Способ получения ацетальдегида

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Ст"М11 Т1ЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

МПК С 07с 47/00

Заявлено 03.11.1969 (Л" 1302159/?3-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.1.1971. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 22.1 .1971

Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете 1У1иннстров

СССР

УДК 547.281.2.07 (088,Q

1, „:::.. ; =.(А

Д. В. Сокольский, Б. Ю, Ногербеков, Я. А. Дорфман и Н. А. Тонканова

Авторы изобретения

Казахский государственный университет им. С. M. Кирова

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТАЛЪДЕГИДА

Настоящее изобретение относится к технологии получения ацетальдегида гидратацией ацетилена в присутствии медносульфатного катализатора.

Известен способ получения ацетальдегида, заключающийся в жидкофазной п1дратации ацетилена на катализаторе, состоящем из окиси меди и железоаммиачных квасцов в 3—

3,4 лтоль/л растворе серной кислоты. Катализатор, используемый в этом способе, обладает низкой избирательностью, быстро дезактивируется вследствие образования взрызоопасных ацетилегидов меди и нерастворимых черных полимерных соединений ацетилена. Регенерация такого отработанного катализатора невозможна из-за большой химической устойчивости полимерных соединений по отношению к действию химических реагентов.

Предложенный способ получения ацетальдегида отличается жидкофазной гидратацией ацетилена на медносульфатнокадмиевом катализаторе регенерацией катализатора обработкой его азотной кислотой.

Цель изобретения — разработка такого способа получения ацетальдегида, который продлевает время работы катализатора и снихкает потери компонентов каталитической си!стем ы.

Процесс восстановления активности катализатора заключается во взаимодействии азотной кислоты с металлической медью. Взаимодействие металлической меди с азотной кислотой протекает аутокаталитически, поэтому раствор необходимо нагревать постепенно во избежание разбрызгивания. Наряду с растворением металлической меди происходит окисление продуктов конденсации ацетальдегида. Раствор при этом становится прозрачным. Когда реакция окисления металлической меди закан10 чивается нагревание усиливают до слабого кипения раствора. Удаление окислов азота продолжают до отрицательной реакции раствора на ион IUO (проба с дифениламином).

Необходимо также следить за температурой

15 раство1>а, так как 11eperpelia!IIIe 17p115031IT к появ7cHEIIQ паров серной кислоты. Это может привести к ее потерям и повышенному расходу.

Окислы азота, образовавшиеся при регене20 рации катализатора, окисляются воздухом до

ХО. и поглощаются водой. Полученная азотная кислота используется для регенерации новых порций катализатора, поэтому расход азотной кислоты незначителен.

25 После полного удаления окислов азота контактный раствор разбавляют дистиллированной водой до нсобходвмой концентрации cepH0:1 h IIC 7OTbl — 5,35 IIO.I /.i.

Контактный раствор сохраняет свои исход30 ёые каталитп!ccliiie свойства (см. таблицу) в

293789

Количество

Н1 40а (от веса катализатора), Конверсия, Колич. полученного альдегида, г

Селективность, Номер опыта

93

97

98

97

96

96

98

1,93

1,65

1,85

1,87

1,9

1,67

1,7

1,7

33

36

33

1

3

5

7

1,26

0,55

0,6

9,62

0,55

0,57

0,57

Составитель А. Акимова

Рсдактор Д. Пинчук Тсхрсд д. 8. Куклина Коррсктор T. А. Джаманкулова

Заказ 1026/13 Изд. Xz 430 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета IIQ делам пзоорстений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4j5

Типогра(1>ия, нр. Сапунова, 2 том случае, если добавить сульфат кадмия.

Отношение кадмия и меди должно -оставлять

0,051.

В этом случае сохраняется не только активность, но и селективность действия катализатора. Концентрация ионов кадмия в контактном растворе в результате регенерации пе изменяется. Это позволяет обходиться без дополнительного введения в раствор сульфата кадмия. При отсутствии ионов кадмия селективность катализатора после регенерации составляет всего 50%.

Пример. К катализатору в количестве

220 г (170 .нл), потерявшему свою активность после опыта 1 (см. таблицу), прибавляют

20 /в-ную азотную кислоту. Раствор при выпариван1111 продувают воздухом до отрицательной реакции на ион ХОз. Окислы азота поглощаются в абсорбере водой, в котором происходит также окисление окиси азота до двуокиси, азота. После удаления ионов 40з и разбавления раствора дистиллированной водой (до Н2804=5,35 Izoaoja) катализатор опять испытывают па активность (опыт 2).

В такой последовательности с одной порцией катализатора без добавления серной кислоты и сульфатов окисей меди и кадмия было проведено 8 опытов.

Состав контактного раствора, лола/л:

Нг804 5,35; CuS0 I 0,097; Сс18 04 0,005.

Из данных таблицы следует, что активность катализатора взятого после опыта 1 и обработанного азотной кислотой (опыты 2 — 8) полностью восстанавливается. Степень превращения ацетилена колеблется в пределах 30—

36%, а выход ацетальдегида составляет 92—

98,/в. Варьирование прибавляемой азотной кислоты от 0,55% до 2,62% к весу взятого катализатора не сказывается на его активности, но

10 соответственно увеличивается время регенерации за счет удлинения периода удаления ионов Оз.

Время регенерации при добавлении 0,55 /о

НХОз не превышает 120 лин, но увеличение

15 количества INOa до 2,62% к весу взятого катализатора увеличивает время регенерации до

200,IIuzz. Сокращение количества азотной кис лоты ниже предела 0,55% не приводит к пол ному удалению продуктов конденсации аце20 тальдегида и ухудшает каталитическую активность раствора.

В изобретении изменен состав катализатора, а обработку его выполняют азотной кислотой при температуре 110 С с последующим удале25 нием окислов азота из раствора воздухом.

Предложенный способ получения ацетальдегида прост в осуществлении и не требует специального оборудования. Он позволяет продлить время работы катализатора и снизить

30 потери компонентов каталической системы.

Предмет изобретения

1. Способ получения ацетальдегида жидкофазной гидратацией ацетилена на медносуль35 фатном катализаторе, отлича ощийся тем, что, с целью увеличения производительности процесса, применяют катализатор, содержащий кадмий, и реакционный раствор обрабатывают азотной кислотой, взятой в количестве более

40 0,55% от веса катализатора, при температуре около 100 С.

2. Способ по и. 1, отлича ошийся тем, что применяют катализатор с соотношением,,ноль/,z: hzSO4. CuSO4. CdS04 5,35: 0,097:

45: 0,005.