Способ получения акролеина

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ

Cees Саееееа

CalLNalNctllwCNO

Уеснубеа

0>) 573473 (Й) Дополнительное к авт. свнд-ву(И) Заявлеио30;06.75 (2l)2151751/04 е арысоедияеннен заявки № (23) Приоритет (й) М. Кл.

С 07 С 47/22

ГФФ\иарФТФеява ФФмпзт

CNNo МаааетРФФ ИР

ФФ 4lllN ЮФбяэмамЯ а Фтхзевтай (43) Опубликованд25.00.77Бвллетень № 35 (53) УДК 661.727..3 (088.8) (4б) Дата опубликования описания Я7.10.77 (12) Л вторы изобретения

В. А. Друзь и Н. С. Мейсак

Казахский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. С. М. Кирова (71) Заявитель (4) СИОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКРОЛЕИНА

Изобретение относится к способам попучеиия акропеина, который применяется в производстве попимерных материалов, в частности синтетических вопокон.

Известны способы получения акропеина d путем окисления пропипена мопекупярным кнспородом на смешанных окисных катапизаторах.в газовой фазе (1).

Применяющиеся способы имеют ряд особенностей. 10

Процессы в газовой фазе осуществляют при высоких температурах (370-400 С).

Конверсия пропипена изменяется от 14 до 80%, а выход акропеина, считая на прореагированный пропипен, не превышает 63%. N

Из-за взрывоопасностн смеси пропнпенкислород процесс ведут либо при низких содержаниях пропилена в газовой смеси (пропилеи 10-20%, кислород 40-50%, вода

4C8f), либо при высоком содержании пропи М пена (42-44%).

Однако во втором случае из-аа высокого теппового эффекта реакций, вызывающего спекание катапизатора, процесс ведут при низких концентрациях киспорода (8-10% ) ва воды (40-50%), что приводит а иепоп.. ному испопьэованию пропипена. Таким обра зом, проведение процесса в газовой фазе не дает возможности применять наибопее бпагоприятное дпя реакции эквимопярное соотношение кнспорода и пропипена.

Кроме того, проведение процесса в гаэовой фазе приводит к спожной смеси веществ, требующей поспедующего раэдедения

Нанбопее близок к предпагаемомусцособ, который состоит в окислении пропнпена кйспородом при 55 С в непроточной но га-, эовой смеси установке на метаппическом паппадиевом катапиэаторе в растворителе, которым сиужит вода. Скорость погпошения газовой смеси составпяет 0,2-0,4 ми/мин, причем в ходе реакции погпощается всего

50 мп. B реэупьтате образуется смесь про. дуктов следующего состава т6: акриповая кнспота 83> акр олени 15, угнекиспый газ

2. Реакция продопжается 90 мнн цоспе че

4 го катапизатор попностыо отравляется(21, Из-эа низкой скорости реакции я быстра го отравцения катапизатора способ не может применяться в промышпенности.

573473

Ф

Бепью изобретения является повышение выхода акролеина, упучшение качества его, а также интенсификация процесса.

По предцагвемому способу окиспение проводят в высококипящем органическом растворителе, например декапине. в проточной, системе при непрерывной отгонке щедро .пенна в ходе реакции. Процесс ведут при р

6и 80 С и атмосферном давлении на паппадиевом катапиэагоре путем пропускания эквимолнрной смеси газообразного пропиленаикиспорода с объемной скоростью 0,6 1Q

3,6 10" пlп катапиэатора.час.

Отпичигепьным признаком способа являет ся применение реакционной среды, в которой акропеин явпяется наибопее низкокипящим компонентом. Декалин кипит при 196 С, о акриповая кислота (ее образование в небопьших количествах возможно в усповиях процесса) при 160 С, акро еин при 52 С.

Поэтому в успрвнях оцыта (60-80 С) единственным продуктом, который уносит поток газа, является акропеин. Это дает возможность непрерывно отгонять образующийся акропеин из реакционной среды и упввпивать его затем в достаточно чистом виде. Кроме того, непрерывный отвод акропеина из эоны peassss) предотвращает его

4600Î 18000 6000 36000 18000 6000 6000

Выход акролеина, а нгая яа пропущенный пропипен,%

166 454 374 083 640 60 152

Выход акропеина, считая на погпощенный пропипен,%

20,7 34,1 57,5 16,6 53,3 75,0 21,7

Из табпицы видно, что уменьшение скорости пропусквния смеси, а также примене- Я

we органических растворитепей способствует увеличению выхода акропеина. В воде максимальный выход, считая на погпощенный пропипен, составпяет 21,7%, в й-гептане

57,5%, а декапине 75%. бО

Скорость цропускания смеси, пlп кагапнзатора.час окиспение в киспогу и попимеризацню. Это с чцесгвенно увеличивает срок службы катализатора, поскольку не происходит er î отравления продуктами попимеризацин пропипенв и вкролеина..

