СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ Советский патент 1970 года по МПК C07C63/06 C07C51/265 

Изобретение относится к каталитическому жидкофазному окислению углеводородов, например толуола, с получением бензойной кислоты. Известен способ жидкофазного окисления толуола кислородом воздуха в присутствии в качестве катализатора перма«ганата калия. При этом максимально достижимая степень конверсии равна 40-60%, выход бензойной кислоты около 50%. Недостаток известного способа состоит в том, что иримеиение иермангаиата калия вкачестве катализатора окисления жирноароматических углеводородов не иозволяет достигнуть высОКи.х стеиеней коиверсии окисляемого углеводорода вследствие явления торможения реакции. Цель изобретения - увеличить степень .превращения исходного сырья и ПОВЫСИТЬ выход целевого продукта при одновременном снижеНии расхода нерманганата калия. Это достигается иромотированием перманганата калия соединениями брома или нитрилами органических кислот. Бром желательно добавлять в количестве не менее 0,03 вес. %, нитрилы органических кислот - не менее 0,05 вес. %. В качестве соединений брома применяют различные неорганические (бромиды щелочных металлов: КВг, NaBr и др.; ЫП4Вг, КВгОз и др.), органические (алифатические: С2Н2Вг4, СзПуВг и др.; ароматические: СбНзВг, СаПг СП2Вг и др.) соединения брома. Предпочтительно применение органических соединений брома (напри-мер, С2Н2Вг4), растворимых в окисляемых жирно-ароматических углеводородах, что улучшает техно-экономические показатели (Процесса и снижает опасность забивания трубоироводов и арматуры. Добавка соединений брома увеличивает степень конверсии жнрноароматпческих углеводородов до 90% и ВЫХОД соответствующих карбоновых кислот до 96%. Расход нерманганата калия при этом сокращается на 20-40%. В качестве нитрилов применяют алифатические нитрилы, растворяющие пермаиганат калия. Так, например, в случае окисления толуола Предпочтительно применение ацето- или акрилоиитрила. Использование нитрилов в качестве промотора процесса катал 1тического жидкофазного окисления жирноароматпческих углеводородов повышает степень копверсин сырья до 85%, а выход целевого продукта - до 93%, снижает расход перманганата калия в два раза. Предлагаемый способ упрощает схему разделения оксидата, выделения и очистки целевого продукта вследствие повышеиия его концентрации в оксидате и увеличения конверсии сырья.

Пример 1. В аппарат барботажного типа емкостью 1 л загружают 500 г толуола, 0,8 г мелкоизмельченного перманганата калия, 0,26 г бромистого калия, нагревают суспензию до температуры 195- 198°С и подают воздух через барботер, вмонтированный в нижнюю часть аппарата. Воздух подают Под давлением 10 атм в количестве 3-4 л/мин в течение 5- 7 час. Отходящие газы содержат 0,5-5,0% кислорода. В результате опыта получают 583,1 г реакционной массы, содержащей 76,5 г толуола и 488,0 г бензойной кислоты.

Пример 2. Оиыт проводят в условиях примера 1, но вместо бромистого калия используют 0,5 г тетрабромэтана. В результате окисления толуола получают 601,2 г реакционной массы. Конверсия толуола с учетом толуола, увлекаемого отходящими газами, 89,9%, выход бензойной кислоты на прореагировавший толуол 95,8%.

Пример 3. 0,5 г перманганата калия частично растворяют в 5 г ацетонитрила и суспеидируют В 500 г толуола. Далее процесс ведут, как описано в примере 1. В результате опыта получают 574,5 г реакционной массы, содержащей 101,0 г толуола и 455,3 г бензойной .кислоты.

Пример 4. В условиях примера 1 окисляют 500 г толуола в присутствии 0,8 г Перманганата калия и 2,5 г нитрила акриловой кислоты. Вес полученного оксидата 591,8 г, конверсия толуола 85,2%, выход бензойной кислоты 93,1%.

Предмет изобретения

1.Способ получения бензойной кислоты путем жидкофазного окисления толуола кислородом воздуха в присутствии в качестве катализатора перманганата калия, отличающийся тем, что, с целью повышения степени конверсии толуола и вы.хода иродукта, процесс ведут в присутствии промотирующих добавок.

2.Способ по П. 1, отличающийся тем, что, в качестве лромотирующей добавки используют органические и неорганические соединения брома в количестве ле менее 0,03 вес. %.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве промотирующей добавки используют нитрилы органических кислот, например ацетонитрил, в количестве не менее 0,05 вес. %.