Способ получения винилацетата Советский патент 1987 года по МПК C07C69/15 C07C67/04 

112931

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения винилацетата (ВА) - исходного продукта дпя промьшшенности пластических масс, синтетических лаков и5 клеев, пленочных материалов и других полимерных материалов.

Цель изобретения - увеличение производительности и срока службы катализатора путем предварительной обработки парогазовой смеси исходных продуктов в адиабатическом реакторе, заполненном активированным гранулированным углем, содержащим окись или ацетат цинка в количестве 0,5-5,0%, или смесью активированного угля, окиси или ацетата и поливинилового спирта при соотношении компонентов смеси 10:0,1-1,0:2, при весовом количестве активированного угля в адиабатическом реакторе по отношению к количеству катализатора к реакторе 5-20%.

Процесс осуществляют на установк состоящей из газодувки ацетилена, испарителя уксусной кислоты (УК), подогревателя парогазовой смеси, адиабатического аппарата предварительной обработки, представляющего собой термоизолированную трубку длиной 1 м и диаметром 0,025 м, реактора синтеза со стационарным слоем катализатора (трубка длиной 3 м и диаметром 0,025 м, снабженная рубаш кой) и конденсатора .продуктов реакции. В испаритель УК подают ацетилен под давлением 0,2-0,6 атй, где при 40-105°С ацетилен насыщается

Примеры 2-6. Иллюстрируют влияние весового содержания окиси (ацетата) цинка в активированном угле - наполнителя адиабатического

5

0

5

0

702

парами УК. Парогазовая смесь ацетилена и УК (молярное соотношение аце- тилен:УК 4:1) после подогрева в подогревателе до 160-200°С поступает в адиабатический аппарат предварительной обработки парогазовой смеси, из которого реакционную смесь с постоянной объемной скоростью подают в реактор синтеза. Температура синтеза 200 С. Синтез продолжают до снижения производительности катализатора на 5% от производительности в начале опыта. Сравнительный срок службы катализатора определяют по времени между началом синтеза при 200°С и началом снижения производительности, производительность ката- лизатора - на основании количества

- полученного винилацетата за срок службы катализатора. В качестве катализатора синтеза используют ацетат цинка (22-30%) на активированном угле марок АРА, АРД и АГН-1.

Пример 1 (прототип). Процесс осуществляют в указанном реакторном узле. Адиабатический аппарат (предреактор) предварительной обработки заполняют катализатором в количестве 20% от веса.катализатора в реакторе. Температура в реакторе 200°С, в адиабатическом аппарате 150 и 180°С. В качестве к атализато- ра используют три вида контактов - ацетат цинка-на активированных углях марки АРА, АРД и АГН-1.

Условия предварительной обработки парогазовой смеси и результаты синтеза ВА (по прототипу) представлены

- в табл. 1..

Т а б л и ц а 1

аппарата предварительной обработки при 160-200 С на содержание винил- ацетата в конденсате после аппарата предварительной обработки.

аппарата предварительной обработки (в скобках приведены значения при

Проведение процесса при содержании окиси (ацетата) цинка менее 0,5 приводит к проскоку вредных примесей содержащихся в исходной реакционной смеси (грмологи ацетилена, сернистые и.смолистые примеси), в реактор синтеза, что приводит в резкому падению активности катализатора и снижению производительности. Увеличение со- держания окиси (ацетата) цинка свыше 5% приводит к интенсивному разви- тию основной реакции в адиабатическом реакторе, что нарушает температурные режимы как в адиабатическом аппарате, так и в реакторе синтеза.

10

15

20

2,5 25

178 186 195 201 170200

(170)(182)(195)(198)(165)(200)

911,5 14 15,5815,5

(8,5)(12)(13,5)(14)(8)(14,5)

ставлено в табл.2.

Таблица2

При меры 7-12, Иллюстрируют влияние количества наполнителя в аппарате предварительной обработки по отношению к количеству катализатора в реакторе синтеза на производительность и срок службы катализатора. В реактор загружено 1 л катализатора - ацетат цинка на активированном угле (марка АРА), Б аппарат предварительной обработки загружают наполнитель, содержащий 5% окиси (ацетата) цинка на активированном угле.