Пример.4 и смеси (нормапьные усповия) пропипена и киспорода (1:1) пра пускают через катапитическую ячейку объемом 100 мп, в которой находится 0,2 r предварительно насыщенной киспородом палладиевой черни, суспеидированной в 30 мл рвстворитепя, которым спужнт декащян. Скорость пропускання смеси 0,6 ° 10ч л/и катапизвгора-час. Процесс проводят при о

80 С, атмосферном давпении и при скорости перемешивания 600-700 качаний в минуту, которая обеспечивает протекание реакции в кинетической области. В ячейке образуется акропеин, который на протяжении всего эксперимента отгоняют и собирают в хоподильниках с водой в виде раств6ра опредепенной концентрации.

Впияние объемной скоросги пропускания газовой смеси, а также впияние природы расгворитепя (н-гептана, декапина и воды) на выход вкропеина, вычиспенный, считая на пропущенный и поглощенный пропипен, показаны в табпнце.

В качестве растворигепя может быть испопьэован декапин ипи К гептан, температу» ра кипения которых выше температуры кипения акропеина. Растворитепь в ходе реакции в заметной степени не окнспяется. ИК спектры декапина до опыта и поспе опыта совершенно идентичны. Прн температуре sno573473

Составитель Л. Виноград

Редактор О. Кузнецова Техред Бабурка Корректор E. Папп

Заказ 3706/19 Тираж 553 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рвушская ивб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 цесса 60-80 С декалин не образует взрывоопасных смесей с воздухом и кислородом.

43

Поскольку обогрев ведется горячей водой, всякая опасность пожара устраняется. Наличие растворителя позволяет снимать тепло реакции и испольэовать газовые смеси пропилеи«кислород (1:1 ), наиболее блвгоприят ные для протекания процесса, что резко повышает производительность катализатора.

В pesrrope отмечается образование акра- 1 ° ловой кислоты в количествах 0,01-0,03 r.

Возможно постепенное накопление в реакторе акриловой кислоты, которая макет быть выделена.

В применяющихся в промышленности спо- д собак использую; температуры порядка 300400 С, в предлагаемом же способе темпераР тура составляет всего 60-80 C. Обогревать входящие газы нет аеобходнмостк, а обогрев реактора осуществляют горячей водой, цнркуеь2е рующей в кожухе реактора. Резервы воды такой температуры практически не ограничены на любом химическомпредприятии.

Выход акролеина, считая на прореагире вавший пропилеи, 75% что превышает выход 25 достигаемый в промышленности.

Паллвдиевый катализатор отличается длительным периодом исполь;:ования: на одной порции катализатора процесс проводят в течение трех месяцев. В течение этого времени активность катализатора постепенно повышаегся в результате его постепенного диспергироввния.

Применение растворителя и проточной системы позволяет проводить процесс более селективно, повысить чистоту и выход целе-.. вого продукта и обеспечивает интенсификацию всего процесса. Способ по всем показателям не уступает промышленному способу.

Формула изобретения

Способ получения акролекна мкдкофаэным гетерогенным окислением пропилена кислородом в присутствии растворителя и пвлладвввого катализатора, о т л и ч а ю щ к Эс я тем, что, с целью повышения выхода. уиучеения качества целевого продукта и ин темсификацни процесса, окисление ведут при е

6О-8О С и атмосферном давлении, путем пвеаускания эквимопярной смеси гаэообраэиаго аропилена и кислорода с объемной екеростью 0,6-3,6 ° 10 л/л катализатора я час через суспенэию «аталиэатора в высоквкиаящем органическом растворителе, ! .щщример декалине, при непрерывной отгоняв целевого продукта.

Источники информации, пркнятые во внимание при акспергизе:

1. Паушкина Я. М., Ааапьсон С. В., Вавиакова Т. П., Техн@®есмя нефгехимическ-ого синтеза., ч. 1, М., "Химия, 1979

2.3е Чек т,, 3кее М. Ыл Сжа цз е)

24,1,173, 1972.