Способ окисления парафина Советский патент 1985 года по МПК C07C51/225 C07C53/00 C07C27/12 

4 Ю

4

а а

Изобретение относится к усовёршествованному способу окисления парафина; который используют в производстве синтетических жирньпс кислот (СЖК) и спиртов (СЖС).

Известен способ окисления парафина кислородсодержащим газом при температуре 130 107с в присутствии катализатора стеарата марганца с последующим введением стеарата калия для предотвращения осмоления Л .

Недостатком.данного способа- является большая продоллсительность окисления: через 14 ч кислотное число (к,ч.) составляет 60 мг КОН/г, через 9 ч к.ч. 40, причем окислению подвергают более реакционный по сравнению с жидкими углеводородами твердый парафин (см. таблицу), а также невысокая глубина окисления (к,ч, 60),.

Целью изобретения является ускорение процесса.

Поставленная цель достигается предложе 1ным способом окисления парафина кислородсодержащим газом в присутствии катализатора при разряжении 45-600 мм рт.ст. и 125-170 С

В качестве сырья используют жидки парафин широкого фракционного состава (пределы выкипания 190-400 С; состав Н-алканов преимущественно от Hj2AO C25H52 т.е. смесь жидких и легкоплавких твердых (мягких) парафиновых углеводородов; содержание ароматических углеводородов 3,8% кислотное число 0; оптическая плот- ность относительно воздуха 0,1). -В качестве катализатора используют стеарат марганца или стеарат калия или их смесь. Кислотное число определяют по стандартной методике путем титрования. Степень осмоления сравнивают по величинам оптической плотности, определяемым на фотоэлектрокалориметре в зеленом свете.

Пример 1. Процесс окисления парафина проводят в пенном режиме на лабораторной установке, состоящей из окислительной с электрообогревом стеклянной колонки диаметром 35 мм и длиной рабочей зоны 450 мм с распределительной стеклянной решеткой, дефлегматора с стеклянной насадкой и охлаждением, холодильника с водяным охлаждением, емкости сбора конденсата, реометра с буферной емкость блока автоматического регулирования

теплового режима, вакуумного масляного насоса МР-5, образцового вакуумметра.

Нагретый (до 70-8G°C) парафин смешивают с катализатором и заливают в предварительно вакуумированную и нагретую колонку. Снизу через распределительную решетку в колонку с помощью вакуумного масляного насоса через реометр и буферную емкость засасывают воздух.

Оксидат отбирают снизу колонки. Сверху колонки отходят пары относительно низкомолекулярных продуктов окисления, которые большей частью конденсируют в дефлегматоре и возвращают в колонку, а частично из дефлагматора подают в,наклонный холодильни и далее в емкость.

Определение кислотного, карбонильного чисел и числа омыления оксида производят по стандартным методикам путем титрования.

Навеска парафина составляет 40 г, навеска стеарата марганца (используемого в качестве катализатора) - 0,36 г (0,9 мас.% на парафин). Расход в оздуха (к) 1,1-1,3 л/мин. Время ведения процесса (11) 3 ч; остаточное давление (Р) 350110 мм рт.ст.: темпратура (t) USjra C.

Анализ оксида показывает: к,ч. Г мг ХОН/г; карбонильное числр (крб.ч. 70 мг кон/г; число О1 йшения (ч.о.) 80 мг КОН/Г.

Пример 2. А1галогичным образом проводят процесс окисления парафина ирп 320,t10 мм рт.ст. остаточнн-о давлгмшя в течение 4 ч. Количество стеардта марганца 1,3 мас.% «а парафин; t U 1,3 ,5 js/MHH.

К.ч, оксидата , црб.ч, , ч.о, .

Пример 3. Аналогично осуществляют процесспри следующих условиях: р 300±10 мм рт.ст,; 1,4,5 ч| . 150±тОс; и 1,2-1,4 Л/мин; КОЛИчастно стеарата марганца- 1,0 масЛ на -шрафико:

Показаталн оксидата: к.ч. vHS, крб.ч. .

Пример 4. Аналогичным образом проводят процесс при р 590110 мм рт.ст.; t 150i3°C; U 4,3-4,5 л/мин; 2 ч; концентрация стеарата марганца .ТуЗ мас.% на парафин. 3 Показатели оксидата: к.ч. 95, крб.ч. 15, ч.о. 105. Пример 5. Аналогично осуществляют процесс при следующих условиях: р 200ilO мм рт.ст.; t 15013 С; и 1,2-1,3 л/мин; С 3,5 ч; концентрация стеарата марга ца /v 1,3 мас.% на парафин. Показатели оксидата: к,ч. крб.ч. 40. Пример 6. Аналогично пров дят процесс окисления парафина при р lOOtlO мм рт.ст.; t 1$Oi5°C; и 1,3-1,4 л/мин; ( - 2 ч; концентр ция стеарата марганцал 0,6 мас.% н парафин. Показатели оксидата: к.ч., крб.ч., ч.о.л,75. Пример 7. Аналогичным обр зом проводят процесс при ЗООЦОмм рт.ст. в течение 3 ч при . Концентрация стеарата марганца сос тавляет 1,3 мас.% на парафин; и 1,8-250 л/мин. Показатели оксидата: к.ч. U 45, крб.ч. /ч/ 55. Пример 8, Аналогично осуществляют процесс при следующих условиях: р 55±10 мм рт.ст.; t 150±5 Cj 4 ч; концентрация стеа та марганца 1,1 мас.% на парафин Показатели оксидата: к.ч , крб.ч. 50. 74 Пример 9. Аналогично примеру 1 проводят процесс окисления парафина в присутствии в качестве катализатора стеарата калия, р 220+10 мм.рт.ст.; t 150t3 C| и 1,2-1,4 л/мин; о 4 ч; концентрация стеарата калия ,3 мас.% на парафин. Показатели оксидата: к.ч. f 70, крб.ч. ,л - 95. Пример 10. Аналогичным образом осуществляют процесс окисления парафина с использованием в качестве катализатора смеси стеаратов марганца и калия при мольном соотношении 1:1. Условия проведения процесса: р рт.ст; t150t3°C; U 4,44,5 л/мин; 2,5 ч; концентрация катализатора 0,6 мас.% на парафин, f Полученные результаты приведены в таблице. Как видно из таблищ.1, предложенньш способ позволяет ускорить процесс за счет сокращения продолжительности процесса до 2-4,5 ч против 9-14 ч в известном способе , а также увеличить глубину окисления до к.ч. 70-, 150, против 60 в известном способе

СПОСОБ ОКИСЛЕНИЯ ПАРАФИНА кислородсодержащим газом в присутствии катализатора при повьппениой температуре, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса, процесс ведут при разряжении 45600 мм рт.ст. и 125-170 с.

145i2

50±10

1,1-1,3 3Стеарат

1,3-1,5 4То же 1,2-1,4 4,5

4,3-4,5 ,2-1,3 3,,3-1,4 ,8-2,0 ,4-1,5 4

70

65

80

0,9 марганца

270

105

75

10 230±10 .Г50±3 4,4-4,5 2,5 Смесь 0,6 95

Прототип 130

130

Продолжение таблицы

70

95

калия

15

стеаратов марганца и калия

9

40

18

стеаратов марганца и калия

14 То же

60

.10