Катализатор для окисления ацетальдегида
0HHCAHHE
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социвлистических теслублик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51) М. Кд.з
B 01 г 31/12
В 01 .) 31/04
С 07 С 53/12 (22) Заявлено 01. 04. 81 (21 ) 3293345/23-04 с присоединением заявки №Государственный комитет
СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет! 33) УДК 66. 097. 3 (088,8) Опубликовано 230283. Бюллетень ¹ 6
Дата опубликования описания 23.02.83
Ю.Н. Усов, Л.Г. Зубанова, Э.В. Плетнева, С.В. Борисова, Л.Г. Кислянский и А.П. Дорош нко гт,:-",=;
Ф и Я
Научно-исследовательский институт химии Са атовйКрХ о, ордена Трудового Красного Знамени государ венгру;ойй "<6 .4. университета им. Н.Г. Чернышевского и СаражвдкБЪ ."г:", производственное объединение "Нитрон" (72) Авторы изобретения
I .й
)
f (71) Заявители (54)КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ АЦЕТАЛЬДЕГИДА
Изобретение относится к области катализаторов для процесса жидкофаз» .ного окисления.ацетальдегида для одновременного получения уксусной кислоты и уксусного ангидрида. !
Известны катализаторы для совместного получения уксусной кислоты и уксусного ангидрида жидкофазным окислением ацетальдегида, представляющие собой органические соли различных металлов, такие как ацетаты марганца, кобальта, меди, стеараты и олеаты кобальта, меди (1).
Наиболее близким к предлагаемому является катализатор для окисления ацетальдегида, состоящий из ацетатов меди и кобальта в соотношении 1: -1,11,5) (,2).
Недостатком известного катализатора является низкий выход уксусного ангидрида, составляющий 55-60 мол.в.
Цель изобретении - повышение селективности катализатора.
Поставленная цель достигается тем, что катализатор для окисления ацетальдегида, включающий ацетат меди и ацетат кобальта, дополнительно содержит бромпентааминокобальтидибромид или кобальттрисацетилацетонат 30 при следующем содержании компонентов, г/л.
Ацетат меди 3,0-3,98
Ацетат кобальта 0,22-2,33
БрогсГтентааминокобальтидибромид 0,01-0,015 или кобальттрисацетилацетонат 0,17-2,11
Катализатор готовят путем растворения в ледяной уксусной кислоте гидратированных солей меди и кобальта: ацетата меди C u (C yH Op ) g 4 H g0 ацетата кобальта Со(С2Н >О ) - 4 Н20 и комплексного соединения трехвалеутного кобальта.
В данном катализаторе соотношение между концентрацией ацетата меди и суммарным содержанием соединений двухвалентного и тоехвалентного кобальта составляет 3:1-1,71:1.
Ф
В присутствии предлагаемого катализатора окисление,ацетальдегида происходит с селективностью образования уксусного ангидрида 64-75 мол.Ъ.
H p и м е р 1. 0,398 г ацетата меди Cu (C
83,3 мл уксусного ангидрида. 70 мл полученной смеси заливают в реактор.
Полученный катализатор содержит ацетата меди 3,98 г/л, ацетата кобальта 2,33 г/л, /Co(NH>)5 Br) Вг
0,015 г/л. Соотношение между концент рацией ацетата меди и суммарным содержанием Со(II) и Со(III) составляет 1,71:1.
Активность данного катализатора определяют в реакции жидкофазного окисления ацетальдегида в лаборатор!
5 ной установке барботажного типа со стеклянным реактором. Раствор ката лизатора поддерживают в реакторе во взвешенном состоянии на перфорированной тарелке давлением азотновоздушной смеси. Скорость подачи(азота
90,5 л/ч; воздуха 180,8 л/ч; ацетальдегида 200-240 мл/ч.
Селективность образования уксусного ангидрида в присутствии этого катализатора 60,6 мол.Ъ. 25
Пример 2. 0,398 г ацетата меди, 0,233 r ацетата кобальта и 0,001 г бромпентааминокобальтидибромида растворяют по методике, описанной в примере 1. 30
Приготовленный таким образом катализатор содержит, г/л1 ацетат меди
3,98, ацетат кобальта 2,33; (Со(МН )5 Srler2 0,01.
По методике, описанной в приме- 35 ре 1, проводят жидкофазное окисление ацетальдегида в присутствии предлагаемого катализатора, селе«тивность образования уксусного ангидрида
69,2%. 40
Пример 3. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л: ацетат меди 3,98; ацетат кобальта 1,94 и трисацетилацетонат кобальта - Со(С Н702)
0,39.
Селективность образозания уксусного ангидрида при жидкофазном окислении ацетальдегида в присутствии этого катализатора 69,8 мол.Ъ.
