Изобретение относится к нефтехимической промышленности, в частности к получению гидропероксида этилбензола (ГПЭБ) в процессе совместного получения стирола и оксида пропилена гидропероксидным методом. Более конкретно, оно относится к первой стадии этого процесса, на которой вырабатывают ГПЭБ жидкофазным окислением этилбензола молекулярным кислородом воздуха.
Известно, что гидропероксиды алкилароматических углеводородов получают окислением соответствующего углеводорода при повышенной температуре в присутствии, в большинстве случаев, щелочных добавок и инициатора окисления с последующим выделением целевого продукта известными приемами, см. Эмануэль Н.М., Гал Д.Р. Окисление этилбензола. М.: Наука, 1984. С. 186.
Недостатком является невысокая скорость окисления этилбензола и селективность образования гидропероксида.
Известен способ получения гидропероксида этилбензола жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородсодержащим газом при повышенной температуре, в котором в качестве катализатора используют смесь соединений металлов постоянной валентности 1а и/или 2а групп 3-го и/или 4-го периодов и переменной валентности 7в и/или 8в групп 4-го периода Периодической системы Менделеева, взятых в суммарном количестве в расчете на металл 0,0001-0,0030 мас. % при суммарном весовом соотношении металлов постоянной валентности к металлам переменной валентности, равном 300-1:1-100.
Преимущественное выполнение способа, когда используют катализатор, предварительно обработанный при температуре 0-150°С кислород- и/или азотсодержащим органическим соединением, и/или перекисным соединением, и/или кислородом, и/или озоном;
когда в качестве кислородсодержащих органических соединений используют органическую гидроперекись, кетон, спирт, карбоновую кислоту или их смесь, а в качестве азотсодержащего органического соединения используют основание Манниха, оксихинолин-, алкил-, диалкилгидроксиламин или их смеси;
когда окисление проводят в каскаде из 3-5 реакторов при температуре 110-160°С;
когда катализатор вводят в реактор с возвратным этилбензолом, см. RU Патент №2128647, МПК6 С07С 407/00, С07С 409/08, 1999.
Недостатком способа получения гидропероксида этилбензола является невозможность получения высоких концентраций гидропероксида в процессе окисления ввиду снижения селективности ее образования при содержании гидропероксида в оксидате 10 мас. %. Это вынуждает при реализации процесса в промышленность осуществлять окисление до содержания ГПЭБ в оксидате 10 мас. %, а дальнейшее увеличение ее содержания в реакционной массе добиваться концентрированием последней методом ректификации до содержания гидропероксида 25-27 мас. %, см. П.А. Кирпичников, В.В. Береснев, Л.М. Попова. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., переработ. – Л.: Химия, 1986 - 224 с.
Наиболее близким по технической сущности является способ получения гидропероксида этилбензола жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора и инициирующей добавки, в котором в качестве катализатора и инициирующей добавки используют сконденсировавшуюся часть потока отработанного воздуха со стадии окисления этилбензола, обработанную гидроокисью натрия, и/или поток, образующийся при отмывке и/или нейтрализации продуктов реакции от кислых примесей.
Полученный гидропероксид этилбензола отделяют от избыточного неокисленного этилбензола вакуумной ректификацией.
Преимущественное выполнение, когда добавку берут в количестве 0,00003-0,03 мас. % в расчете на натрий от реакционной массы, см. RU Патент № 2117005, МПК6 С07С 409/08, С07С 407/00, 1998.
Известный способ не позволяет получить гидропероксид в оксидате с концентрацией выше 37 мас. %.
Задачей изобретения является получение гидропероксида этилбензола в оксидате до 45 мас. % при селективности его образования более 90 мол. %.
Техническая задача решается тем, что в способе получения гидропероксида этилбензола жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора и инициирующей добавки, с последующим отделением избыточного неокисленного этилбензола вакуумной ректификацией, в котором в качестве катализатора и инициирующей добавки используют сконденсировавшуюся часть потока отработанного воздуха со стадии окисления этилбензола, обработанную гидроокисью аммония, или поток, образующийся при отмывке и/или нейтрализации продуктов реакции от кислых примесей гидроокисью аммония до рН 4-8, а вакуумную ректификацию осуществляют при условии подачи в куб колонны воздуха, разбавленного азотом до содержания 8-12 об. % кислорода, а в укрепляющую часть ректификационной колонны - острого водяного пара.
