Способ получения гидропероксида этилбензола


 


Владельцы патента RU 2633362:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") (RU)

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, в частности к получению гидропероксида этилбензола (ГПЭБ) в процессе совместного получения стирола и оксида пропилена гидропероксидным методом. Более конкретно, оно относится к первой стадии этого процесса, на которой вырабатывают ГПЭБ жидкофазным окислением этилбензола молекулярным кислородом воздуха. В соответствии с изобретением получение гидропероксида этилбензола осуществляют жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора и инициирующей добавки. В качестве катализатора и инициирующей добавки используют сконденсировавшуюся часть потока отработанного воздуха со стадии окисления этилбензола, обработанную гидроокисью аммония, или поток, образующийся при отмывке и нейтрализации продуктов реакции от кислых примесей гидроокисью аммония до рН 4-8. Избыточный неокисленный этилбензол отделяют вакуумной ректификацией при условии подачи в куб колонны воздуха, разбавленного азотом до содержания 8-12 об.% кислорода, а в укрепляющую часть ректификационной колонны - острого водяного пара. Технический эффект: содержание гидропероксида этилбензола в оксидате до 45 мас.% при селективности его образования более 90 мол.%. 2 пр.

 

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, в частности к получению гидропероксида этилбензола (ГПЭБ) в процессе совместного получения стирола и оксида пропилена гидропероксидным методом. Более конкретно, оно относится к первой стадии этого процесса, на которой вырабатывают ГПЭБ жидкофазным окислением этилбензола молекулярным кислородом воздуха.

Известно, что гидропероксиды алкилароматических углеводородов получают окислением соответствующего углеводорода при повышенной температуре в присутствии, в большинстве случаев, щелочных добавок и инициатора окисления с последующим выделением целевого продукта известными приемами, см. Эмануэль Н.М., Гал Д.Р. Окисление этилбензола. М.: Наука, 1984. С. 186.

Недостатком является невысокая скорость окисления этилбензола и селективность образования гидропероксида.

Известен способ получения гидропероксида этилбензола жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородсодержащим газом при повышенной температуре, в котором в качестве катализатора используют смесь соединений металлов постоянной валентности 1а и/или 2а групп 3-го и/или 4-го периодов и переменной валентности 7в и/или 8в групп 4-го периода Периодической системы Менделеева, взятых в суммарном количестве в расчете на металл 0,0001-0,0030 мас. % при суммарном весовом соотношении металлов постоянной валентности к металлам переменной валентности, равном 300-1:1-100.

Преимущественное выполнение способа, когда используют катализатор, предварительно обработанный при температуре 0-150°С кислород- и/или азотсодержащим органическим соединением, и/или перекисным соединением, и/или кислородом, и/или озоном;

когда в качестве кислородсодержащих органических соединений используют органическую гидроперекись, кетон, спирт, карбоновую кислоту или их смесь, а в качестве азотсодержащего органического соединения используют основание Манниха, оксихинолин-, алкил-, диалкилгидроксиламин или их смеси;

когда окисление проводят в каскаде из 3-5 реакторов при температуре 110-160°С;

когда катализатор вводят в реактор с возвратным этилбензолом, см. RU Патент №2128647, МПК6 С07С 407/00, С07С 409/08, 1999.

Недостатком способа получения гидропероксида этилбензола является невозможность получения высоких концентраций гидропероксида в процессе окисления ввиду снижения селективности ее образования при содержании гидропероксида в оксидате 10 мас. %. Это вынуждает при реализации процесса в промышленность осуществлять окисление до содержания ГПЭБ в оксидате 10 мас. %, а дальнейшее увеличение ее содержания в реакционной массе добиваться концентрированием последней методом ректификации до содержания гидропероксида 25-27 мас. %, см. П.А. Кирпичников, В.В. Береснев, Л.М. Попова. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., переработ. – Л.: Химия, 1986 - 224 с.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения гидропероксида этилбензола жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора и инициирующей добавки, в котором в качестве катализатора и инициирующей добавки используют сконденсировавшуюся часть потока отработанного воздуха со стадии окисления этилбензола, обработанную гидроокисью натрия, и/или поток, образующийся при отмывке и/или нейтрализации продуктов реакции от кислых примесей.

Полученный гидропероксид этилбензола отделяют от избыточного неокисленного этилбензола вакуумной ректификацией.

Преимущественное выполнение, когда добавку берут в количестве 0,00003-0,03 мас. % в расчете на натрий от реакционной массы, см. RU Патент № 2117005, МПК6 С07С 409/08, С07С 407/00, 1998.

Известный способ не позволяет получить гидропероксид в оксидате с концентрацией выше 37 мас. %.

Задачей изобретения является получение гидропероксида этилбензола в оксидате до 45 мас. % при селективности его образования более 90 мол. %.

