Способ получения уксусной кислоты и метилацетата Советский патент 1974 года по МПК C07C53/08 C07C51/12 

1

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к способам получения уксусной кислоты и метилацетата.

Известен способ получения уксусной кислоты взаимодействием метанола с окисью углерода под высоким давлением и при высокой температуре в жидкой фазе. Реакцию ведут в большинстве случаев в присутствии воды и в качестве катализаторов используют карбонилы или гидрокарбонилы металлов VIII группы Периодической системы. Галогены, особенно иод и его соединения, являются эффективными активаторами этой реакции.

К числу наиболее распространенных катализаторов карбонилирования спиртов окисью углерода относятся соединения кобальта. Отличительная особенность катализаторов на основе кобальта состоит в том, что для получения высоких выходов карбоновых кислот, в частности уксусной кислоты, реакцию карбонилирования необходимо проводить под высоким давлением. Лучшие результаты в процессе синтеза уксусной кислоты с применением кобальта в качестве катализатора получают в интервале давлений 600-700 атм и температур 210-250°С; за пределами этих

условии выход уксусной кислоты заметно понижается.

Необходимость проведения процесса синтеза уксусной кислоты в столь жестких условиях является недостатком этого способа.

С целью упрощения процесса предложен способ получения уксусной кислоты и метилацетата карбонилированием метанола в присутствии катализатора, содержащего ацетат кобальта с добавкой ацетата железа предпочтительно в количестве 50% от взятого ацетата кобальта, а также инициатора - элементарного иода, при 210-230°С и давлении 200-300 атм.

Выход свободной и связанной уксусной кислоты по предлагаемому способу составляет 87% по метаполу. Конверсия метанола составляет 55,2%.

Таким образом, предлагаемый катализатор позволяет достигать оптимального выхода уксусной кислоты в более мягких условиях, чем это возможно в присутствии известного катализатора на основе кобальта.

В таблице приведен выход свободной и связанной уксусной кислоты и конверсия метанола при различном соотношении ацетата кобальта и ацетата железа.

Из приведенной таблицы видно, что указанный выше эффект может быть достигнут при некотором оптимальном соотношении Со и Fe в катализаторе.

Пример 1. В сосуд высокого

давления из молибденистой стали загружают следуюш.ие вешества, вес. ч:

Метанол

37,5

Вода 11,5

Ацетат кобальта

0,25

Ацетат железа

0,125

Иод

0,65

Окись углерода подают под давлением до 250 атм. Смесь нагревают до 210°С (при этом давление повышается до 300 атм) и выдерживают в течение 4 час.

Получают 70 г реакционной массы, содержащей наряду с непрореагировавшим метанолом (4,87 вес. ч), вес. ч:

Уксусная кислота24,4

Метилацетат12,2

Диметиловый эфир4,42

Легколетучие0,25

Выход в расчете на свободную и связанную кислоту составляет 87% по метанолу. Конверсия метанола 55,2%.

Предмет изобретения

1. Способ получения уксусной кислоты и метилацетата карбонилированием метанола в присутствии соединений кобальта в качестве катализатора в элементарного иода при 210- 230°С и повышенном давлении, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, последний ведут при давлении 200- 300 атм и в качестве катализатора используют ацетат кобальта с добавкой ацетата железа.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ацетат железа берут в количестве 50% от взятого ацетата кобальта.