Способ получения фенола и ацетона
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик м992508 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 28.03.79 (21) 2743608/23-04 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 30.01,83. Бтоллетень рй 4
Дата опубликования описания 30.01.83 (53)М. Кл.
С 07,С 49/08
С 07 С 45/00
Гааудврстеелкьв1 квмлтет. ССС Р дв делам кзебретелкк к открытий (И) УДК 661.727, .4.07(088.8) И.M. Колесников, И.Н ° Фролова, А.I0. Бр и Н.С. Арсеньева (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛА
И АЦЕТОНА. 1
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения фе. иола и ацетона, применяемых в химической, нефтехимической и фармацевтической отраслях промышленности.
Известен способ получения фенола и ацетона путем разложения гидропере" киси изопропилбензола (ГПИПБ) в среде иэопропилбензола (ИПБ) при нагревании в присутствии кремнециркониево-то го катализатора (1 1, Недостатком этого способа является отсутствие полной (1004) конверсии на катализаторах ГПИПБ. Неполнота разложения гидроперекиси ИПБ, веду" щая в производственных условиях к на" коплению в системе неразложившейся гидроперекиси изопропилбензола, кото- рая является нестойким веществом и при благоприятных условиях мгновенно 2о разлагается со взрывом, Известен также способ получения фенола и ацетона разложением гидроперекиси изопропилбензола в среде аце.
2 тона при 40-70оС в присутствии сульфо" катионитов КУ-23, объемной скорости подачи сырья 3-48 ч "(2 ).
Недостатком способа является синтез в условиях процесса разложения из ацетона окиси мезитила. В реакци" онной массе разложения содержание они" си мезитила в результате реакции конденсации достигает 0,9-1,2 мас.ь, что не позволяет в производстве использовать в качестве катализатора тонкой очистки фенола катионит КУ-2-8чС.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения фенола и ацетона путем разложения ГПИПБ (3 1.
В раствор гидроперекиси изопропилбензола с концентрацией 0-30 мас.Ф в ацетоне вводят воду в количестве
0,6-5 мас, Ф. Эту смесь пропускают снизу вверх через реактор трубчатого типа, заполненный сульфокатионитом
КУ"23 при 56-60 С и объемной скорости 3-48 г". Конверсия гидроперекиси
1003. Выход фенола (от теории ) 98,13 99250
99,1 мас.3, Содержание окиси мезитила в реакционной массе 0,037-
О, 12 MBC,.
Недостатком известного способа является наличие также большого количества окиси мезитила, что.ухудшает качество целевого продук та, вызывает резкое уменьшение времени работы реактора с катионитом КУ-2-8ч С, предназначенным для тонкой очистки фенола 10 от карбонилсодержащих соединений, в том числе и окиси мезитила, содержание которой в промышленной реакционной массе разложения с использованием в качестве катализатора разложения гид- 15 роперекиси изопропилбензола концентрированной Н ВО достигает 0,02 мас,3 от всей массы.
