Катализатор для жидкофазного окисления ацетальдегида Советский патент 1988 года по МПК B01J23/889 B01J31/04 

4)

00

00

к

00

Изобретение относится к катализаторам для процесса жидкофазного окисления ацетальдегида с целью получения уксусной кислоты, содержащей мини- альнЫе количества примесей муравьиной кислоты.

Цель изобретения - повышение активности катализатора за счет дополг нительного содержания ацетата железа и соотношения компонентов.

Пример 1. В колбу вместимостью 250 см , содержащею 50 см уксусной кислоты ледяная, вносят и растворяют при перемершвании и одновременном нагревании до 45 С 0,3 г ацетата марганца, затем последовательно растворяют 0,15 г ацетата кобальта, 0,12 г ацетата никеля, 0,03 г ацетата железа и добавляют 50 см уксусной кислоты.

Полученный раствор содержит, г/л: ацетат марганца 3,0; ацетат кобальта 1,5; ацетат никеля 1,2; ацетат железа 0,3,

Активность катализатора определяют в реакции жидкофазного окисления, осуществляемой при и давлении 2 ати, в реакторе барботажного типа , изготовленного из легированной стали Х17Н13МЗТ диаметром 18 мм и высотой 50 см, снабженном перемешивающим устройством, обеспечивающим контакт газ:жидкость,

В реактор загружают 65 см смеси, состоящей из 14 см катапиэаторного раствора и 51 см ацетальдегида , В нижнюю часть реактора подают кислород со скоростью 30 нл/ч. Продолжительность опыта определяют по времени достижения степени концентрации ацетальдегида, превьш1ающей 95%,

Образующийся в результате реакции жидкий продукт - неочищенная уксусная кислота содержит примеси муравьиной кислоты, метилацетата, воды, ацетальдегида, тяжелокипящих побочных продуктов, катализатора (в сумме не более 4-4,5 мас,%). Газообразные продукты реакции содержат двуокись углерода, метан, непрореагировавщий кислород, азот, ацетальдегид, уксусную кислоту,

Степень конверсии ацетальдегида 95,4, время окисления 54,6 мин, селективность 92,8%,

Пример 2, По методике, опи- санной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л: ацетат марO

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ганца 3,0; ацетат кобальта 1,2; ацетат никеля 1,2; ацетат железа 0,6.

Проводят жидкофазное окисление ацетальдегида в присутствии катализатора дри условиях, аналогичных примеру 1 .

, Степень конверсии ацетальдегида 95,3%,время -окисления 51,3 мин, селективность 92,5%.

Результаты опытов по исследованию активности катализатора в зависимости от его состава и количества в реакционной смеси по примерам 1-20 приведены в таблице, УСЛОЕИЯ опытов аналогичны примеру 1, Анализ полученных результатов показывает, что активность катализатора повышается только при наличии в его составе ацетата железа и определенного соотношения компонентов.

Из результатов, приведенных в таблице, следует также, что оптимальными являются составы катализатора, представленные в примерах 3, 4, 9, 11,

Уменьшение или увеличение соотношения марганца:железо в катализаторе по сравнению с оптимальным (3-3,5:1) приводит к Снижению его селективности. При увеличении содержания железа в катализаторе выше оптимального (примеры 4, 5, 10,1 11) его активность продолжает увеличиваться, однако селективность при этом существенно падает, что экономически нецелесообразно.

При уменьшении содержания железа ниже оптимального (примеры 1, 2, 7, 8) активность катализатора падает при содержании высоких показателей селективности.

Таким образом, предлагаемый катализатор обладает повьшенной активностью. Активность катализатора превышает активность известного катализатора на 20-35% и при этом сохраняется его высокая селективность.

Формула из обретения

Катализатор для жидкофазного окисления ацетальдегида, содержащий ацетаты марганца, кобальта и никеля в уксусной кислоте, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения активное ти катализатора, он дополнительно содержит ацетат железа при .следукяцем соотношении компонентов, г/л:

Ацетат марганца 0,2-2,5

Изобретение касается производства альдегидов, в частности катализатора для жидкофазного окисления ацетальдегида - полупродукта в промышленном органическом синтезе. В состав катализатора входят, г/л: ацетат марганца 0,2-2,5; ацетат кобальта 0,05-1,2; ацетат никеля 0,05- 1,5; ацетат железа 0,07-1,5 и уксусная кислота - до Гл. Этот катализатор обеспечивает получение уксусной кислоты с минимальнымипримесями муравьиной кислоты при степени кйн- версии ацетальдегида до 95-96,3% и селективности до 95-97,7% против соответственно 92,6% и 93% в известном случае. 1 табл. i (Л