Катализатор для окисления парафиновых углеводородов

 

зиим

:".-- т ио- т »,ии.,„ и но к м» . тк.,д

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сокза Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.03.75 (21) 2111727/04 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.11.76. Бюллетень ¹ 43 (45) Дата опубликования описания 14.12.76 (5! ) М.Кл В 01 J 23/84

В 01 J 31/02

С 07 В 3/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.097.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. H Лебедев, М. Н. Манаков, T А. Чемлева, Л. И. Ромашкина и Л. А. Баркува (71) Заявитель Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ

ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к производству катализаторов, в частности к производству катализаторов для окисления парафиновых углеводородов до синтетических жирных кислот.

Известен катализатор для жидкофазного окисления парафиновых углеводородов до синтетичеоких жирных кислот, состоящий из органической соли марганца и щелочной добавки, в качестве которой берут органическую ооль натрия или калия, при атомарном соотношении натрия (калия) к марганцу 1,3 — 1,5:

: (1).

Наиболее близким к предлагаемому катализатору является катализатор для окисле.ния зарафш.озых у леводородов до синтетических жирных .кислот, содержащий смесь металлов переменной валентности, на пример кобальт и марганец, марганец и железо и щелочную добавку, например калий (2).

Известный катализатор характеризуется недостаточно высокой акпивпостью.и селективностью, так как в,присутствии щелочных металлов, например калия, синергизм каталитического действия металлов переменной валентности не проявляется.

Цель изобретения — повышение активно сти и селсехтивности катализатора.

Это достигается тем, что в качестве щелочной добавки катализатор содержит соли аммо,:шя или его органические производные, например тетраэтиламмонийхлорнд.

Использование в качестве щелочного компонента катализатора солей аммония пли за5 мещеппого алкиламмония позволяет получать высокоактивные и эффективные катализаторы окисления, так как в этом случае проявляется синергизм каталитического действия смеси солей переходных металлов.

1О Катализаторы, содержащие в качестве щелочной добавки соли аммония,,могут состоять из двух переходных металлов, например кобальта и марганца, пли нескольких, например кобальта, марганца и железа.

Пример 1. Прп 130 C проводят окисление 60 г грозненского парафина в смеси с еомыляемыми (1: 2) воздухом в стеклянном аппарате " мешалкой, работающем в кинетическом режиме протекания реакции. Подача воздуха 150 — 250 л/ч. В качестве катализатора используют смесь стеарата аммония О,230 г с 0,240 г стеарата кобальта и 0,238 г стеарата марганца (атомарное отношение Со: Мп

1: 1) . Получают оксидат (кислотное чп =ло

77,3, эфирное — 54,7, скорость окисления

29 лг КОН/г ч), из которого выделяют 35,2",о кислот, кислотное число 191,6 лтг КОН/г, эфир ое — 37,9 иг КОН/г, карбонильное — 15,3 мг

КОН/г, содержание «оксикислот» — 3,0

30 вес %

535959

Формул а изобретения

Составитель Н. Путова

Редактор Т. Загребельная Тскред А. Камышннкова Корректор В. Гутман

Заказ 1092/1644 Изд. Ме 312 Тираж 864 Подписное

ПИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип Харьк. фил. пред. «Патент»

В тех же условиях,при такой же концентрации натрий-марганцевого катализатора (0,476 г стеарата марганца и 0,234 г стеарата натрия) получают оксидат, кислотное число

70,1 мг КОН/г, эфирное — 28,9 мг KOH/ã, содержащий 34,1 о/о кислот, кислотное число

207,5 мг КОН/г, эфирное — 64,8 мг КОН/г, карбонильное — 16,3 мг КОН/г, содержание

«ахси кислот» — 4,0 вес. /, (скорость окисления 24,7 мг KOH/ã . ч).

Пример 2. В условиях примера 1 проводят окисление того же парафина с катализатором, состоящим из равномолекулярных частей кобальта, марганца и железа (0,160 г стеарата кобальта, 0,159 г стеарата марганца, 0,159 г сгеарата железа и 0,230 г стеарата аьммония). Средняя скорость окисления 29,9 мг

КОН/г - ч. Получают оксидат, кислотное чи"ло 72,3 мг КОН/г, эфирное — 52,6 мг КОН/г.

Выделяют 34,2% кислот, кислотное число

201,5 мг КОН/г, эфирное — 29,1 мг КОН/г. карбс нильное — 16,1 мг КОН/г, содержание

«окелкислот» — 2,6 вес. о/о. ,Пример 3. Аналогично |примеру 1 проводят окисление грозненского парафина с катализатором, согдержащим эквимолекулярную смесь стеаратов,кобальта и марганца (0,240 г и 0,238 г соответственно) и 0,113 г тетраэтиламмонийхлорида. Получают оксидат, кислотное число 65,5 мг КОН/г, эфирное — 40,1 мг

КОН/г при средней скорости окислени я 21,8 мг

КОН/г. ч. Из о ксидата выделяют 29,9о/о кислот, кислотное число 205,9 мг KOH/ã, эфирное — 38,9 мг КОН/г, карбонильное — 13,9 мг

КОН/г, содержание «оксикислот» — 1,9 вес. о/о.

Пример 4. В реактор, описанный в примере 1, помещают 60 г расплавленного трозиенского;парафина, перемешивают и вносят смесь солей, состоящую из 0,230 г стеарата аммония, 0,144 г стеарата кобальта, 0,214 г стеарата марга:ща и 0,119 г стеарата железа

5 (соотношение исходных металлов, мол. /о ..

30:45: 25). Включают подачу воздуха и обогрев, температуру поднимают pî 130 С, далее окисление проводят а налогично примеру 1.

После 165 мин окисления получают окспдат, 10 кислотное число 74,4 мг КОН/г, эфирное—

54,4 мг КОН/г, содержащий 37,30/0 водонерастворимых кислот, кислотное число 193,1 мг

КОН/г, эфирное — 43,8 мг КОН/г, карбонильное — 13,3 мг КОН/г. Содержание «оксикис15 лот» в кислотах — 3,1 вес. о/о.

Катализатор для окисления парафпновых углеводородов, содержащий смесь органических солей кобальта, .марганца и/или желе за и щелочную,добавку при соотношении щелочной добавки,к смеси солей 1 — 1,5: 1, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью, повышения активности и селактивности катализатора, в качестве щелочной добавки он содержит соли аммония или его органические производные, .например тетраэтиламмонийхлорид, 30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ма ньковская H. К. Синтетичеокне жипные кислоты. М., 1965, «Химия», стр. 32 — 38.

2 Манаков .М. Н., Кручинин В. А. Окисление парафиновых углеводородов в присутст вии смеси солей металлов переменной валентности, «Нефтехимия», 11.219, 1971 (прототип).