КАТАЛИТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЖИДКОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ АЦЕТАЛЬДЕГИДА Советский патент 1995 года по МПК B01J31/04 C07C53/12 

Изобретение относится к области катализаторов, в частности, каталитических композиций для процесса жидкофазного окисления ацетальдегида кислородом воздуха при атмосферном давлении с целью совместного получения уксусного ангидрида и уксусной кислоты.

Цель изобретения - увеличение активности каталитической композиции, достигается за счет дополнительного содержания в ее составе монокарбоновой кислоты формулы
С_рН_2р+1СООН, где р = 7-13, при определенном содержании компонентов.

П р и м е р 1. Предварительно в отдельных емкостях объемом 1 л готовят растворы в уксусной кислоте ("хч" ледяная): каприловой кислоты, (N 1), ацетата кобальта (N 2), оксаперфторалкансульфонатов Zi, Na, K, Mg, Ca, Va (N 3) с концентрацией 750, 20, 10 г/л, соответственно. Затем в емкости объемом 0,5 л растворяют 0,8 г ацетата меди в смеси, состоящей из 35 см³ раствора каприловой кислоты в уксусной кислоте (раствор N 1) и 26, 250 (25 см³) уксусной кислоты. К полученному раствору ацетата меди добавляют последовательно 12,5 см³ раствора ацетата кобальта (раствор N 2), 2,0 см³ раствора оксаперфторалкансульфоната калия (m = 1, n = 1) (раствор N 3) и 175,5 см³ уксусного ангидрида.

Полученный раствор содержит, г/л: ацетата меди - 3,0, ацетата кобальта - 1,0, оксаперфторалкансульфоната калия (m = 1) - 0,08, уксусной кислоты - 200, уксусного ангидрида - 695, каприловой кислоты - 105.

Приготовленную каталитическую композицию (250 см³) загружают в реактор барботажного типа, снабженный перемешивающим устройством, обеспечивающим эффективный контакт газ-жидкость. Объем реактора 0,75 дм³, температура реактора 55^оС. В реактор непрерывно подают парогазовую смесь в количестве 1 м³/ч, содержащую 7,8 об.% кислорода, 25 об.% ацетальдегида и 67,8 об.% азота. Продукты реакции, уносимые газовым потоком, последовательно конденсируются. Сконденсированные продукты реакции (199,8 г) имеют следующий состав, мас.%: Уксусная кислота 26,5 Уксусный ангидрид 45,7 Ацетальдегид 16,8 Вода 9,8
"Легкокипящие
и тяжелокипящие" побочные продукты 1,2
Степень конверсии ацетальдегида 23,0%, время окисления 1 ч, активность каталитической композиции
554
селективность по уксусному ангидриду 65,2%.

П р и м е р 2. По методике, описанной в примере 1, готовят каталитическую композицию, содержащую г/л: ацетата меди - 3,0, ацетата кобальта - 1,0, оксаперфторалкансульфоната калия (m = 1) - 0,08, уксусной кислоты - 200, уксусного ангидрида - 650, каприловой кислоты - 105.

Проводят жидкофазное окисление ацетальдегида в присутствии каталитической композиции при условиях, аналогичных примеру 1.

Степень конверсии ацетальдегида - 24,3%, активность -
586/0
селективность по уксусному ангидриду - 66,9%.

Результаты последующих опытов по исследованию активности каталитической композиции в зависимости от содержания в ней монокарбоновой кислоты или смеси монокарбоновых кислот и других компонентов представлены в таблице. Условия проведения опытов аналогичны примеру 1.

Таким образом, каталитическая композиция по изобретению обладает повышенной активностью - до 656 г/1 л. кат. композиции 1 ч. Активность каталитической композиции в аналоговых условиях примерно на 20-35% превышает активность лучших известных каталитических композиций, при этом достигается более высокие показатели селективности по уксусному ангидриду.

Использование каталитической композиции на действующих предприятиях по выпуску уксусного ангидрида и уксусной кислоты позволит увеличить выработку уксусного ангидрида и уксусной кислоты на 70 и 50% соответственно, практически без дополнительных капвложений.

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к каталитической композиции для жидкофазного окисления ацетальдегида. С целью повышения активности каталитической композиции она имеет следующее содержание компонентов, г/л: ацетат меди 1,6 - 11,2; ацетат кобальта 0,9 - 1,6; оксаперфторалкансульфонат 0,05 - 0,2; уксусный ангидрид 500 - 750; монокарбоновая кислоты формулы Cp_2p+1COOH, где p = 7 - 13 25 - 150; уксусная кислота до 1 л. Перфторалкансульфонат щелочного или щелочно-земельного металла имеет формулу (CF₃-CF₂-O-(CF₂-CF-O)_m-CF₂-CF₂-SO₃/n Me, где m = 1, 2; n = 1, 2; Me = Zl, Na, K, Mg, Ca, Ba. Новая композиция обладает повышенной активностью до 656 г/1 л кат.композиции. 1 табл.

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЖИДКОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ АЦЕТАЛЬДЕГИДА, включающая ацетат меди, ацетат кобальта, перфторалкансульфонат щелочного или щелочноземельного металла формулы
[CF₃ - CF₂ - O - (CF₂ - CF - O)_m - CF₂ - CF₂ - SO₃] n Me,
где m = 1, 2;
n = 1, 2;
Me = Zi, Na, K, Mg, Ca, Ba,
уксусный ангидрид и уксусную кислоту, отличающаяся тем, что, с целью повышения активности каталитической композиции, она дополнительно содержит монокарбоновую кислоту формулы C_pH_2p + 1 COOH, где p = 7 - 13, при следующем содержании компонентов, г/л:
Ацетат меди - 1,6 - 11,2
Ацетат кобальта - 0,9 - 1,6
Оксаперфторалкансульфонат - 0,05 - 0,2
Уксусный ангидрид - 500 - 750
Монокарбоновая кислота - 25 - 150
Уксусная кислота - До 1 л