соответствии с европейской номенклатурой.
Изобретение относится к получению дикислот или смесей дикислот из водных растворов, образующихся при промывке продуктов окисления циклогексана. .

Изобретение относится к получению оксикислот из непищевого сырья, в частности лимонной кислоты. .

Изобретение относится к получению бензолполикарбоновых кислот, используемых в промышленности для производства эпоксидных смол, ингибиторов коррозии, а также азопигментов и как пластификаторов виниловых полимеров.

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам получения алкандикарбоновых кислот С6-С12 окислением смеси циклоалканола и циклоалканона азотной кислотой, и может найти применение в синтезе полимеров.

Изобретение относится к органической химии, в частности к получению природной бифункциональной дикарбоновой кислоты. .

Изобретение относится к карбоновым кислотам, в частности к получению алифатических α-оксикарбоновых кислот фор-лы XCH<SB POS="POST">2</SB>-RCOH-COOH, где X- атом H или хлора, R-атом H или метил, которые используются для синтеза метакриловой кислоты и ее эфиров, модификаторов полимерных материалов и пестицидов.

Изобретение относится к усовершенствованному способу введения в эксплуатацию газофазного парциального окисления на гетерогенном катализаторе акролеина в акриловую кислоту и метакролеина в метакриловую кислоту на фиксированном слое катализатора, который находится в кожухотрубном реакторе в реакционных трубках вертикально расположенного пучка реакционных трубок, заключенного в кожух реактора, когда оба конца каждой из реакционных трубок открыты и каждая реакционная трубка своим верхним концом плотно входит в сквозное отверстие плотно встроенной в верхнюю часть кожуха реактора верхней трубной решетки, а своим нижним концом плотно входит в сквозное отверстие плотно встроенной в нижнюю часть кожуха реактора нижней трубной решетки, при этом внешняя поверхность реакционных трубок, верхняя и нижняя трубная решетки, а также кожух реактора вместе ограничивают пространство, окружающее реакционные трубки, при этом также каждая из двух трубных решеток закрыта крышкой реактора с не менее чем одним отверстием, когда для введения в эксплуатацию в реакторные трубки кожухотрубного реактора через не менее чем одно обозначаемое далее как Е отверстие в одной из двух крышек реактора подают исходную газообразную реакционную смесь, содержащую 3 объемн.

Изобретение относится к способу получения соединений формулы (Iа) и/или соединений формулы (Ib), использующихся в качестве детергентов с высокими диспергирующими свойствами, где R1 обозначает насыщенный алкильный остаток с прямой или разветвленной цепью с числом углеродных атомов от 1 до 22 или одно- либо полиненасыщенный алкенильный остаток с прямой или разветвленной цепью с числом углеродных атомов от 2 до 22, R2, R3 - независимо один от другого водород, алкильный остаток с прямой или разветвленной цепью с числом углеродных атомов от 1 до 22, одно- либо полиненасыщенный алкенильный остаток с прямой или разветвленной цепью с числом углеродных атомов от 2 до 22 или арильный остаток с числом углеродных атомов от 6 до 12, Х - алкиленовый остаток с числом углеродных атомов от 2 до 4, n - число от 0 до 100, m - число от 1 до 250 и В - щелочной катион или водород, и/или протонированных форм соответствующих карбоновых кислот, в котором одно или более соединений формулы (IIа) и/или формулы (IIb), где R', R2, R3 , X, n и m обозначают то же, что и в вышеприведенных формулах, окисляются кислородом или содержащими кислород газами в присутствии золотосодержащего катализатора и, по меньшей мере, одного щелочного соединения, причем указанный золотосодержащий катализатор содержит золото и дополнительный элемент группы VIII при массовом соотношении золото: металл VIII группы, равном 70:30-96:5.

Изобретение относится к многокомпонентным оксидным ванадий-молибденовым катализаторам, используемым для селективного получения уксусной кислоты или смеси уксусной кислоты и этилацетата.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения, по меньшей мере, одного из продуктов акролеина и акриловой кислоты путем частичного окисления пропилена, при котором а) предварительно очищенный пропан превращают на первой стадии реакции в присутствии и/или при исключении молекулярного кислорода, по меньшей мере, одного дегидрирования из группы, включающей гомогенное дегидрирование, гетерогенное каталитическое дегидрирование, гомогенное оксидегидрирование и гетерогенное каталитическое оксидегидрирование, причем получают газовую смесь 1, содержащую не превращенный пропан и образованный пропилен, и b) при необходимости, из общего количества или из частичного количества газовой смеси 1 отделяют частичное количество содержащихся в ней отличных от пропана и пропилена составляющих, например, таких как водород, моноокись углерода, водяной, пар, и/или, при необходимости, превращают его в другие соединения, например, такие как вода и двуокись углерода, и причем получают газовую смесь 1', содержащую пропан и пропилен, и на, по меньшей мере, одной следующей стадии реакции, с) газовую смесь 1, или газовую смесь 1', или смесь из образованной газовой смеси 1' и оставшейся газовой смеси 1 в качестве составляющей газовой смеси 2 подвергают гетерогенному каталитическому газофазному частичному окислению пропилена, содержащегося в газовой смеси 1 и/или газовой смеси 1', причем получают газовую смесь 3, содержащую, по меньшей мере, один продукт, d) на, по меньшей мере, одной стадии отделения из газовой смеси 3 отделяют продукт и от при этом оставшегося остаточного газа, по меньшей мере, пропан возвращают на первую стадию реакции, где предварительно очищенный пропан из сырого пропана, который содержит 90% масс.
Наверх