1
Изобретение относится к способу получения окиси пропилена, которая находит широкое прим-енение в промышленности основного орга.н,ического синтеза.
Известен способ получения окиси пропилена путем окисления пропилена .кислородом воздуха ,в среде .раствор ителя, «алример бензола, в присутствии катализатора - соединений молибдена, на1несен«ых на твердый носитель, например цеолит, при 150°С и давлении 45 атм. Конверсия пропилена 7,5%, выход окиси пропилена 70%;.
Однако этот способ отличается низкой ионверсией пропилена и недостаточно высоким выходом окиси пропилена.
С целью устранения этого используют катализатор, представляюш,ий собой окислы элементов III группы и/или окислы редкоземельных элементов группы лантана или смеси указанных окислов с металлическим серебром или С окислами металлов переменной валентности.
В качестве окислов элементов III группы используют преимущественно окислы скандия, иттрия, галлия, индия, таллия; в качестве окислов металлов переменной валентности применяют окислы серебра, ванадия, молибдена, вольфрама, висмута, марганца, отношение количества которых к количеству окислов редкоземельных элементов составляет 0,1-5:5-
45. Ката.аизатор желательно брать в количестве 0,1-5% от веса реакционной смеси.
Окислы редкоземельных элементов, а также .металлическое серебро используют в количестве 0,1-5% от веса твердого носителя. Процесс ведут при 120-2QO°C и давлении 30- 100 атм. Способ заключается в том, что пропилен подвергают окислению кислородом .воздуха в среде растворителя, например бензола,
в присутствии вышеуказанных катализаторов,
нанесенных на твердый носитель, например
цеолит. Конверсия пропилена составляет 16-
32%, выход окиси пропилена 93%.
Пример 1. Процесс окисления пропилена
проводят на специальной установке автоклавного типа в реакторе, выполненно.м из титана. Установка снабжена водяным и углекислотным холодильником, мапнитной мешалкой падаюпдего типа и устройством для отбора
пробы. Объем реактора 280 мл.
В реактор заливают 100 мл ацетона, 25 мл сжиженного пропилена и помешают 1 г катализатора. Установку герметизируют и подают iвoздyx 1ИЗ баллона до давления 50 атм.
Реактор разогревают до 170°С, после чего начинают барботаж воздуха с расходом 30 л/час. Воздух перед поступлением в реактор пропускают через специальное устройство, где он насыщается парам и пропилена, что обеспечи
вает постоянную концентрацию пропилена,
р астворен.ного в ацетоне. По ходу процесса окисления пропилена из реактора отбирают пробы, которые подвертают анализу химическими методами и методом газо-жидкостной хроматографии.
В данном примере в качестве катализатора используют ОКИСЬ лантана, нанесенную на силикагель в количестве 30 вес.%.
Далее во всех примерах количество нанесенных .на силикатель окислов указываетг.я R
вес.,%
В табл. 1 приведен состав и выходы продуктов ок1исления пропилена. Время реакции 1 час.
Таблица 1
Выход окиси пропилена 90,8 ,мол.
), степень конверсии пропилена 19,6 мол.%.
Пример 3. Опыт ведут по прим-еру 1. Температура во время реакции 145°С, давление 50 атм, растворитель - мет.илэтилкетон, катализатор - смесь 30% окиси Неодима -и 2,5% серебра на силикагеле в количестве 1 г.
В табл. 3 приведен состав и выходы продуктов окислевия npiOn ena, соответствующие времени реакции 1 час.
Таблица 3
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ получения окиси пропилена | 1971 |
|
SU384333A1 |
| Способ получения метакролеина и окиси изобутилена | 1975 |
|
SU560873A1 |
| Способ получения окиси пропилена и муравьиной,уксусной,пропионовой кислот | 1981 |
|
SU1137097A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ ПРОПИЛЕНА | 1966 |
|
SU225158A1 |
| Способ получения окиси этилена | 1979 |
|
SU1060110A3 |
| Способ совместного получения эпоксисоединений моноэфиров @ -диолов и карбоновых кислот | 1982 |
|
SU1051086A1 |
| Способ получения гидроперекиси третичного бутила | 1976 |
|
SU585160A1 |
| Способ получения кислородсодержащих органических соединений С1-С4 | 2018 |
|
RU2715728C2 |
| СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ МОНО- И ДИПРОПИЛЕНГЛИКОЛЕЙ | 1998 |
|
RU2137744C1 |
| Катализатор для окисления этиленаили пРОпилЕНА B иХ ОКиСи | 1977 |
|
SU843707A3 |
) Низкокипящие продукты представляют собой сумму ацетальдегида, ацетона, изопропанола, метанола, метилформиата, аллилового спирта. Выход окиси п рол клен а 91,2 мол.%, степень конверсии протилена 15 мол.%. Пример 2. Опыт ведут по примеру 1. Температура во время реакции 170°С, давление 50 атм, растворитель - ацетон, катализатор- смесь 30% окиси ла нтана, 2% окиси вольфрама и 2,5% серебра «а силикагеле в количестве 1,0 г. В табл. 2 приведен состав и выходы продуктов окисления пропилена, соответствующие времени реакции 1,5 час. Таблица2
Выход окиси пропилена 88,2 мол.%, сте65 пень конверсии пропилена 23,9 мол.%, Выход окиси пропилена 81,8 ;мол.%, степень канверсии пропилена -15,8 мол.%. Пр-имер 4. Опыт проводят по примеру 1. Температура опыта 170°С, давление - 50 атм, растворитель - бензол, катализатор - смесь 30% окиси неодима и 2,5% серебра на силикагеле в количестве 1,0 г. В табл. 4 приведен состав и выходы продуктов окисления пропилена, соответствующие времени реакции 1 час. Таблица 4 Выход продуктов реакции
Пример 5. Опыт ведут по лр.имеру 1. Температура во время опыта 170°С, давление 50 атм, растворитель - смесь 90 см бензола и 10 См пропилбикарбоната, катализатор - cMi6Cb 30% окиси неодим-а и 2,5% серебра на силикагеле в количестве 1,0 г.