Решение технической задачи позволяет получить гидропероксид этилбензола в оксидате до 45 мас. % при селективности его образования более 90 мол. %.
Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.
Пример 1
Способ получения гидропероксида этилбензола (ГПЭБ) осуществляют жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора и инициирующей добавки, с последующим отделением избыточного неокисленного этилбензола вакуумной ректификацией.
Окисление этилбензола кислородом воздуха осуществляют на лабораторной непрерывно действующей стендовой установке, выполненной из металла при температуре 155°С, давлении 0,45 мПа, объемной скорости подачи воздуха 150 ч-1 в течение 1 ч в присутствии катализатора и инициирующей добавки. Катализатор-инициирующую добавку получают следующим образом: отработанный воздух после реактора окисления этилбензола пропускают последовательно через холодильники конденсаторы, охлаждаемые воздухом, водой и аммиаком. Полученный конденсат собирают, обрабатывают аммиаком до рН, равного 8, и направляют в качестве катализатора и инициирующей добавки в реактор окисления этилбензола в количестве 0,00005 мас. % в расчете на подаваемый на окисление этилбензол.
По окончании первой стадии процесса окисления содержание ГПЭБ в оксидате составляет 14,9 мас. % при селективности его образования 91,5 мол. %
На второй стадии процесса отделение избыточного неокисленного этилбензола из оксидата осуществляют вакуумной ректификацией при температуре и давлении в кубе 75°С и 9,5 кПа, соответственно, и при подаче в куб ректификационной колонны, оборудованной 8 ситчатыми тарелками, кислородсодержащего газа в виде воздуха, разбавленного азотом до содержания 12 об. % кислорода при объемной скорости подачи 1,5 ч-1, а в укрепляющую часть ректификационной колонны - острого водяного пара с температурой 90°С при объемной скорости подачи 0,5 ч-1.
После отделения вакуумной ректификацией из оксидата избыточного неокисленного этилбензола получают реакционную массу окисления, содержащую 45,1 мас. %. ГПЭБ при селективности его образования 93,6 мол. %.
Пример 2
Способ получения ГПЭБ осуществляют жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора и инициирующей добавки, с последующим отделением избыточного неокисленного этилбензола вакуумной ректификацией.
Окисление этилбензола кислородом воздуха осуществляют на лабораторной непрерывно действующей стендовой установке, выполненной из металла при температуре 155°С, давлении 0,45 мПа, объемной скорости подачи воздуха 200 ч-1 в течение 1 ч в присутствии катализатора и инициирующей добавки. В качестве катализатор-инициирующей добавки используют поток, образующийся при отмывке и нейтрализации продуктов реакции от кислых примесей гидроокисью аммония до рН, равного 8, в количестве 0,00005 мас. % в расчете на подаваемый на окисление этилбензол. По окончании первой стадии процесса окисления содержание ГПЭБ в оксидате составляет 15,4 мас. % при селективности его образования 91,9 мол. %.
На второй стадии процесса отделение избыточного неокисленного этилбензола из оксидата осуществляют вакуумной ректификацией при температуре и давлении в кубе 75°С и 9,5 кПа, соответственно, и при подаче в куб ректификационной колонны, оборудованной 12 ситчатыми тарелками, кислородсодержащего газа в виде воздуха, разбавленного азотом до содержания 8 об. % кислорода при объемной скорости подачи 2 ч-1, а в укрепляющую часть ректификационной колонны - острого водяного пара с температурой 90°С при объемной скорости подачи 0,8 ч-1.
После отделения вакуумной ректификацией из оксидата избыточного неокисленного этилбензола получают реакционную массу окисления, содержащую 45,1 мас. % ГПЭБ при селективности его образования 93,6 мол. %.