Цель изобретения - улучшение качества целевого продукта, 20
Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу получения фенола и ацетона разложением гидроперекиси изопропилбензола в органическом растворителе в присутствии гетероген"д ного катализатора при повышенной температуре, в качестве гетерогенного катализатора используют катализатор состава, мас.3:
А1 0 10,1-11,7
Ге 0 0,1-0,12
Са0 0,42-0 55
Na 20 0,1 "0,28
Sjо2 89,28-87,35 и имеющего размер частиц 0,5-2 мм, 35 в качестве органического растворителя используют ацетон или эквимолекулярную смесь фенола и ацетона, процесс проводят при 50"70ОС и объемной скорости 2-10 ч "при исходной концент-
40 ра ции гид poneðеки си и зопропилбензола, равной 4-20 мас.4.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Раствор гидроперекиси изопропил45 бензола с концентрацией 4-20 мас.3 в ацетоне или в зквимолекулярной смеси фенола и ацетона пропускают через трубчатый реактор снизу вверх, заполненный катализатором (фракция 0,52 мм ). Этот катализатор предварительно прокаливают в токе воздуха 4-5 ч при 600-650 С. Разложение гидроперекиси изопропилбензола проводят при
50"70oC. Объемная скорость подачи раствора 2"10 ч B этих условиях в реакционной массе разложения полностью отсутствует окись меэитила. Кон8 4 версия гидроперекиси изопропилбензола 100 . Выход фенола составляет
97,8"99,3 мас.i от теоретически возможного °
Проведение реакции разложения гидроперекиси. изопропилбензола при иных условиях приводит к тому, что при температурах меньше 50 С разложение о идет с очень незначительной скоросо тью, повышение температуры выше 70 С благоприятствует повышенному смолообразованию, которое также имеет место при снижении объемной скорости подачи исходной смеси ниже 2 ч ". Увеличение объемной скорости более 10 час-" приводит к неполноте разложения гидроперекиси изопропилбензола до
0,2 мас.1 при объемной скорости, равной 12 ч- ). Снижение концентрации гидроперекиси изопропилбензола в исходной смеси, подаваемой на разложение ниже 4 мас.4 нетехнологично, . так как приводит в условиях действующего производства к увеличению объема циркулирующего растворителя, а повышение концентрации гидроперекиси изопропилбензола более 20 затрудняет съем тепла, Пример 1, Исходный раствор, содержащий 5,24 мас. гидроперекиси изопропилбензола в ацетоне, непрерывно,подают в реактор, заполненный силлиманитцеолитсодержащим катализатором состава, мас .:
"1203, Геа0з 0,12
Са0 0,55
Ма20 0,28
Si0ó
87,35 при 50 С, объемной скорости подачи смеси 2 ч ", При этом конверсия гидроперекиси достигает 100, выход фенола составляет 99,3 мас. ;,окись мезитила отсутствует.
Пример 2. Исходный раствор, содержащий 5,36 мас. гидроперекиси в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона непрерывно подают в реактор,заполненный силлиманитцеолитсодержащим катализатором состава, приведенного в примере 1, при 62 С и объемной скорости 4 ч ", конверсия .гидроперекиси
1004, окись мезитила отсутствует.
Il р и м е р 3 . Разложение проводят в условиях примера 2 при 70оС и объемной скорости 10 ч ". Конверсия гидроперекиси 100%, окись мезитила отсутствует.
5 99250, ll p и м е р 4. Исходный раствор, содержащий 14,8 мас.Ф гидроперекиси изопропилбензола в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона, непрерывно подают в реактор, заполненный силли". З манитцеолитсодержащим катализатором состава, приведенного в примере 1, при
70 С и объемной скорости 4 ч-". Конверсия гидроперекиси 1004, окись мезитила отсутствует.
Пример 5. Разложение проводят в условиях примера 4, но на разложение подают раствор, содержащий
19,2 мас.4 гидроперекиси в эквимоле- 1З кулярной смеси фенола и ацетона. Конверсия гидроперекиси 1004, окись мезитила отсутствует.
Пример 6. 5Ж-ный раствор тех-Ф нической гидроперекиси изопропилбензола в ацетоне загружают в колбу с. силлиманитцеолитсодержащим катализатором состава, описанного в примере 1, содержание его составляет 10 мас.3 от веса исходной смеси. Смесь с катализатором энергично перемешивают при ,56 С в течение 2 ч. В реакционной массе полностью отсутствует окись мезитила. 30
Il p и м е р 7. Исходный раствор, содержащий 14,8 мас, 3 гидроперекиси изолропилбензола в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона, непрерывно подают в реактор, заполненный сил" лиманитцеолитсодержащим катализато" ром следующего состава, мас.Ф:
И О 10,1
Fe203 0,1
СаО 0,42
Ма20 0„1
s Ог 89,28
8 d при 70оС и объемной скорости 4 ч ".
