СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ п-толуиловой кислоты Советский патент 1964 года по МПК C07C63/04 C07C51/265 

Известен способ получения ге-толуиловой кислоты путем окисления п-ксилола кислородом воздуха в присутствии катализатора при давлении 1 ати.

Предложен способ получения п-толуиловой кислоты окислением п-ксилола в пене, заключающийся в том, что, с целью интенсификации процесса, улучшения качества полученного продукта и перевода процесса на непрерывный, окисление ведут в пенном режиме при кратности вспенивания, равной 2, в колонке с перфорированной решеткой и штуцерами для непрерывного ввода шихты и отбора оксидата. Процесс проводят в присутствии катализатора (соль кобальта).

Пример. Эксперимент проводят на установке, представляющей собой металлическую колонку высотой 560 мм и диаметром 40 мм. Воздух в колонку подают снизу через металлическую решетку. Диаметр отверстий 0,6 мм, шаг 2,5 мм. Подогретую реакционную шихту подают над решеткой. Колонка снабжена системой обратного охлаждения паров п-ксилола и ловушкой для улавливания ксилола, унесенного из зоны реакции.

Оксидат из колонки непрерывно отводят через кран, расположенный на высоте 300 мм от решетки. При непрерывной иодаче воздуха со скоростью 1,25 л/мин загружают шихту в количестве 150 г. Шихта состоит из смеси

свежего и возвратного п-ксилолов в соотношении 1 : 2 (по весу) и катализатора - кобальтовой соли жирных кислот в количестве 0,005% вес. По мере повышения

тс температуры в колонке продукт полностью переходит в пенное состояние, и весь объем колонки до верха заполняется пеной. Кратность вспенивания равиа 5 (отношение высоты йены к высоте слоя жидкости над решеткой до подачи воздуха в колонку). Окисление проводят при температуре 120°С и атмосферном давлении.

По достижении реакциониой температуры колоику переключают на непрерывный режим; вводят шихту и отбирают оксидат со скоростью 3 г/мин. Через 50 мин от иачала реакции устанавливается постоянный режим окисления. Непрерывно отбираемый оксидат охлаждают. п-Толуиловую кислоту отфильтроБывают, а возвратный я-ксилол в смеси со свежим подают непрерывно в колонку.

Постоянные параметры непрерывного процесса: температура 120°С, скорость воздуха по всему сечеиию 1,25 л/мин, время пребываПИЯ продукта в зоне реакции 50 мин. Оксидат, отбираемый из колонки, имеет кислотное число 80-85 мг кон/г, карбонильное число 20-25 мг кон/г. Степень поглощения кислорода воздуха составляет 13%. Степень прев-.

Выход rt-толуиловой кислоты за один проход (50 мин) 84% от прореагировавшего ге-ксилола.

В табл. 1 приведены сравнительные данные жидкофазных процессов окисления я-ксилола воздухом непрерывно в пенном состоянии и в условиях барбогажа, описанного в литературе.

По результатам непрерывного пенного окисления составлен материальный баланс (табл. 2).

Полученная п-толуиловая кислота имеет кислотное число 413,4 мг КОН/г (теоретическое 413 мг коп/г), что свидетельствует о чистоте продукта.

В табл. 3 приведены данные по кинетике накопления кислотных чисел («-толуиловой кислоты) при барботажном и пенном режимах окисления. Окислению периодическим способом в обоих случаях подвергают нефтехимический свежий я-ксилол с 0,0429/о вес. катализатора при температуре 120°С, скорости поддчи, воздуха 1,25 л/мин и кратности вспенивания (при пенном режиме), равной 2. Окисление ведут в реакторах одинаковых габаритов, различие состоит в разном способе подачи воздуха в колонку: при барботажном режиме - через барботер, при пенном - через перфорированную решетку.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3 5 Предмет изобретения Способ получения л-толуиловой кислоты окисленнем «-ксилола кислородом воздуха в присутствии в качестве катализатора соли 5 6 кобальта, о т л и ч а ю щ и ii с я тем, что, с целью интенсификации процесса, окисление ведут в пенном режиме при кратности вспенизания, равной 2.