Результаты приведены в табл.3,

ТаблицаЗ

10

15

20

2,5 25

«

Уменьшение количества наполнителя менее 5% приводит к снижению срока службы катализатора. Увеличение свыше 20% нецелесообразно, так как приводит к увеличению сопротив- ления слоя и росту энергетических затрат.

П р и м е р ы13-19. Иллюстрирую влияние добавок в наполнитель поливинилового спирта на производитель- ность и срок службы катализатора.

Процесс проводят при различных соотношениях активированного угля

Соотношение активированныйугопьгокись (ацетат цинка:поли- виниловый спирт20:0,1:1 20:0,1:2 20:0,1:3 20:0,5:2 20:1:1 20:1:2 20:1:3

Съем ВА, г/л.-kt- ч

170180182192195201 i98

(170)(178)(170) (193) (190) (195) (195)

Примеры 20-22. Иллюстрируют влияние марок активированного угля, используемого в качестве носителя .катализатора и наполнителя.

Для определения влияния предварительной обработки парогазовой смеси на срок службы и производительность катализаторов на различных носителях в реактор синтеза поочередно загружают 1 л катализатора на активированных углях марок АРД, АРА, АГН-1 и при 200 С проводят синтез ВА без предварительной обра0 6

(АРА), окиси (ацетата) цинка и поли- винИлового спирта в аппарате предварительной обработки. Количество наполнителя составляет 20% от веса катализатора. Температура в аппарате предварительной обработки , температура в реакторе синтеза 200°С. I

Влияние добавок поли винил ОБО го- спирта на производительность и срок службы катализатора представлено в табл.4.

Таблица4

ботки парогазовой смеси. После этого синтез на этих же катализаторах повторяют при подключенном аппарате предварительной обработки парогазовой смеси, заполненном слоем наполнителя в количестве 20% от веса катализатора, при соотношении активированный угол:окись (ацетат) цинка:поливиниловый спирт 20:l;i24 Температура в аппарате предварительной обработки 180°С, температура синтеза 200°С.

Результаты опытов представлены

в табл.5.

Пример

20 21 22

Проведение процесса согласно заявленному способу приводит к увеличению производительности и срока службы катализатора на 20-25%.

Формула изобретени

Способ получения винилацетата взаимодействием уксусной кислоты и ацетилена в газовой фазе в реакторе синтеза в присутствии ацетата цинка на активированном угле в качестве катализатора, включающий предварительную обработку парогазовой смеси исходных продуктов в адиабатическом реакторе, заполненном катализатором на основе активированного угля и

Редактор М.Дылын

Составитель Н.Капитанова

Техред А.Кравчук Корректор Н.Король

Заказ 343/25Тираж 372Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ТаблицаЗ

соединения цинка, отличающ и и с я тем, что, с целью увеличения производительности процесса и срока службы катализатора, в качестве катализатора на основе активированного угля и соединения цинка

используют активированный гранулированный уголь, содержащий окись или ацетат цинка в количестве 0,5- 5,0%, или смесь активированного угля, окиси или ацетата цинка и поливинилового спирта при их весовом соотношении 20:0,1-1,0:2, при весовом количестве активированного угля в адиабатическом реакторе по

отнощению к количеству катализатора в реакторе синтеза, равном 5-20%.

Изобретение относится к эфирам карбоновых кислот, в частности к получению винилацетата (ВА) исходного продукта для промыпиЛнности пластических масс, синтетических лаков и клеев, пленочных материалов. Увеличение производительности и срока службы катализатора (КТ) достигается использованием другого КТ. Получение ВА ведут в газовой фазе из СН дСООН и ацетилена в присутствии КТ-активированного гранулированного угля содержащего 0,5-5 мас.%. ZnO или (CHjCOO)jj Zn, или смесь ZnO и (CHjCOO)2Zn с поливиниловым спиртом, взятых в массовом соотношении, равном 20:0,1-1:2. Исходную парогазовую смесь предварительно перед реак- тором синтеза пропускают через адиабатический реактор, заполненный указанным КТ, в количестве 5-20% от массы КТ в реакторе синтеза. Способ обеспечивает увеличение производительности процесса по ВА на 20-25% при одновременном увеличении срока службы КТ с 8-10 до 12-17,5 сут. 5 табл. (Л