Как видно из примеров конкретного выполнения, заявленный способ получения гидропероксида позволяет увеличить содержание гидропероксида этилбензола в оксидате до 45 мас. % при повышении селективности его образования более 90 мол. %. Высокая селективность получения гидропероксида позволяет снизить количество отходов, на переработку или утилизацию которых требуются дополнительные энерго- и ресурсозатраты.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОПЕРЕКИСИ ЭТИЛБЕНЗОЛА | 1997 |
|
RU2117005C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОПЕРОКСИДА ЭТИЛБЕНЗОЛА | 1996 |
|
RU2114104C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОПЕРОКСИДА ЭТИЛБЕНЗОЛА | 1998 |
|
RU2128647C1 |
СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТ ЛЕГКОКИПЯЩЕЙ ФРАКЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ ВОЗВРАТНОГО ЭТИЛБЕНЗОЛА ПРОИЗВОДСТВА ОКСИДА ПРОПИЛЕНА СО СТИРОЛОМ | 1998 |
|
RU2140896C1 |
СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПРЕНА И ИЗОБУТЕНА ИЛИ АЛКЕНИЛБЕНЗОЛА | 1998 |
|
RU2170225C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОПЕРОКСИДА ЦИКЛОГЕКСИЛА | 2020 |
|
RU2747484C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНОНА | 2021 |
|
RU2760548C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА | 2017 |
|
RU2648887C1 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОПЕРОКСИДА ЭТИЛБЕНЗОЛА ЖИДКОФАЗНЫМ ОКИСЛЕНИЕМ ЭТИЛБЕНЗОЛА КИСЛОРОДОМ ВОЗДУХА | 1990 |
|
RU2046125C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ЭТИЛГЕКСАНОВОЙ КИСЛОТЫ | 2004 |
|
RU2256646C1 |
Изобретение относится к нефтехимической промышленности, в частности к получению гидропероксида этилбензола (ГПЭБ) в процессе совместного получения стирола и оксида пропилена гидропероксидным методом. Более конкретно, оно относится к первой стадии этого процесса, на которой вырабатывают ГПЭБ жидкофазным окислением этилбензола молекулярным кислородом воздуха. В соответствии с изобретением получение гидропероксида этилбензола осуществляют жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора и инициирующей добавки. В качестве катализатора и инициирующей добавки используют сконденсировавшуюся часть потока отработанного воздуха со стадии окисления этилбензола, обработанную гидроокисью аммония, или поток, образующийся при отмывке и нейтрализации продуктов реакции от кислых примесей гидроокисью аммония до рН 4-8. Избыточный неокисленный этилбензол отделяют вакуумной ректификацией при условии подачи в куб колонны воздуха, разбавленного азотом до содержания 8-12 об.% кислорода, а в укрепляющую часть ректификационной колонны - острого водяного пара. Технический эффект: содержание гидропероксида этилбензола в оксидате до 45 мас.% при селективности его образования более 90 мол.%. 2 пр.
Способ получения гидропероксида этилбензола жидкофазным каталитическим окислением этилбензола кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора и инициирующей добавки, с последующим отделением избыточного неокисленного этилбензола вакуумной ректификацией, отличающийся тем, что в качестве катализатора и инициирующей добавки используют сконденсировавшуюся часть потока отработанного воздуха со стадии окисления этилбензола, обработанную гидроокисью аммония, или поток, образующийся при отмывке и/или нейтрализации продуктов реакции от кислых примесей гидроокисью аммония до рН 4-8, а вакуумную ректификацию осуществляют при условии подачи в куб колонны воздуха, разбавленного азотом до содержания 8-12 об. % кислорода, а в укрепляющую часть ректификационной колонны - острого водяного пара.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОПЕРЕКИСИ ЭТИЛБЕНЗОЛА | 1997 |
|
RU2117005C1 |
ШАЙХУТДИНОВ Р.З | |||
"Энергосберегающая технология подготовки исходных реагентов для синтеза молибденсодержащего катализатора эпоксидирования олефинов", Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Казань, 2011, стр.15-18, рис 13 | |||
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОПЕРОКСИДА ЭТИЛБЕНЗОЛА | 1996 |
|
RU2114104C1 |
US 4066706 A, 03.01.1978. |
Авторы
Даты
2017-10-12—Публикация
2016-01-12—Подача