Техническая задача решается тем, что в способе получения гидропероксида этилбензола жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора и инициирующей добавки, с последующим отделением избыточного неокисленного этилбензола вакуумной ректификацией, в котором в качестве катализатора и инициирующей добавки используют сконденсировавшуюся часть потока отработанного воздуха со стадии окисления этилбензола, обработанную гидроокисью аммония, или поток, образующийся при отмывке и/или нейтрализации продуктов реакции от кислых примесей гидроокисью аммония до рН 4-8, а вакуумную ректификацию осуществляют при условии подачи в куб колонны воздуха, разбавленного азотом до содержания 8-12 об. % кислорода, а в укрепляющую часть ректификационной колонны - острого водяного пара.

Решение технической задачи позволяет получить гидропероксид этилбензола в оксидате до 45 мас. % при селективности его образования более 90 мол. %.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1

Способ получения гидропероксида этилбензола (ГПЭБ) осуществляют жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора и инициирующей добавки, с последующим отделением избыточного неокисленного этилбензола вакуумной ректификацией.

Окисление этилбензола кислородом воздуха осуществляют на лабораторной непрерывно действующей стендовой установке, выполненной из металла при температуре 155°С, давлении 0,45 мПа, объемной скорости подачи воздуха 150 ч-1 в течение 1 ч в присутствии катализатора и инициирующей добавки. Катализатор-инициирующую добавку получают следующим образом: отработанный воздух после реактора окисления этилбензола пропускают последовательно через холодильники конденсаторы, охлаждаемые воздухом, водой и аммиаком. Полученный конденсат собирают, обрабатывают аммиаком до рН, равного 8, и направляют в качестве катализатора и инициирующей добавки в реактор окисления этилбензола в количестве 0,00005 мас. % в расчете на подаваемый на окисление этилбензол.

По окончании первой стадии процесса окисления содержание ГПЭБ в оксидате составляет 14,9 мас. % при селективности его образования 91,5 мол. %

На второй стадии процесса отделение избыточного неокисленного этилбензола из оксидата осуществляют вакуумной ректификацией при температуре и давлении в кубе 75°С и 9,5 кПа, соответственно, и при подаче в куб ректификационной колонны, оборудованной 8 ситчатыми тарелками, кислородсодержащего газа в виде воздуха, разбавленного азотом до содержания 12 об. % кислорода при объемной скорости подачи 1,5 ч-1, а в укрепляющую часть ректификационной колонны - острого водяного пара с температурой 90°С при объемной скорости подачи 0,5 ч-1.

После отделения вакуумной ректификацией из оксидата избыточного неокисленного этилбензола получают реакционную массу окисления, содержащую 45,1 мас. %. ГПЭБ при селективности его образования 93,6 мол. %.

Пример 2

Способ получения ГПЭБ осуществляют жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора и инициирующей добавки, с последующим отделением избыточного неокисленного этилбензола вакуумной ректификацией.

Окисление этилбензола кислородом воздуха осуществляют на лабораторной непрерывно действующей стендовой установке, выполненной из металла при температуре 155°С, давлении 0,45 мПа, объемной скорости подачи воздуха 200 ч-1 в течение 1 ч в присутствии катализатора и инициирующей добавки. В качестве катализатор-инициирующей добавки используют поток, образующийся при отмывке и нейтрализации продуктов реакции от кислых примесей гидроокисью аммония до рН, равного 8, в количестве 0,00005 мас. % в расчете на подаваемый на окисление этилбензол. По окончании первой стадии процесса окисления содержание ГПЭБ в оксидате составляет 15,4 мас. % при селективности его образования 91,9 мол. %.

На второй стадии процесса отделение избыточного неокисленного этилбензола из оксидата осуществляют вакуумной ректификацией при температуре и давлении в кубе 75°С и 9,5 кПа, соответственно, и при подаче в куб ректификационной колонны, оборудованной 12 ситчатыми тарелками, кислородсодержащего газа в виде воздуха, разбавленного азотом до содержания 8 об. % кислорода при объемной скорости подачи 2 ч-1, а в укрепляющую часть ректификационной колонны - острого водяного пара с температурой 90°С при объемной скорости подачи 0,8 ч-1.

После отделения вакуумной ректификацией из оксидата избыточного неокисленного этилбензола получают реакционную массу окисления, содержащую 45,1 мас. % ГПЭБ при селективности его образования 93,6 мол. %.

Как видно из примеров конкретного выполнения, заявленный способ получения гидропероксида позволяет увеличить содержание гидропероксида этилбензола в оксидате до 45 мас. % при повышении селективности его образования более 90 мол. %. Высокая селективность получения гидропероксида позволяет снизить количество отходов, на переработку или утилизацию которых требуются дополнительные энерго- и ресурсозатраты.

