Катализатор для окисления метанола в метилформиат и способ его получения Советский патент 1988 года по МПК B01J23/44 B01J31/02 B01J37/00 C07C69/06 

14

Изобретение относится к гомоген-- ным катализаторам для окисления НОЛа в метилформиаТо

Метилформиаг является важным по лупро,цуктом органического син теза и используется для получения муравьи - ной кислоты и диметилформамида,

изобретения является повышение активности и селективности катализатора и упрощение способа приготовления о

Изобретение иллюстрируется следую щими примерамио

Пример 1 о Методика приготовления катализаторао

г (0,009 моль) ацетата палла

20

25

30

35

ДНЯ И Оэ2 г {OjOOl моль) 5,10-фенан- тролина (phen) растворяют в 250 мл метанолао Молярное соотношение ацета -уа пагшадия (П) к 1 ,1 О-фенантролину 9;1о Раствор в;1куумируют и затем сьщают водородом при 20 С и 1 атм при непрерывном перемешивании в тече ние 30 мин. Затем реактор продувают азотом и отгоняют в токе азота метанол

Получа5от 1,0 г катализатора - (вы- код количественный)„

Катализатор представляет собой вещество темно-коричневого цвета, корошо растворимое в метаноле, уксусной кислотеg ацетонитриле. Согласно данным элементного анализа получен- катализатор содержиТг мас„%: Палладий82,6

1 р Ю- -Фенантро - ЛИН17 5 4

Применять катализатор более удоб« но в метанольном раствора,, в котором ,« его получают, Твво выделять его из маточного раствора нет необходимостио Таким образомJ катализатор можно по- гхучать непосредственно в реакторе окисления метанола в метилформиат,

Пример2о Окисление метанола в метилформиат под действием предлагаемого катализаторао

В проточный по кислороду термостатированный реактор помещают 50 мл метанолаJ содержащего 1,8 г катали затора Содержание катализатора в реакционной смеси составляет 36 г/ло Катализатор содержит 82,6 масД najp ладия и маСо% ),10-фенантролина Температуру в реакторе повьш шот до и пропусказот через реактор кис« лород со скоростью 30 л/ч на протяже НИИ 3 ч

45

50

55

10

15

20

25

30

35

,«

5

0

5

Концентрацию продуктов реакции окисления метанола определяют методом газовой хроматографии:метилформиат - колонка 200-0,3 см, 10% нонил- фталата на хроматонё, двуокись углерода и ВОДУ - колонка 2500,3 см, поли- сорб-1.Выход метилформиата составляет 30,9 г (0,51 моль), двуокиси углерода - 1,35 г (0,03 моль)о Конверсия метанола 84,3%о Согласно данным анализа и материального баланса формальдегид и муравьиная кислота не образуются. Селективность превращения метанола в метилформиат 97,1%.

Съем метилформиата с 1 л реакционного объема равен 206 г/Чо Съем ме- тилформиата с 1 г катализатора состав ляет 5,72 г/ч

В таблице приведены данные о влиянии соотношения палладия и 1,10-фе- нантролина в катализаторе на его активность и селективность,,

Катализатор с различным содержанием палладия и 1,10-фенантролина получают согласно примеру 1, изменяя исходное соотношение ацетата палладия (П) и 1,10-фенантролина, Загрузка катализатора составляет 0,6 г Скорость подачи кислорода 10 л/Чо Температура в реакторе 50 Со Время реакции 10 ч

Таким образом, предлагаемый катализатор обладает активностью в 8-12 раз превышающей активность катализатора-прототипа. Съем метилформиата с 1 л реакционного объема достигает 200 г/Чо

Использование предлагаемого спо- со ба окисления метанола в метилфор- миат позволит избежать применения дефицитной муравьиной кислоты и дорого стоящего коррозионностойкого оборудования (в случае этерификации) или значительно уменьшить капитальные и энергетические затраты (в случае кар- бонилирования метанола).

Формула изобретения

1о Катализатор для окисления мета«нола « метилформиат на основе палладия, отличающийся тем, что, с целью повьпиения активности и селективности катализатора, он дополнительно содержит 1S10-фенантролин

1426631 -

при следующем содержании компонентов щ и и с я тем, что, с целью упроще маСо%: ния способа приготовления катализатора

Палладий62-90

1,10- Ьенаитро-

ЛИН

Остальное 2. Способ получения катализатора для окисления метанола в метилформи- ат на основе палладия, отличаю

и получения катализатора с повьшенной активностью и селективностью, ацетат палладия и 1,10-фенантролин берут в молярном соотношении (15-3):1 и растворяют в метаноле, полученный раствор обрабатывают водородом

и получения катализатора с повьшенной активностью и селективностью, ацетат палладия и 1,10-фенантролин берут в молярном соотношении (15-3):1 и растворяют в метаноле, полученный раствор обрабатывают водородом

Изобретение касается каталитической химии, в частности получения катализатора,(КТ) для окисления метанола в метилформиат- МФ) - полупродукт для синтеза диметилформамида. Для упрощения процесса и повышения активности КТ на основе палладия вводят в него 1,10-фенантролин в молярном соотношении (15-3):1, растворяют в метаноле и обрабатывают водородом. В КТ содержится 62-90 мас.% палладия и остальное 1,Ю-фенантролин, При окислении метанола в присутствии КТ обеспечивается производительность процесса по МФ с 1 л реакционного объема до 200 г/ч. Активность КТ воз« растает в 8-12 разо 2 СэП,, ф-лы, 1 табло