Пример 4. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л: ацетат меди
3,98; ацетат кобальта 1,75 и
Со(С5Н702) з 0,58.
Селективность образования уксусного ангидрида в реакции жидкофазного окисления ацетальдегида в присутствии катализатора 75,2 мол.Ъ.
Пример 5. По методике, описанной в примере 1, готовят катализа-60 тор содержащий, г/лг ацетат меди
3,98, ацетат кобальта 0,58 и трисацетилацетонат кобальта 1,75.
Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофазном окисле 5 нии ацетальдегида в присутствии этого катализатора 70,5 мол.Ъ.
Пример 6. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л: ацетат меди
3,98; ацетат кобальта 0,22 и трисацетилацетонат кобальта 2,11.
Селективность образования уксусного ангидрида в реакции жидкофазного окисления ацетальдегида в присутствии этого катализатора
67,0 мол.%.
Пример 7. По методике, описанной н примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л: ацетат меди
3,0; ацетат кобальта 0,83 и трисацетилацетонат кобальта 0,17.
В присутствии данного катализатора селективность образования уксуснового ангидрида,.при жидкофазном окислении ацетальдегида 73,6 мол.В.
Пример 8. Па описанной в примере 1 методике готовят катализатор, имеющий следящий состав, г/л: ацетат меди .3,45, ацетат кобальта 0,87;трисацетилацетонат кобальта 0,28..
Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофазном окислении ацетальдегида в присутствии предлагаемого катализатора 73,9 мол.%.
Пример 9 (для сравнения).
По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, имеющий состав,г/л: ацетат меди 3, 98, ацетат кобальта 2, 33.
Селективность .образования уксусного ангидрида при жидкофаэном окислении ацетальдегида в присутствии этого катализатора 59,0 мол.Ъ.
Пример 10. (для сравнения)
По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, имеющий следующий состав, г/л:. ацетат меди еди .
3.,0; аретат кобальта 1,0.
Селективность образования уксусного ангидрида в процессе жидкофаэного окисления .ацетальдегида в присутствии этого катализатора 61,0 мол.% °
Пример 11 (для сравнения).
По описанной в примере 1 методике готовят катализатор, имеющий следу-, ющий состав, г/л: ацетат меди 3,45, ацетат кобальта 1,15 °
Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофаэном окислении ацетальдегида в присутствии этого катализатора 61,0 мас.Ъ.
В таблице представлены резуль- . таты испытания предлагаемого и известного катализаторов в реакции жидкофазного окисления ацетальдегида.
Из результатов,ириведенных в таблице, следует, что предлагаемый катализатор (1-8)приводит к значительному повышению селективности катализатора в направлении образования уксусного ангидрида до 67-75,2Ъ против 59,0-61,0% в присутствии известных катализаторов (9-11) .
997797
Уксусный Уксуснаяангндрид кислота
Co(l 1) 3 Со(! I l ) Cu!Co(ll)+ Co(l)l) Пример
Селективность образования уксусного ангидрида, мол.Ф ° е °
ЮЮ Ю ВЮ
1 5
60,6
1/71
69,2.2,2
2,3
5:1
1,71
69,8
3,1
3:1
1,71
75,2
1:3, 2 4
2.,1
1,71
70,5
1у71
67,0
1г10
3,0
2,Ü
5,1
73,6
4:1
73,9
2 8
3,0
1,3
1,5
59,0
1,71
61 0
3,0
61 0
1 5
3,0
Известный катализатор.
Формула изобретения
Бромпентааминокобальтидибромид нли кобальттрисацетилаз етонат
О, 01-0,015
0 17-2,11
Составитель Н. Путова
Редактор Н. Пушненкова Техред E.xàðèòîû÷èê КорректоР С. Шекмар
Заказ 996/9. Тирам 535 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д., 4/5 в
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Катализатор для.окйсления ацеталь- . дегида, включакиций ацетат меди и ацетат кобальта, о .т л и ч а ю щ и и ф5 с я тем, что, с целью повыаения селективности катализатора, он дополнительно содержит бромпеитааминокобаль-. тидибромяд ипи кобальттрисацетнлацеjтОиат ири сл1щя1 щем содержании ком- 4()
;понентов, г/л
Ацетат меди 3,0-3,98
Ацетат кобальта 0,22-2,33
Исжяники инФормации„ принятые во внимание при экспертизе
1. Денисов Е.T. н др. Механизм жидкоФаэного-окисления кислородсодержащих соединений, Минск, "Наука и техника", 1975, с. 139.
2.-Патент Франции в 1252746, кл. С 07 С, опублик. 1962 (прототип).