Способ получения гидропероксида этилбензола жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора и инициирующей добавки, с последующим отделением избыточного неокисленного этилбензола вакуумной ректификацией, отличающийся тем, что в качестве катализатора и инициирующей добавки используют сконденсировавшуюся часть потока отработанного воздуха со стадии окисления этилбензола, обработанную гидроокисью аммония, или поток, образующийся при отмывке и/или нейтрализации продуктов реакции от кислых примесей гидроокисью аммония до рН 4-8, а вакуумную ректификацию осуществляют при условии подачи в куб колонны воздуха, разбавленного азотом до содержания 8-12 об. % кислорода, а в укрепляющую часть ректификационной колонны - острого водяного пара.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к получению гидропероксида изопропил-м-ксилола, который может быть использован для совместного получения ксиленола и ацетона. Предложен способ получения гидропероксида изопропил-м-ксилола жидкофазным окислением изопропил-м-ксилола кислородом воздуха при атмосферном давлении, температуре процесса 120-130°C, в течение 1,5-2 часов, в присутствии в качестве катализатора N-гидроксифталимида в количестве 1-3 мас.%.

Настоящее изобретение относится к способу выделения моноалкилбензола из газового потока, включающего кислород и моноалкилбензол, в котором газовый поток, включающий кислород и моноалкилбензол, вступает в контакт с жидким потоком, включающим нафталиновое соединение.
Изобретение относится к получению гидропероксида n-цимола, который может быть использован для совместного получения крезола и ацетона. .

Изобретение относится к получению гидропероксидов алкилароматических углеводородов, которые могут служить источником получения кислородсодержащих органических соединений (фенола, метилфенолов, ацетона, циклогексанона и др.) и в качестве инициатора эмульсионной полимеризации непредельных углеводородов.
Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано в процессе совместного получения окиси пропилена и стирола. .
Изобретение относится к циклическим углеводородам, в частности к получению гидропероксида циклогексил-п-ксилола, который может служить источником совместного получения ксиленола и циклогексанона и в качестве инициатора эмульсионной полимеризации непредельных углеводородов.
Изобретение относится к способу получения гидропероксида циклогексил-о-ксилола, который может служить источником совместного получения ксиленолов и циклогексанона и в качестве инициатора эмульсионной полимеризации непредельных углеводородов.

Изобретение относится к способу получения гидропероксида циклогексилизопропилбензола, который используется в качестве инициатора эмульсионной полимеризации непредельных углеводородов.

Изобретение относится к способу получения гидропероксида циклогексилтолуола, который может служить источником совместного получения крезолов и циклогексанона и в качестве инициатора эмульсионной полимеризации непредельных углеводородов.

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения 1,1-бис[N-(пероксиметил)-N-ариламино]циклоалканов общей формулы (I), которые могут найти применение в качестве препаратов, обладающих противомалярийной активностью.

Изобретение относится к способу получения раствора диалкилпероксидикарбоната в жидком органическом растворителе (S). Способ осуществляют, по меньшей мере, частично, в присутствии жидкого органического растворителя (S), и он включает по меньшей мере одну стадию, во время которой алкилгалоформиат вводят в реакцию с неорганической перекисью в среде, содержащей воду и растворитель (S).
Изобретение относится к получению гидропероксида изопропил-м-ксилола, который может быть использован для совместного получения ксиленола и ацетона. Предложен способ получения гидропероксида изопропил-м-ксилола жидкофазным окислением изопропил-м-ксилола кислородом воздуха при атмосферном давлении, температуре процесса 120-130°C, в течение 1,5-2 часов, в присутствии в качестве катализатора N-гидроксифталимида в количестве 1-3 мас.%.

Изобретение относится к области промышленного органического синтеза, точнее к реактору для получения гидропероксида кумола, используемому для получения фенола и ацетона кумольным способом, а также фенола, метилэтилкетона и циклогексанона.

Изобретение относится к способу непрерывного или полунепрерывного получения фенола из кумола через кумолгидропероксид (КГП), а также к установке для его осуществления.

Изобретение относится к способу извлечения моноалкилбензола из газового потока, содержащего кислород и моноалкилбензол. При этом газовый поток, содержащий кислород и моноалкилбензол, вступает в контакт с жидким потоком, включающим полиалкилбензол, соединение, содержащее две фенильные группы, соединенные между собой через алкиленовый мостик C1-С3, или их смесь.
Настоящее изобретение относится к способу окисления кислородом циклических насыщенных углеводородов, таких как циклогексан, циклооктан, циклододекан и декалин для получения алкилгидропероксида.

Настоящее изобретение относится к способу выделения моноалкилбензола из газового потока, включающего кислород и моноалкилбензол, в котором газовый поток, включающий кислород и моноалкилбензол, вступает в контакт с жидким потоком, включающим нафталиновое соединение.
Изобретение относится к эмульсии, включающей жирную фазу, диспергированную в водной фазе, где указанная жирная фаза включает, по меньшей мере, 53 мас.% одного или более органических пероксидов, более чем 50% которых имеют содержание молекулярного активного кислорода, по меньшей мере, 7,00 мас.%, при этом указанная эмульсия удовлетворяет классификационным испытаниям для органического пероксида типа F.
Настоящее изобретение относится к способу получения алкилгидропероксида, получаемого окислением кислородом циклического насыщенного углеводорода, выбранного из группы, содержащей циклогексан, циклооктан, циклодекан, декалин.
Наверх