В табл. 5 приведем состав и выходы продуктов окисления пропилена, соответствующие времени реакции 1,5 час.
Таблица 5
Выход окиси пропилена 87,2 м:ол.%, степень конверсии пропилена 23,9 мол.%.
Пример 6. Опыт ведут по лримеру 1. Температура во время реакции 170°С, давление 50 атм, растворитель - смесь 50 см пропил ен,к арб онат а и 50 см ацетона, катализатор - с.месь 30% окиси европия и 2,5% серебра :на силикагеле в количестве 1 г.
В табл. 6 приведен состав и .выходы продуктов окисления пропилена, соответствующие .времени реакции 2 час.
Таблица 6
Выход окиси пропилена 92,0 мол.%, сте-пень конверсии пропилена 14 мол.%.
Пример 7. Опыт ведут ло примеру I. Температур|а во время реакции 170°С, давление 50 атм, растворитель - ацетон, катализатор 30% окиси скандия на силикагеле в количестве 1,0 г.
В табл. 7 приведен состав и выходы продуктов окисления пропилена, соответствуюН1ие времени реакции 1 час.
Таблица 7
10
Выход окиси пропилена 89,7 мол.%, степень конверсии пропилена 6,8 мол.%.
Пример 8. Опыт ведут по примеру 1. Температура во время реакции 170°С, давление - 50 атм, растворитель - ацето.н, катализатор - смесь 30% овиси иттрия и 2,5% серебра «а силвкагеле в .кол,ичест.ве 1,0 г.
В табл. 8 приведен со-став и выходы продуктов окисления пропилена, срответствуюищ& времени реакции 1.5 час.
Таблица 8
Выход продуктов реакции
40
Выход окиси пропилена 89 мол.%, степень конверсии пропилена 18,1 мол.%.
Пример 9. Опыт ведут по примеру 1.
Температура во время опыта 170°С, давление
50 атм, растворитель - ацетон, катализатор-
смесь 30% окиси иттрия и 10% окиси таллия
на силикагеле вколичестве 1,0 г.
В табл. 9 приведен состав и выходы продуктов окисления пропилена, соответствующие времени реакции 2,5 час,
7
Таблица 9
Выход окиси иролилена 86 мол.%, степень конверсии пропилена 35,6 мол.%.
При.мер 10. Опыт ведут по примеру 1. Температура .во время реакции 170°С, давление 50 атм, растворитель - ацеитан, катализатор - смесь 30% окиси европия и 10% окиси таллия иа сил.икагеле в количестве 1 г.
В табл. 10 пр.иведен состав и выходы продуктов о.кисления прапилегна, соответствующие времени реакции 1 час.
Таблица 10
Выход окиси пропилена 90,3 мол.%, степень конверсии пропилена 16 мол.%.
Пример 11. Олыт ведут по примеру 1. Температура во время реакции 170°С, давление 50 атм, растворитель - ацетон, катализатор - смесь 10% окиси гадолиния и 10% окиси европия на силикагеле в количестве 1 г.
В табл. И Приведен состав и выходы продуктов окисления пропилена, соответствующие в,ремени реакции 1,5 час.
Выход окиси пропилена 88,0 мол.%, степень конверсии пропилена 24,6 мол.%.
Пример 12. Опыт ведут по примеру 1. Темлература во время реакции 170°С, давление 50 атм, растворитель - ацетон, катализатор - смесь 30% окиси неодима и 2,5% серебра на цеолите в количестве 1 г.
В табл. 12 приведен состав и выходы продуктов окисления пропилена, соответствующие времени реакции 1,5 час.
Таблица 11
Таблица 12
Выход окиси пропилена 87,2 мол.%, степень конверсии пропилена 24,2 .мол.%.
Пример 13. Опыт ведут по примеру 1. Температура .во время реакции , .давление 50 атм, растворитель - ацетон, катализатор - смесь 30% неодима и 2,5% окиси серебра «а алюмогеле (окиси алюминия) в количестве 1 г.
В табл. 13 лриведен состав и выходы продуктов окисления пропилена, Соответствующие времени реакции 1 час.
Т а б л иц а 13
9
Выход окиси пропилена 92,3 МОЛ.%, степень конверсии пропилена 16,3 мол.%.
Пример 14. Опыт ведут по примеру 1. Температура во время реа-кции 170°С, давление 50 атм, растворитель - ацетон, катализатор - смесь 30% окиси яеодима, 2% окиси марганца л 2% металлического серебра в количестве 1 г.
В табл. 14 приведен состав и выходы продуктов окисления пропилена. Время реакции I час.
Таблица 14
Выход ок,иси пропилена 92,7 мол.%, степень конверсии пропилена 15,3 .мол.%.
Предмет изобретения
тора, нанесенного иа твердый носитель, наnpiHMep цеолит, при повышенйой температуре ,и .повышенном давлении с последующим выделением целевого продукта известными приемами, отлпчающийся тем, что, с целью увеличения конверсии пропилена и повышения .выхода .целевого продукта, .в качестве катализатора используют окислы элементов П1 группы периодической системы элементов .и/или редкоземельных элементов группы лантана, или смеси указанных окислов с металлическим серебром или с окислами металлов переменной валентности.
количестве 0,1-5% от веса реакционной
в смеси.
