Катализатор для жидкофазного окисления ацетальдегида Советский патент 1992 года по МПК B01J31/04 C07C51/235 C07C53/08 C07C53/12 

Изобретение относится к катализаторам для процесса жидкофазного окисления ацетальдегида кислородом воздуха при атмосферном давлении с целью совместного получения уксусного ангидрида и уксусной кислоты.

Цель изобретения - увеличение активности катализатора.

Цель достигается за счет дополнительного содержания в его составе окса- перфторэлкансульфоната щелочного и щелочно-земельного металла при определенном соотношении компонентов.

Пример 1. Предварительно перед опытами готовят в ледяной уксусной кислоте при 40-45°С отдельно растворы ацетата кобальта и оксаперфторалкансульфонатов

LI, Na, К, Мд, Са, Ва с концентрацией 20 г/л и ТО г/л соответственно. Затем непосредственно перед опытами растворяют 0,8 г ацетата меди в смеси, содержащей 45,5 см3 уксусной кислоты и 190 см3 уксусного ангидрида К полученному раствору ацетата меди добавляют последовательно 12,5 см3 раствора ацетата кобальта и 2.0 см3 раствора оксаперфторалкансульфоната калия ().

Полученный раствор содержит, г/л: ацетат меди 3,0; ацетат кобальта 1,0; оксаперф- торалкаксульфонат калия (п-Т) 0.8.

Приготовленный раствор катализатора загружают в реактор барботажного типа, снабженный перемешивающим устройством, обеспечивающим эффективный контакт газ:жидкость. Обьем реактора 0,25 л, В

XI

to

VJ 00

XI VJ

реактор подают парогазовую смесь в количестве 1 м /ч, содержащую, об.%: ацеталь- дегид 25, кислород 7,8; азот 67,8. Окисление проводят при атмосферном давлении и температуре 55°С.

Степень конверсии ацетальдегида 17,6%, время окисления 1 ч, производительность катализатора 411,6 г смеси уксусного ангидрида кислоты/л катализа- торного раствора ч. Селективность по уксусному ангидриду 64,4%,

Пример 2. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л: ацетат меди 3,0; ацетат кобальта 1.0; оксиперфторалкансульфонат калия ()0.4.

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

Степень конверсии ацетальдегида 18,1%, производительность 421,6 г смеси уксусного ангидрида + уксусной кислоты/л катализаторного раствора«ч, Селективность по уксусному ангидриду 63,9%.

Результаты последующих опытов по исследованию активности катализатора в зависимости от содержания в нём оксапер- фторалкансульфоната и количества катализатора в реакционной смеси приведены в таблице.

Условия проведения опытов аналогичны примеру 1. В примерах 6,15 в реактор загружают катализаторный раствор в объеме 0,2 л (58 см3 уксусной кислоты с растворенным в ней катализатором и 142 см уксусного ангидрида).

Как следует из представленных в таблице данных, активность предлагаемого ката-, лизатора в аналогичных условиях на 25-30% превышает активность лучших промышленных катализаторов при достижении более высоких показателей по селективности по уксусному ангидриду и по производительности до 547 г/л катализаторного раствора в 1 ч,

Использование предлагаемого катализатора позволит увеличить выработку уксусного ангидрида и уксусной кислоты на 35 и 10% соответственно, практически без дополнительных капитальных вложений.

Формула изобретения

Катализатор для жидкофазного окисления ацетальдегида кислородом воздуха, включающий ацетат меди и ацетат кобальта в растворе уксусного ангидрида и уксусной

кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополнительно содержит окса- перфторалкансульфонат щелочного или щелочно-земельного металла формулы

CFrGFrO-(CFrCF-Q)a-CFi-CFrS03 mMe

где 2;

Me-ZI.Na, К, Мд, Са, Ва, при следующем содержании компонентов, г/л: ацетат меди 1,6-4,0; ацетат кобаль- та 0,9-1,6; оксаперфторалкансульфонат 0,12-0,8; уксусный ангидрид 720-820; уксусная кислота 250-350.

ел

Изобретение касается каталитической химии, в частности катализатора жидкофаз- ного окисления ацетальдегида, что может быть использовано в нефтехимической промышленности. Катализатор содержит, г/л: ацетат меди 1,6-4, ацетат кобальта оксапер- фторалкенсульфонат щелочного (К, Na, LI) или щелочно-земельного (Са, Мд, Ва) металла 0,12-0,8, уксусная кислота 250-350, уксусный ангидрид 720-820.. Оксаперфто- ралкенсульфонэт указанных металлов имеет ф-лу - CF3-CF2-04CF2-CF/CF3/-0)n-CF2- CF2-S(0), где или 2; Me - см, указанные металлы. Этот катализатор имеет лучшую, в сравнении с известным, активность. Так, в указанном процессе конверсия возрастает с 14,7 до 20,3%. селективность - с 61,96 до 66,6%, производительность - с 342 до 495 г/л катализатора в 1 ч. 1 табл. сл с