Способ получения акриламида Советский патент 1990 года по МПК C07C233/09 

Изобретение относится к органической химии, а именно к усовершенствованному способу получения акриламида.

Целью изобретения является повышение селективности целевого продукта.

Пример 1. Катализатор медно- магниевый состава СиО 66,0%, MgO 34,0% в количестве 0,27 г измельчают до размера частиц 0,1-0,3 мм и восстанавливают водородом в смеси с азотом при ЗОО С. Расход водорода 0,5 л/ч, азота 2 л/ч. Восстановление проводят на протяжении 2 ч. Для гидратации акрилонитрила готовят смешением катализатор, который содержит 98,0% восстановленного медно-магниевого катализатора и 2% смеси солей сульфата натрия и сульфата меди при массовом соотношении 1:2,5.

Для проведения реакции гидратации берут 0,24 г приготовленного катализатора и 5 г 7%-ного водного раствора акрилонитрила. Гидратацию проводят

при 80 С на протяжении 1,5 ч. Конверсия акрилонитрила составляет 94,0% при 95,6% селективности и образуется 4,4% этиленциангидрина.

Пример 2. Для гидратации акрилонитрила готовят катализатор, который содержит 96,0% восстановленного медно-магниевого катализатора и 4,0% смеси солей сульфата натрия и сульфата меди при массовом соотношении 1:2,5. Состав катализатора и условия восстановления аналогичны примеру 1.

Для проведения реакции берут 0, 24 г приготовленного катализатора и 5 г 7%-ного водного раствора акрилонитрила. Гидратацию проводят при 80°С на рротяжении 1,5 ч. Конверсия акрилонитрила составляет 94,8% при 100%.

селективности.

Пример 3. Для гидратации акрилонитрила готовят катализатор, который содержит 94,5% восстановлен(Л

с

ел

СП

00 00

СО

СО

ного медно-магниевого катализатора и 5,5% смеси солей сульфата натрия и сульфата меди при массовом соотношении 1i2,5. Состав катализатора и условия проведения восстановления аналогичны примеру 1.

Для проведения реакции гидратации берут 0,24 г приготовленного катализатора и 5 г 7%-ного водного раствора акрилонитрила. Гидратацию проводят при 80 С на протяжении 1,5 ч. Конверсия акрилонитрила составляет 93,2% при 100% селективности.

Пример 4. Для гидратации акрилонитрила готовят катализатор, который содержит 93,0% восстановленного медно-магниевого катализатора и 7,0% смеси солей сульфата натрия и сульфата меди при массовом соотношении 1:2,5. Состав катализатора и условия проведения восстановления аналогичны примеру 1.

Для проведения реакции гидратации берут 0,24 г приготовленного катализатора и 5 г 7%-ного водного раствора акрилонитрила. Гидратацию проводя при на протяжении 1,5 ч. Конверсия акрилонитрила составляет 92,7% при 100% селективности.

Пример 5. Для гидратации акрилонитрила готовят катализатор, который содержит 90% восстановленного медно-магниевого катализатора и 10% смеси солей сульфата натрия и сульфата меди при массовом соотношении 1:2,5. Состав катализатора и условия проведения восстановления аналогичны примеру 1.

Для проведения реакции гидратации берут 0,24 г приготовленного катлизатора и 5 г 7%-ного водного раствора акрилонитрила. Гидратацию проводят при 80 С на протяжении 1,5 ч. Конверсия акрилонитрила составляет 85,4% при 100% селективности.

Полученные результаты сведены в таблицу.

Введение смеси солей сульфата натрия и сульфата меди к медно-магние- вому катализатору 4% снижает селективность процесса до 95,6% (пример 1 а повышение количества смеси солей сульфата натрия и сульфата меди ( 7%) приводит к снижению конверсии акрилонитрила в акриламид до 85,4% (пример 5). Поэтому введение смеси солей сульфата натрия и сульфата мед в количестве 4,0-7,0% от массы ката

0

5

0

5

0

35

40

45

50

55

лизатор а является оптимальным режимом ведения процесса, при котором селективность процесса составляет 100%, а конверсия акрилонитрила в акрило- Ьмид поддерживается на высоком уровне (до 94,8%).

Выполнение способа без добавки проводят следующим образом.

Пример 6. Для гидратации (акрилонитрила готовят катализатор, который содержит 96% восстановленного медно-магниевого катализатора и 4% сульфата меди. Состав катализатора и условия восстановления аналогичны примеру 1.

Для проведения реакции берут 0, 24 г приготовленного катализатора и 5 г 7%-ного водного раствора акрилонитрила. Гидратацию проводят при 80 С на , протяжении 1,5 ч. Конверсия акрилонит- рила составляет 94,3% и образуется 5,5% этиленциангидрина.

Пример 7. Для гидратации акрилонитрила готовят катализатор, который содержит 94,5% восстановленного медно-магниевого катализатора и 5,5% сульфата меди.

Для проведения реакции берут 0,24 г приготовленного катализатора и 5 г 7%-ного водного раствора акрилонитрила. Гидратацию проводят при 80 С на протяжении 1,5 ч. Конверсия акрилонитрила составляет 94,0% и образуется 5,2% этиленциангидрина.

Пример 8. Для гидратации акрилонитрила готовят катализатор, который содержит 93% восстановленного медно-магниевого катализатора и 7% сульфата меди.

Для проведения реакции берут 0, 24 г приготовленного катализатора и 5 г 7%-ного водного раствора акрилонитрила . Гидратацию проводят при на протяжении 1,5 ч. Конверсия акрилонитрила составляет 93,0% и образуется 4,3% этиленциангидрина.

Очистку полученного водного раствора акриламида от ионов металлов переменной валентности, которые являются ингибиторами полимеризации, т.е. от ионов меди, можно проводить их переводом в водонерастворимые соединения с последующей фильтрацией, например добавлением фосфорной кислоты или ее солей.

При замене части сульфатов меди на сульфат натрия соответственно уменьшается количество добавляемых

фосфатов для нейтрализации ингибиру- ющего влияния ионов меди, так как ионы натрия не являются ингибиторами полимеризации.

Понижение селективности медно-маг- ниевого катализатора связано с возможным образованием гидридов меди при восстановлении (250-400 С). При этих температурах гидрид меди является летучим соединением, которое быстро разлагается. Осевшая на поверхности катализатора металлическая медь из гидрида содержит атомы с более низким координационным числом, чем остальная |медь, и склонна к гидратированию. Вследствие этого в водной среде в процессе гидратации на поверхности катализатора образуются гидроксиды меди, которые и являются причиной образования побочного продукта.

Увеличение в реакционной смеси концентрации солей (сульфата натрия

5

и сульфата меди) приводит к удалению с поверхности катализатора гидрокси- дов меди, что способствует повышению селективности.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет исключить возможность образования побочного продукта - этилен- циангидрина и повысить селективность процесса до 100%.

Формула изобретения

Способ получения акриламида гидратацией акрилонитрила на медно-магние- вом катализаторе при 80 С, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности, процесс ве- дут в присутствии смеси сульфата меди и сульфата натрия, взятых в соотношении 2,5:1, в количестве 4,0-7,0% от массы катализатора.

Изобретение относится к амидам карбоновых кислот, в частности к получению акриламида. Цель - повышение селективности. Получение ведут гидратацией акрилонитрила на медно-магниевом катализаторе при 80°С в присутствии смеси сульфата меди и сульфата натрия, взятых в соотношении 2,5:1,0, в количестве 4,0-7,0% от массы катализатора. Способ позволяет исключить возможность образования побочного продукта - этиленциангидрина и повысить селективность процесса до 100%.