Катализатор для жидкофазного окисления ацетальдегида Советский патент 1984 года по МПК B01J31/04 C07C53/12 

(UD vj

00 1Изобретение оттюсится к катализа торам для процесса жидкофазного оки ления ацетальдегида для одновременного получения уксусной кислоты и уксусного ангидрида. Известен катализатор для жидкофазного окисления ацетальдегида, содержащий 1),0-3,0 г/л ацетата меди и 0,6-1,0 г/л хлорида кобальта в ледяной уксусной кислоте С 13Однако данный катализатор характеризуется недостаточно высокой селективностью - содержание перекис ных соединений составляет 3,04,2 г/л, выход уксусного ангидрида 76,6-83,7 мол,%. Кроме того, использование хлорида кобальта создает опасность коррозии металлических поверхностей. Наиболее близким к предлагаемому является катализатор для жидкофазного окисления ацетальдегида, содержащий 3,0-3,98 г/л ацетата меди, 10,17-2511 г/л комплексного соединения трехвалентного кобальта и 0,22 2,33 г/л ацетата кобальта в ледяной уксусной кислоте 2. Однако известный катализатор характеризуется недостаточно высокой селективностью - выход уксусного ан гидрида составляет 67-75%. Цель изобретения - повышение сел тивности катализатора. Указанная цель достигается тем, что, катализатор для жидкофазного окисления ацетальдегида, содержащий ацетат меди и ацетат кобальта в ледяной уксусной кислоте, дополнитель содержит ацетат палладия при следую щем соотношении компонентов, г/л: Ацетат меди 3,0-4,0 Ацетат кобальта 1,00-2,33 Ацетат палладия 0,003-0,030 Ледяная уксусная кислотаДо 1 л Предлагаемый катализатор обладае повышенной селективностью - концент рация перекисных соединений составляет О,5-1,2 г/л, лыход уксусного ангидрида возрастает до 86,7 мол.%. Предлагаемый катализатор готовят путем растворения в ледяной уксусно кислоте гидратированных солей меди кобальта - ацетата меди Си(С2Н202)2 4П,0, ацетата кобальта Co(C2H,QJ2H2 с последуюишм добавлением раствора ацетата палладия Pd(0211,02)2 в ледя ной уксусной кислоте. 71 1. 0,4 Пример 1 . U,i г ацетата меди, 0,233 г ацетата кобальта растворяют в 16,7 мл ледяной уксусной кислоты непосредственно перед опытом, к полученному раствору добавляют 3 мл раствора ацетата палладия в ледяной уксусной кислоте, содержащего 0,03 г ацетата палладия. К полученному раствору добавляют 80,3 мл уксусного ангидрида и 70 мл полученной смеси заливают в реактор. Приготовленный таким образом катализатор содержит следующие компоненты, г/л уксусной кислоты: ацетат меди 4,0, ацетат кобальта 2,33,ацетат палладия 0,03. Активность катализатора испытывают в реакции жидкофазного окисления ацетальдегида в лабораторной установке барботажного типа со стеклянным реактором. Раствор катализатора поддерживают в реакторе во взвешенном состоянии на перфорированной тарелке давлением азотвоздушной смеси. Скорость подачи азота составляет 90,5 л/ч, воздуха 180,8 л/ч, ацетальдегида 200-240 мл/ч. Температура в реакторе 42-45 С, давление атмосферное. Селективность образования уксусного ангидрида в присутствии катализатора составляет 81,3 мол.%. Пример 2. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л уксусной кислоты: ацетат меди 4,0, ацетат кобальта 2,33, ацетат палладия 0,017. Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофаяном окислении ацетальдегида в присутствии катализатора составляет 82,7%. Пример 3. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л уксусной кислоты: ацетат меди 4,0 ацетат кобальта 2,33, ацетат палладия 0,010. Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофазном окислении ацетальдегида в присутствии катализатора составляет 84,4 мол.%. Пример 4. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л уксусной кислоты: ацетат меди 4,0, ацетат кобальта 2,33, ацетат палладия 0,008. Селективность образования уксусного ангидрида в присутствии катализатора составляет 86,5 мол.%. Пример 5. По методике, опи санной в примере 1 готовят катализатор, содержащий, г/л уксусной кис лоты: ацетат меди 4,0, ацетат кобал та , ацетат палладия 0,004. Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофазном окис лении ацетальдегида в присутствии катализатора составляет 86,5 мол.%. Пример 6. По методике, опи санной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л уксусной кис лоты: ацетат меди 3,5, ацетат кобал та 1,2, ацетат палладия 0,004. Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофазном окислении ацетальдегида в присутствии катализатора составляет 84,6 мол.%. Пример 7. 1о методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, .содержащий, г/л уксусной кисл ты: ацетат меди 3,0, ацетат кобальта 1,0, ацетат гталлапия 0,004, Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофазном окислении ацетальдегида в присутствии катализатора составляет 87,1 мол.%. Жидкофазное окисление ацетальдегида в присутствии предлагаемого и известных катализаторов Пример 8. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л уксусной кислоты: ацетат меди 4,0, ацетат кобаль-, та 2,33, ацетат палладия 0,003. Селективность образования уксусного ангидрида в присутствии катализатора составляет 83,2 мол.%. Пример 9(для сравнения). По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л уксусной кислоты: ацетат меди 3,0, ацетат кобальта 1,0, (промышленньй катализатор - прототип). Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофазном окислении ацетальдегида в присутствии катализатора составляет 59 мол.%. П р и м е р 10(для сравнения). По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л уксусной кислоты: ацетат меди 3,0, хлорид кобальта 1,0. Селективность образования уксусного ангидрида в присутствии катализатора 82,5 мол.%. В .таблице представлены результаты испытания предлагаемого и известных катализаторов.

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ЖИДКОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ АЦЕТАЛЬДЕГИДА, включающий ацетат меди и ацетат.кобальта в ледяной уксусной кислоте, отличающийся тем, что, с целью повьпаения селективности, он дополнительно содержит ацетат палладия при следующем соотношении компонентов, г/л: Ацетат меди 3,0-4,0 Ацетат кобальта 1,00-2,33 Ацетат палладия 0,003-0,030 Ледяная уксусная кислотаДо 1 л §

2,33

4,0 2,33 4,0 2,33 4,0 2,33 4,0 2,33 4,0 1,20 3,5 1,00 3,0

81,5 82,7

84,4 86,5 86,5 84,6 87,1

Из результатов приведенных в ,таб-в направлении образования уксусного

лице, следует, что предлагаемый ка-ангидрида до 81,5-87,1 мол.% против

тализатор (примеры 1-8) приводит к 2059-82,5 мол.% в присутствии известповышениго селективности катализатораных катализаторов.

. Продолжение таблицы