Конверсия гидроперекиси 100, окись мезитила отсутствует.
Пример 8. Исходный раствор, содержащий 4. мас.3 ГПК в эквимолярной смеси фенола и ацетона, непрерывно подают в реактор, заполненный силлиманитцеолитсодержащим катализатором состава указанного в примере 7, при
55 С и объемной скорости 6 ч .
Конверсия ГПК 1003. Окись мезитила отсутствует. Выход фенола сост авляет
99,25 мас. 4.
Пример 9. Исходный раствор, содержащий 20 мас. Ф ГПК в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона, не" прерывно подают в реактор, заполнен" ный силлиманитцеолитсодержащим ката" лизатором состава, указанного в примере 7, при 70 С и объемной скорости
2 ч ". Конверсия ГПК 100Ж. Окись мезитила отсутствует. Выход фенола составляет 97,8 мас.Ф.
В табл. 1 и 2 приведены данные по сопоставлению разложения раствора технической гидроперекиси изопропилбенэола в присутствии гетерогенных катализаторов по предлагаемому (табл. 1 ) и известному способам (табл. 2 ).
Из сравнения этих таблиц видно, что во всех опытах, проведенных в присутствии силлиманитцеолитсодержащего катализатора (фракция 0,5-2 мм ), окись мези тип а отсутствует, а в присутствии сульфокатионита среднее со" держание окиси мезитила равно
0.097 мас.Ж.
В табл. 3 приведены эксперименталь" ные данные, подтверждающие возможность многократного использования силлиманитцеолитсодержащих катализаторов в реакции распада ГПИПБ.
992508 м о л л
С3 CR (У1 С31
-Ф СЧ
o cV л л о о
О О!
Ln о о о о о
СО л м
СО
Ч» О л л Ф о о
LA СЧ
О О
СО о о
СО СО
О О о о
CV о
Ln 34Ъ л ч,о
О О
Ч» О л
О О л
Я) л о с 4 л л ь о
CO л
О Л
О О л л о о
О I
1
I, I 1
3 1
I
3 и
3о
1 1
I!
)S
s z
II3 C». S
ХЗСО щсэ
mхо
Q с о >s
z o
s x
caàs хко л с Ф
»ь
CI» Y О
Х о
ICII о
СЧ М л а Ln
3Л, Ю СО (Ч л л
СО СО Л Оа СО
CPl О ъ Сп СЗЪ C7l м з. ; Ln cn
М М О СЧ л
О D O D O о
СЧ М о о о о о
СО QO
o cc» в
O D о о о
СО LA
Л О 3» О О сЧ м
О л л
o o o (1 Ln
Л и О СО
О Р4 СЧ л о о о сч Ln
СЧ iО а»
* л о о о
О О
D C4 СЧ л о о о
Х о
lЭ
:т
I <С
3Ч !Ч ч» сО (ч Ln oo м ° л (Ч а ..М О л .ф
13\ л л- Ш
° л с о
Z о» о
1C» O. с s
lc o о с а s
L lo с» и а
1
< Э
LO л„.
C с
z о
1О а
Щ х с
Б л Х
Z Q о е
* с
6 S
4=- 1о в
l- X
Э
=1 С
Щ
l ее :Т K сС -Х
992508
I е о ссс э
O O Iх *
ССЪ ЗО и а ч
X
1Ф а о
| о х о со
« «
ОЪ CO
С|Ъ ОЪ
ОЪ Л
СО CO
ОЪ ОЪ о
ОЪ
ОЪ л о
С >Ъ
« о
С>Ъ ФГЪ Л
СЧ -Ф ОЪ
« « . « ь о о
СС1
СЧ °
«а оо
-Ф
« о
Ф>Ъ
Г>\
« о л
СЧ о
СЧ
С>Ъ о
С>Ъ
CD л о о
« о
ЪС\ о о о о
« о о
« о
СО
СЧ «
С> \
СЧ
СЧ
СЧ
МЪ
СЧ
СЧ о Р и
>||
S л
CD
C)
« о
С>Ъ о
« о
ЪО
ЪГ\ о о
«:Р
СО ЪСЪ о
« о о
ICl
C
U л о
« о
СЧ
Т» о
Й
« о
СЧ .
