СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТОНА Советский патент 1973 года по МПК C25B3/02 C07C49/08 

1

Изобретение относится к способу получения ацетона, который находит широкое применение в качестве растворителя.

Известен способ электрохимического окисления олефина в растворе минеральной кислоты на платиновом электроде. Недостатком известного способа является полное окисление олефина, например этилена, до углекислого газа и воды.

Цель изобретения - проведение процесса 0|КислеЕия inpon-илена в более мягких условиях и увеличение выхода целевого продукта - ацетона.

Существо Предлагаемого способа получения ацетона электрохимическим окислением пропилена в растворе минеральной кислоты заключается в том, что окисление проводят .в растворе, содержащем одновалентный таллий, с целью интенсификации процесса анод локально подогревают до 40-80°С и частично погружают в .раствор электролита.

В результате создания температурного градиента на поверхности электрода распространяется пленка электролита, через которую к поверхности анода быстро диффундирует пропилен. Электрохимическая реакция окисления таллия (I) до таллия (III) протекает в так называемой зоне реакций, т. е. выше мениска на 1-2 мм. Химическая реакция взаимодействия пропилена с трехвалентным таллием с

образованием ацетона протекает по всей длине жидкой пленки в зоне до 5-б мм выше мениска.

Применение метода температурного градиента устраняет необходимость барботирования и адсорбции пропилена электролитом, а также применение мешалок.

Предложенный способ прост в аппаратурном оформлении, ацетон получают в результате одностадийного процесса при низкой темлературе, исходным сырьем является лишь пропилен. Серная кислота и таллий :не расходуются. На катоде выделяется водород, который может быть использован для известных процессов гидрирования органических веществ.

Целевой продукт частично выходит в газовую фазу (в пропилен), откуда легко аданденсируется, или образуется в водном растворе серной кислоты, из которого выделяется ректификацией или простым нагреванием раствора (приблизительно до 100°С). Выход ацетона по току составляет 60-80%, в качестве побочного продукта образуется пропионовый альдегид с выходом по току до 20%.

Пример. В ячейку с разделенными анодным и катодныл пространствами залива от 40 мл водного раствора 3NH2SO.i-rlO 2 М . Электролит и стенки ячейки термостадируют при 25°С. Электрод в виде полого

платинового или Ti-Pt бианода цилиндра (диаметр 1 см) вертикально помещают в газовое п.ространство . ячейки, так что нижним концом с« касается электролита. Нижнее отBepcTiie цилиндра заглуншно (запаяно стеклом), .внутри цилиндра циркулирует подогретая вода (50-75°) для создания температурного градиента. Реакция протекает на внешней поверхности цилиндра. В газовое пространство подают пропилен, с помощью лотеиииостата устанавливается анодный потенциал от 1,5 до 2:0 в. Опыт проводят в течение 5 час и затем анализируют раствор на содержание ацетона «. пропионового альдегида. Хроматограф: цвет-I, адсорбентполисорб-1, температура колонок . Объем пробы для анализа 4 мкл анолита.

Выход по току ацетона не менее 50-60%. Ско.юсть образования в расчете на 1 см иер-имётра мениска частично погруженного анода неменее моль/час сл-1, а при зоне реакции .в 1 мм скорость в расчете на единицу площади I см составляет примерно моль/ 1час-см. Величины выходов по току и скорости образования ацетона при различных потенцналах анода приведены в таблице.

В качестве побочных продуктов образуются пропноновый альдегид и углекислый газ.

Предмет изобретения

1.Способ получения ацетона электрохимическим ОКислени-ем пропилена в растворе минеральной кислоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, окисление проводят в присутствии одновалентного таллия.

2.Онособ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, анод локально подогревают до 40-80°С и частично погружают в раствор электролита.