СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУРОНИТРИЛА Советский патент 1973 года по МПК C07D307/54 

1

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения фуронитрила, который применяется в качестве растворителя для экстрактивных дистилляционных процессов и может сужить исходным продуктом для синтеза ряда кислот, амидов кислот, аминов и полимерных материалов.

Известен способ получения фуронитрила окислительным аммонолизом фурфурола в присутствии газа-разбавителя - гелия, над висмутмолибденовым катализатором при температуре 400-500°С и продолжительности контакта фурфурола, аммиака и кислорода 0,1 сек, преимущественно 0,005 сек.

При строго контролируемых условиях процесса, а именно при минимальном времени контакта фурфурола с аммиаком до поступления газов в реактор, фуронитрил получают с высоким выходом.

Недостатками известного способа является резко выраженная зависимость выхода фуронитрила и активности катализатора от условий контактирования, а также примененце в качестве газа-разбавителя гелия.

С целью повышения производительности п упрощения процесса в качестве катализатора используют ванадийсодержащий катализатор п в качестве газа-разбавителя - технический азот.

Предлагаемый способ получения фуронитрила заключается в том, что фурфурол подвергают окислительному .аммонолизу при нагревании в присутствии азота в качестве газа-разбавителя над ванадийсодержащими катализаторами с выделением целевого продукта обычными приемами.

В качестве катализатора используют ванадиевоокисный контакт, промотированный серебром, и ванадиймолибденфосфорный катализатор, промотированный натрием и никелем (или серебром, таллием, кадмием, медью, церием или лантаном). Такой катализатор отличается стабильностью и, в случае осмоления поверхности его можно легко регенерировать. В качестве носителя используют электрокорунд, никельалюминиевый сплав, муллит, карборунд, щамот или каолин. Количества активных компонентов и носителя изменяются в следующих пределах (вес. ч.):

.носитель100

VzOs6-11

МоОз0-10

Р2050-1,1

NasO0-0,30

ТЬОз0-0,30

AgaO0-0,15

CdO0-0,30

CuaO0-0,10

0-0,10 О-0,10 0-0,17 0-0,40

Окислительный аммонолиз фурфурола на ванадпевоокисном или сложном ваиади.ймолнбденфосфорном катализаторе проводят при температуре 420-440° С и соотношении фурфурола, аммиака, кислорода « азота - 1 ; 2- 49: 1 - 18: 14-209 (sec. ч.).

В качестве кислородсодержащего газа используют технический азот, содержащий до 7% О2. Время контакта составляет 0,2- 0,8 сек. При указанных условиях .проведения реакции выход фуронитрила достигает 97 вес. % в (расчете иа взятое в опыте сырье. Производительность процесса достигает 190 г фуронитрила на 1. л катализатора в 1 час. Обогащение реакционной смеси водяным паром не оказывает существенного вли-яния иа выход фуронитрИла.

Для получения фуронитрила можно использовать также кубовые остатки фурфурольного производства, содержащие помимо фурфучрола в больших количествах 5-метилфурфурол. При использовании в качестве сырья смеси фурфурол - метилфурфурол (1:6 по весу) при температуре 425-430° С, времени контакта 0,4.-0,5 сек (И соотношении фурфурола, метилфурфурола, аммиака, азота я кислорода - 1:5,7:20-55:133 - 260:11 - 22 (вес. ч.) конверсия фурфурола в фуронитрил составляет 80,5-100% в расчете на взятый в опыте фурфурол. Производительность получ.ени.я фуронитрила 22-50 г1л-час.

Приме1р 1. Катализатор состоит из смеси VjOs, МоОз, Р205, Na2O и NiO (атомарное соогнощеняе V : Мо : Р : Ni: Na 1:0,268:0,014: : 0,02:0,04), нанесенной на электрокорунд.

Над 4 мл каталиЗатора пропускают реакционную смесь (фурфурола, аммиака, азота и кислорода - 1 : 10 : 45 : 3,9 вес. -ч.) с объемной скоростью 7840 . Прн температуре 430° С получен выход фуронитрила 55 вес. % или 57 мол. % при производительности 80 г л-час.

Пример 2. Над 4 мл упомянутого в примере 1 катализатора пропускают реакционную смесь (фурфурола, 5-метилфурфурола, а-м.миака, азота и кислорода - 1 :5,7 : 37 : : 172: 15) с объемной скоростью 7900 . При температуре 430° С -выход фуранитрила составляет 94 вес. % при .производительности 37 час.

В таблице приведены некоторые результаты опытов окислительного а.м.монолиза фурфурола и с.меси фурфурола с метилфурфуролом.