Способ получения уксусного ангидрида Советский патент 1985 года по МПК C07C51/56 C07C53/12 

1 Изобретение относится к усовер-шествованному способу получения уксусного ангидрида, который исполь зуется в широмтх масштабах в химической промышленности, для производ ства ацетатов целлюлозы, Фармацевтических препаратов, красителей и т.п. Цель изобретения - повышение конверсии уксусной, кислоты и умень шение сажеобразований . П р и м е р .1. Насосом-дозаторо через кварцевую трубку диаметром 20. мм и,длиной 200 мм подают 40 г 99,8%-ной уксусной кислоты, содержа щей 0,12 г (0,3 вес.%) триэтилфосфата (ТЭФ), со скоростью 0,012 г/с температура реактора , остаточ ное давление в реакторе 200 мм рт. ст и время контакта 0,9-1 с. На выходе из реактора к продуктам пиролиза добавляют 0,3 вес.% Ш. Образующийся при пиролизе кетен поглощается ледяной уксусной кислотой. Кон версия уксусной кислоты составляет 61,8%, селективность образования кетена 92%. Выход уксусного ангидри да 38,96 г (56,85%) . В аналогичных условиях проводят опыты по пиролизу уксусной кислоты в присутствии смешанного катализатора - триэтилфосфата и нитрата аммония. При использовании смешанного катализатора нитрат аммония предварительно растворяют в воде в соотношении 1:1 и смешивают с уксусной кислотой, затем в полученный 22 раствор добавляют 0,05-0,2% ТЗФ и полученную смесь подают на пиролиз. Резульаты экспериментов приведены в табл. 1 . Пример 2. Насосом-дозатором через кварцевую трубку диаметром 20 ,чм и длиной 200 мм подают 40 г 99,8%-ной уксусной кислоты, содержащей 0,16 г (0,4 вес.%) трибутилфосфата (ТБФ) со скоростью 0,01 2 г/с. Температура реактора 710°С, остаточное давление в реакторе 200 мм рт.ст. и время контакта 0,9-1 с. На выходе из реактора к продуктам пиролиза добавляют 0,3 вёс.% NH.. Образ тощийся при пиролизе кетен поглощается ледяной уксусной кислотой. Конверсия уксусной кислоты составляет 60,9%, селективность образования кетена 91,9%. Выход уксусного ангидрида 37,77 г (55,54%). В аналогичных условиях проводят опыты по пиролизу уксусной кислоты в присутствии смешанного катализатора - ТБФ и НТА. Смесь для пиролиза готовят подобно примеру 11 Результаты экспериментов приведены в табл. 2. Пример 3. Процесс пиролиза осуществляют в примерах 1 и 2 реакторе, при изменении состава катализатора, температуры реакции, давлении и времени контакта реагента. Результаты опытов приведены в табл. 3. Таблица 1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УКСУСНОГО АНГР ЦРВДА каталитическим пиролизом уксусной кислоты при 650-78Пс и давлении в реакторе 100-300 ммрт.ст.. времени контакта 0,03-3 с в присутствии катализатора триалкилфосфата с введением в продукты пиролиза 0,3-0,5 мас.% аммиака и последующим поглощением образующегося квтена ледяной уксусной кислотой о т л И чающийся тем, что, с целью повышения конверсии уксусной кислоты и уменьшения сажеобразования, в качестве катализатора используют триэтилфосфат (ТЭФ) или трибутилфосфат (ТБФ) в смеси с нитратом аммония (НТА), взятых в количестве ТЭФ 0,050,2 мас.% или ТБФ 0,2-0,3 мас.% и НТА 0,2-0,5 мас.% от массы уксусной g кислоты. (Л

0,04% ТЭФ + 0,2% НТА

0,2% ТЭФ + 0,2% НТА

0,05% ТЭФ + 0,2% НТА

0,05% ТЭФ + 0,5% НТА 0,2% ТЭФ + 0,5% НТА 0,2% ТЭФ + 0,6% НТА

91,8 93,1 92,5 92,9 93,8 93,8 1 9 10 - - Оп

0,4% ТБФ (прототип)

0,25% ТБФ + 0,2% НТА

0,15% ТБФ +0,5% НТА

0,3% ТБФ + 0,4% НТА

.0,2% ТБФ + 0,5% НТА

0,2% ТБФ + 0,5% НТА

0,3% ТБФ +0,5% НТА

0,3% ТБФ + 0,6% НТА

0,3% ТБФ + 0,1% НТА

Состав катализатора, вес.%

Опыт

0,1 ТЭФ + 0,4 НТА

20,2 ТЭФ + 0,4 НТА

30,1 ТЭФ + 0,4 НТА

0,05 ТЭФ + 0,4 НТА

91,9 92,9 90,3 93,3 93,1

92,8 93,0 93,0 92,4

Таблица 3

СелективДавлеКонверВремясия, % ность, % , конние, мм рт.ст. такта, с

300

2,9 55,3

68,1

300

68,7

93,1 200 0,2 29,5 96,1

200

1,2 72,1

93,3 123 0,2% ТЭФ + 0,1% НТА65,892,3 0,1% ТЭФ + 0,4% НТА82,192,1 -ч-- - - --- - - .--«-.™.-. - - -.-..™.-.в. -«..-..вввв. ....«.- Пиролиз уксусной кислоты проводится с использованием 0,3% ТЭФ в качестве катализатора в режиме работы всех опытов, описанных в таблице на протяжении 140 ч. В результате работы на стенках реактора осело 1,905 г сажи. При проведении процесса пиролиза в течение 140 ч, в том же режиме с использованием смешанного катализатора - 0,2 ТЭФ + 0,5% сажеобразование не наблюдалось. Состав катализаторауксусной % 11820224 Продолжение табл, 1 Таблица 2 Конверсия Селективность, кислоты, %