Способ получения фталевого ангидрида
( (ii) 4206ll
ОПИСАНИЕ
ИЗОВРЕтЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22I) Заявлено 17.01.72 (21) 1737982/23-4 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 25.03.74. Бюллетень ¹ 11
Дата опубликования описания 10.11.74 (51) М. Кл. С 07с 63/18
С 07с 51/20
Государственный комитет
Совета Министров СССР ов делам изооретеннй и открытий (53I) УДК 547.582.2.07 (088,8) (72) Авторы изобретения
Б. В. Суворов, Д. Х. Сембаев, Ф. А. Ивановская и И. С. Колодина
Ордена Трудового Красного Знамени институт химических наук
АН Казахской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА
Изобретение относится к способу получения фталевого ангидрида, который используется для получения целого ряда синтетичеGKHx матералов — глифталевых смол, пластифи катор ов, кр а сителей.
Известен способ гтолучения фталевого ангидрида путем окисления о-ксилола кислорода или к ислородсодержащим газом при 250—
380 С в присутствии окисно- ванадиевого катализатора с добавками окислов Се, Cu, Fe, Мп, Со, Р, Мо, W, Ag на носителе из силикагеля, активированного угля, силикато в или фосфата алюминия, а также в присутствии газообразной добаьки — брома или его соединения. Выход фталевого ангидрида 54 — 63%.
Однако при этом необходимо использование сложного катализатора, брома или его соединений. Фталевый ангидрид имеет недостаточно высоцкий выход.
Цель изобретения — разработка более экономичного способа синтеза фталевого ангидрида, обеспечивающего более, высокий выход продукта. Для этого осуществляют парофазное каталитическое окисление о-ксилола воздухом в присутствии ванадиево-титанового катализатора с добавкой этиле1на или этиленсодержащей фракции, преимущественно с содержа нием этилена не менее 16 18%. Процесс ведуг,при 350 — 450 С.
Процесс,получения фталевого ангидрида заключается в следующем: исходный о-ксилол в смеси с воздухом и этиленом пропускают через слой катализатора. Исходные вещества
5 берут в молярном соотношении — о-ксилол:
:,воздух: этилен=1: 30 — 100: 3 — 5, соответственно.
В качестве катализаторов используют смешанный окисный ванадиево-титановый кон10 такт с молярными соотношениями окислов
ЧеОв . .Т10 =1: 0,1 — 30.
Добавки этилена повышают выход фталевого ангидрида до 75 — 78% от теоретического в расчете на взятый о-ксилол.
15 Пропан и бутан, соответствующие этилену, получаемому газовым крегингом, не влияют на качество и выход фта IGBOII ангидрида.
П р и м ер 1. Процесс ведут на устаноьке проточного типа с реакционной труб кой из
20 нержавеющей стали диаметром 20 мм и длиной 1200 мм. BaiHaдиево-титановый катализатор (молярное соотношение окислов
Ъ"еОв. Т10 =1: 0,5) загружают в реактор в количестве 0,04 л.
25 Смесь о-ксилола, воздуха, этилена,пропускают через слой катализатора при 390 С.
Скорость подачи о-ксилола 84 г, воздуха—
7200 л, этилена — 71 л на литр катализатора в час. Продолжительность опыта 10 час.
30 Всего за опыт подано 36,9 л о-ксилола.
420611
Составитель Т. Лавриненко
Редактор Н. Джарагетти Техред Л. Богданова
Корректор Т. Хворова
Заказ 2044/11 Изд, Мз 539 Тираж 50б Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, %-35, Раушская наб., д. 4(5
Типография, пр. Сапунова, 2
Получают 38,8 г фталевого ангидрида, что составляет 75/а от теоретического в расчеге на поданный о-ксилол и 105 вес. . Полученный фталевый ангидрид имеет коэффициент нейтрализации 83 и т. пл, 131,5 С.
Выход малеинового ангидрида 3 — 5% от теоретического в расчете. на поданный о-ксилол.
Общая конверсия о-ксилола 95,7о/о, Пример 2. Опыт проводили на том же катализаторе, что и в примере 1.
В реактор подавали смесь о-ксилола, воздуха, этилена при 420 С.
Скорость подачи о-ксилола 84 r, воздуха—
7200 л, этилена — 71 л на литр катализатора в час. 11родолжительность о пыта 10 час. Всего подано 36,9 г о-ксилола. 3а опыт получено
40,3 г фталевого ангидрида, что составляет
78% от теоретического в расчете на поданный о-ксилол, или 109 вес. . ,Пример 3. Смесь компонентов, состоящую из о-ксилола, воздуха, этилена, пропускают через реактор, описанный в примере 1, над 0,04 л ванадиево-титанового катализатора (молярное соотношение УаОз . Ti0 =1: 1).
Температура в контактной зоне 420 С. Скорость подачи о-ксилола 108 г, воздуха—
3180 г, этилена — 71 л на литр катализатора ,в час. Время, контакта 0,5 сек. Продолжительность опыта 10 час. 3а опыт подано 54 г о-ксилола. Конверсия о-ксилола 96,8 /о. Получерно 58,6 г фталевого ангидрида, что со,ставляет 77,6% от теоретического в расчете на поданный о-ксилол, или 108,5 вес. % .
П р и и е р 4. Опыт проводили на катализаторе, описанном в примере 3, который загружали в количестве 0,04 л. Температура в контактной зоне составляла 400 С. Скорость подачи о- ксилола 108 г, воздуха — 5600 л, этилена — 71 л на литр катализатора в час.
Время контакта 0,3 сек. Продолжительность опыта 10 час. Всего подано 54 г о-ксилола.
Выход фталевого ангидрида 56 r, что составляет 74,2% от теоретического в расчете на поданный о-ксилол, или 103,8 вес. . Пр имер 5. Опыт проводили на том же
5 катализаторе, что и в примере 3.
Через слой катализатора при 400 С в тече ние 10 час пропускали о-ксилол со скоростью
108 г, воздух — 3180 л, этилен — 102 л на литр катали затора в час. Время контакта
10 0,5 сек.
3а опыт подано 54 г о-ксилола.
Выделено 58,3 г фталевого ангидрида, что составляет 77,2 /о от теоретического .в расчете на,поданный о-ксилол, или 108 вес. %.
15 imp è ì ер б. Через катализатор, описанный в примере 3, подавали о-ксилол, воздух и смесь углеводородов следующего состава: пропан — «67%, этилен — 28 /o, бутан — 5%.
Опыт проводили при 400 С. Скорость пода20 чи о-ксилола 108 г, воздуха — 3180 л, смеси газообразных углеводородных — 251 л (этилена — 71 л) на литр катализатора в час.
Продолжительность опыта 10 ча с.
За олыт пода но 54 г о-ксилола. Получено
25 58 г фталевого а|нгидрида, что составляет
77% от теоретического в расчете на,поданный о-ксилол, или 107,5 вес. /о.
30 Предмет изобретения
С пособ получения фталевого ангидрида о кислением о-ксилола кислородом или кислородсодержащим газом при повышенной тем35 лературе с использованием ванадиевого катализатора и газообразной добавки, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода продукта, в качестве катализатора используют,ванадиево-титановый катализатор, в ка40 честве газообразной добавки — этилен или этиленсодержащую фракцию и,процесс ведут при 360 — 450 С.