Катализатор для аммонолиза эфиров @ -оксибензойной кислоты Советский патент 1983 года по МПК B01J23/22 B01J21/02 B01J27/16 C07C121/75 

vj Изобретение относится к катали заторам газофазного аммонолиза эфи ров п-оксибензойной кислоты в лсибензонитрил-полупродукта для син за эффективного инсектицида циано са. и некоторых полимерных матери алов. Известен борфосфорный катализат для аммонолиза этилового эфира П-оксибензойной кислоты содержащи смесь ангидридов ортофосфорной и борной кислот в эквимолекулярных количествах или 10%-ный избыток од ного из компонентов С13Наиболее близким к предлагаемом является катализатор для аммонолиза зтилового эфира п-оксибензойной кислоты, представляющий собой фосфат бора, прокаленный при 300600°С, На этом катализаторе при мольном соотношении этилового эфир ti-оксибензойной кислоты и аммиака равном 1:17 и 350-370°С получают ti -оксибензонитрил с выходом 93 от теоретически возможного 2. Недостатком катализатора являет ся его низкая активность,, Kotoрая в указанных условиях позволяет получить 19,05 г h-оксибензонитри ла с 1 л катализатора в час. Цель изобретения - повышение активности катализатора. Поставленная цель достигается тем, что катализатор для аммонолиза эфиров h-оксибензойной кислоты содержит пятиокись фосфора, окись бора и дополнительно пятиокись ванадия при следующем содержании компонентов, вес.Г 27,60-31,73 Окись бора Пятиокись 7,,66 ванадия Пятиокись Остальное , фосфора Катализатор позволяет пол,учать 11-оксибензонитрил с выходом 90-95 при съеме продукта 110-120 г с 1 л катализатора в час. Катализатор получают путем модифицирования фосфата бора пятиокисью ванадия. Для этого смесь пятиокиси ванадия и порошкообразный фосфат бора измельчают , просеивают , шивают и гранулируют. Гранулы подсу шивают в сушильном шкафу и далее таблетируют. Таблетки прокаливают при 500-700°С в течение 3-8 ч в ток воздуха. Фосфат бора.получают из ор тофосфорной и борной кислот по из- : вестной методике. Готовый кйтализатор в виде таблеток размером 3-5 мм загружают в проточного типа и при пропускают над ним парообразную смесь эфира п -оксибензойной кислоты и аммиака. При мольном соотношении метиловый эфир п -оксибензойной кислоты-аммиак 1:3 и 380-390°С получают нитрил п-оксибензойной кислоты с выходом 90-35 при съеме его 110-120 гс 1 л катализатора в час. Пример) 1. Для приготовления катализатора состава, вес.: V 0 7,0i Р20,,-61,23; 31.73, перемешивают 125 г пятиокиси ванадия, 1500 г ортофосфорной,1000 г борной кислот и 525 мл водного раствора крахмального клейстера в смесителе в течение 0,5 ч. Влажную шихту перегружают в универсальный гранулятор и пропускают через сито с диаметром отверстий 0,6 мм. Влажные гранулы помещают на противни из кварца и выдерживают в сушильном шкафу при 60°С в течение 2 ч. Далее грануль загружают в буНкер таблетировочной машины маркиТМ-40М и прессуют в таблетки диаметром t мм и вы.сотой -6 мм под давлением 200 кгс / /см. Далее таблетки прокаливают при 700°С в течение 3 м в токе Ёоздуха. Аммонолиз метилового эфира h-оксибензойной кислоты проводят на установке проточного типа с реактором, имеющим реакционную камеру из нержавеющей стали марки 1Х18Н ЮТ с внутренним диаметром 2б мм и высотой мм. Пары исходного вещества и аммиак, предварительно нагретые до , пропускают над стационарным слоем катализатора (насыпной объем 0,45 л) при 390°С и мольном соотношении реагентов 1:3. При подаче метилового эфира со скоростью 150 г на 1 л катализатора в час получают 109 г tii-оксибензонитрила.мто составляет Э3% от теоретически возможного. П р и м 6 р 2. Катализатор состава, вес.: VjO 7,67; РгОбб,; 820 28,23 готовят перемешиванием 130 г пятиокиси ванадия, 1500 г ортофосфорной, 850 г борной кислот и 96 г водного крахмального клейстера по примеру 1.. Над Полученным катализатором пропускают 155 г метилового эфира на

1 л катализатора в час в условиях примера 1 и получают 115 г р -оксибензонитрила, что составляет 35% от теоретического.

Пример 3. Катализатор.состава, весД 0,66; PgO 61,7t; B20j 27,6 получают при перемешивании 150 г пятиокиси ванадия, 1200 г ортофосфорнбй и 690 г борной кислот и 08 г водного крахмального клейстера

При подаче 152 г этилового эфира на 1 л катализатора в условиях аммонолиза примера 1 получают 103 г И-оксибензонитрила, что составляет 95 от теоретического.

Пример i. Для приготовления атализатора состава, вес.. 58,61; 31,56 берут 170 г . пятиокиси ванадия, г ортофосфорной и 970 г борной кислот „ и 508 мл водного раствора крахмального клейстера и готовят катализатор по примеру 1 .

Полученный катализатор- загружают в реакционную .трубку.и пропускают над ним 150 г этилового эфира на 1 л катализатора в час в условиях примера 1 и полумают 100 г п-оксибензрнитрила, что составляет 92% от теоретического.

Таким образом, катализатор для аммонолиза эфиров fi -оксибензойной кислоты позволяет при высоком выходе П-оксибензонитрила обеспечивать съем этого нитрила 110-120 г с1 л катализатора в час, т.е. достигается 5-6 кратное увеличение производительности процесса по сравнению с прототипом.

Кроме того, при аммонолиэе эфиров п-оксибензойной кислоты на предлагаемом катализаторе снижается расход

аммиака с 17 до 3 моль на 1 моль исходного вещества.

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ АММОНОЛИЗА ЭФИРОВ П -ОКСИБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ в И-оксибензонитрил,включающий пятиокись фосфора и окись бора,о т л и чающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополнительно содержит пятиокись ванадия, при следующем содержании компонентов, вес.%: Окись бора 27,60-31,73 Пятиркись ванадия 7.,66 Пятиокись фосфора Остальное