Способ получения кротонитрила

 

О бсою31- ая

1111тт,ат. -:,„-,. „-к ай

О И Е

Свез Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено I О.V1.1968 (№ 1248114/23-4) Кл, 12о, 11 с присоединением заявки ¹

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано 14.V11.1970. Бюллетень ¹ 23

МПК С 07с 121/30

УДК 547.339.2,07(088.8) Дата опубликования опи ания 23Л.1970

Авторы изобретения

С. И. Мехтиев, 1т1. A. Далин, Ф. Г. Гумбатова, Л. П. Кострич и А. Е. Портнянский

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРОТОНИТРИЛА

Изобретение относится к способу изомеризации нитрилов, в частности метакрилонитрила, в кротононитрил.

В литературе не известен способ изомеризации мстакрилонитрила в кротононитрил.

Применяемый в качестве сырья метакрилонитрил получается методом окислительного аммонолиза изобутилена.

Способ заключается в пропускании метакрилонитрила над стирольно-контактным катализатором следующего состава, %: пО 79,0

СаО 4,8

Мдо 3,8

АЬОз 7,0

Сг+з 0,8

$04 1,7

К+ 2,9 при температуре 200 — 500 С, предпочтительно

350 — 400 С, атмосферном давлении, времени контакта 1 — 8 сек, предпочтительно 2 — 3 сек, и малярном соотношении метакрилонитрила к инертному газу, равном 1: 4.

При этом конверсия исходного сырья составляет 60 — 70%, выход кротононитрила 50% от теоретического.

Чистый кротононитрил выделяется из продуктов реакции при атмосферном давлении.

На катализаторах чистых Гез, О„, ZnO, А1 Оз выход кротононнтрпла не превышает 10%.

Физико-химические показатели получаемого кротононитрила приведены ниже.

Мол. вес 67 т. кип. при атмосферном давлении С: цис-изомера 106 транс-нзо мер а 12о 4 0,8260

1то 1,4110 1,4110

Найдено -41RD 20,023, вычислено 51Rp 20,20

15 Количество азота в молекуле кротононптрила по элементарному анализу (метод Дюма)

20,7%, (соответствует теоретическому).

Пр имер. Опыты проводят на лаоораторной установке проточной системы.

20 Метакрилонитрил (66 г) пз б1орстки пропускают через реактор со стационарным слоем катализатора (днаметр реакционной трубки

32 л1л1 1 в течение 2 час при температуре 350 С.

Для разбавления исходного сырья применяют

25 азот с молярным соотношением мстакрнлоннтрнла к азоту, равным 1: 4.

Реакционная смесь после реактора поступает в систему охлаждения. Охлаждение и конденсацию продуктов реакции производят

30 сначала мокрым, а затем сухим льдом.

276034

Общее

Взято метакрилонитрила

Состав полученного продукта кротононитрил метакрилонитрил ацетонитрил количество полученного продукта, г вес. г вес. % вес. о„ вес. „ ; г

49,4

23,0

43,4

20,0

46,4

7,2

3,4

100

Предмет изобретения

Составитель Ж Исаева

Редактор Л. Г. Герасимова

Корректор С. М. Сигал

Ваказ 2871,5 Тираж 480 Подписное

Ц1!ИИПИ 1(омитета по делам изобретений ii открыпш при Совете И!и!Истров СССР

Москва, Ж-85, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Далее реакционную смесь пропускают через водяной и бспзольный скрубберы для улавливания из нее несконденсировавшихся питрилов. Отходящий газ замеряют мокрым счетчиком и сбрасывают в атмосферу.

Полученный продукт анализируют химическим (сульфидный метод — - на непредельность), хроматографическим и спектральным методами. Состав исходного сырья и жидких продуктов реакции по данным хроматографического анализа приведен в табл!!це.

Отходягций газ анализируют хроматографическим. Обнару>иены следы метана, этан— этилена 1,54 г, пропаи-пропилена 3,16 г, !!зобутилен 10,3 г.

После o!!hi ra си(ига ют i(o>(c, n !o!!(!4!!)0!4ÉcH на поверхности; количество его — 1,64 г.

Таким образом, при оптимальных условиях процесса (т. 350 С, время контакта 2 сек, молярное соотношение метакрилонитрила и М равно 1: 4). Конверсия исходного метакрилонитрила 70%, выход кротононитрила на превращенный метакрилонитрил 50%, ацетонитрила 5,8%, углеводородов C> — С4 39,2%, кокса 5%.

Хроматограммы сняты на хроматографе

ХЛ-4; B качестве жидкой фазы применен динитрил метилянтарной кислоты.

ИК-съемка проведена на спектрометре1!К-20 в области 400 — 4500 c,è !. Спектры исходного и конечного продуктов изомеризации метакрилонитрила сняты в одинаковых условиях с применением одной и той же толщины поглощающего слоя, сопоставлены с хроматограммами эталонного иис- и транс-кротонойитрила.

По ИК-данным в исходном метакрилопптриле обнарлкены следы ацетоннтрила, пропио10 нитрила, акролеина, ацетона, циангидринов и влаги, хотя при хроматографическом определении эти примеси не проявлялись.

В спектре жидкого продукта, полученного после иаомеризацип метакрилонитрила, обна15 ружено появление новых полос.

Новыми компонентами, полученными после изомеризации метакрилонитрила, являются !

1ис- и транс-кротононитрил (475, 895, 1005, 1235, 1930, 3080 — транс; 895, 1372, 1397, 2980, 3080 — иис). Подчеркнуты полосы, общие для изомеров кротононитрила.

Хроматографический анализ конечных жидких продуктов, полученных в ряде опытов, показал СОдержание сума!ы изомеров кротононитрила 45 — 50%.

Увеличи!(Ось также содер>канне ацетонитрила, являющегося одним из побочных продуктов процесса изомеризации (усиление полос

0 2085, 2257, 2290, 2410, 2460, 2865, 3060, 3500, 3960, 4010, 4850 см >), что показал, наряду со спектральным, хром атографический анализ.

1. Способ получения кротононитрила, отличаюи1ийся тем, что метакрилонитрил в смеси с инертным газом, например азотом, пропускают

40 через слой стирольно-контактного катализатора при температуре 200 — 500 С, предпочтительно 350 — 400 С, в течение 1 — 8 сек, предпочтительно 2 — 3 сек.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

45 соотношение мстакрилонитрила к инертному газу берут равным 1: 4.