« о
C) о о
С >Ъ
CD о о
Ю» о .ь
c> . о о о
5 5.Ы о
С>| х е о л о о
« о о
3.ГЪ CÎ
° О
« о о с
С> Ъ
ОЪ о
ЪГ\ л
« о
С Ъ о
« л °
«Q о.ъэ
ОЪ
ОЪ о
ОЪ - 1 л сб
«
4 >Ъ СЧ
ОЪ
С>\
СЧ
СЧ
СЧ
СО ъО
CO
Г>Ъ
4 > Ъ
« ° «
О \ ОЪ л л
Ф>Ъ
CD
ЪСЪ
«
С Ъ
ЪСЪ
«
С Ъ
CO Ф
О ъО
« «
Г>Ъ с о
ССЪ
С >Ъ
СО
С»Ъ и
|>D
1» с
l I
I |
> > эив
s S и
>|| m
36 >Х
CLLD o IM
>|| с= z
СГ Е СЙ
Oc O x оъ Хи
ЪО 6>> СЧ О
CA . C4 C>I ъО ъО
« « « « « «
СЧ C4 CV CV CV СЧ
СЧ СЧ С4 СЧ С4 СЧ ссъ о о
i >Ъ « «Л
m m m СЧ СЧ СЧ
I CD
LA ъО | СО ОЪ
X с 2
К
S х
Ф
% о с
l5
>Я о х
X о
М
Я
Ф
>||
l"
V о о
Ю
Z ф
36 а
Й
О
|Ф >Х
СС|
s o
cI X
u I
X S
Y 1О S
О РЪ С>Ъ Ф
z о с7
>S с3 Р
m O
X Ct X с о и е хе
msu
С> Ъ M а о
ЮО
С > ° » о о о о
СЧ о о
« о л
0 СЧ ОЪ
« ° « о .оо
11 99250
Таблица 3
Номера пробегов
Выход фенола мас,/
1О,О
120
99,1
98,6
113
11 10,0
98,0
102
10,0
"При первом проскоке ГПК (до
О, 1 мас. 3 ) в реакционной массе катализатор регенерируют в течение 4"6 ч при 600ОС в токе воздуха.
Формула изобретения
Способ получения фенола и ацетона разложением гидроперекиси изопропиленбенэола в ор гани че с ком р астворителе в присутствии гетерогенного каКонцентрация
ГПК в эквимолекулярной смеси фенола и ацетона, мас.3
Время работы каталиэатора до первого проскока, ГПК, ч-14
12
8 тализатора при повышенной температуре,отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта, в качестве гетерогенного катализатора используют катализатор состава > мас.4:
А1203 10 1-11 7
Fe 0> 0,1"0,12
Сао 0,42-0,55
Ma 0 0,1-0,28
5)02 89,28-87,35 и имеющего размер частиц 0,5-2 мм, в качестве органического растворите" ля используют ацетон или эквимолеку" лярную смесь фенола и ацетона, процесс проводят при 50-70ОС и объемной скорости 2-10 ч- при исходной концентрациии гидроперекиси изопропил" бензола, равной 4-20- мас,3.
Источники информации „ принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
188985, кл. С 07 C 39/04, опублик. 1966.
2. Авторское свидетельство СССР
379559, кл. C 07 C 39/04, опублик. 1973.
3, Авторское свидетельство СССР 537066, кл. C 07 C 39/04, опублик. 1977 (прототип ).
Составитель A. Артемов
Редактор А. Власенко Техреду Л Пекарь КорректорМ . Коста
Заказ 363/28 Тираж 416 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
11ДОЯд Иосква Н-$5 Раушская наб. д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, ч
