Способ получения катализатора для синтеза фенола и ацетона Советский патент 1979 года по МПК B01J37/04 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ СИНТЕЗА ФЕНОЛА И АЦЕТОНА

I

Изобретение относится к области нефтехй- мического синтеза, а именно к способам полу чения катализатора для синтеза фенола и ацетона разложением гидроперекиси кумола, в частности катализатора на основе гетерополикислот.

Ближайшим решением поставленной задачи является способ получения катализатора на основе ненасышенной фосфорномолибденовой гетерополикислоты состава НзР049,0 МоОз OtHjO, путем взаимодействия избытка МоОз с . HjPO в воде при кипячении с последующим отделением нерастворквшегося МоОз, вьщерживанием раствора в течение 15-17 дней для установления равновесия и экстракцией гетерополикислоты эфиром из полученного раствора. Выход гетерополикислоты 35% в расчете на исходный МоОз 1.

Недостатком известного способа является продолжительность процесса и использоваше взрывоопасной экстракции эфиром.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение процесса получения катализатора.

Согласно изобретению цель достигается описываемым способом получения катализатора, заключающимся во взаимодействии стехиометрических количеств молибденового ангидрида и фосфорной кислоты в воде в соотношении 4-6 вес. ч. воды на 1 вес. ч. молибденового ангидрида с последующим фильтрованием и упариванием полученного раствора.

Взаимодействие желательно вести при 100140 С и давлении 0-5 ати в течение 6-24 ч.

Сущность способа заключается в следующем.

Взаимодействием стехиометрических количеств МоОз и:НзЮ4 в воде при 100-140 С в течение 6-24 ч получают 20-60%-ный раствор ненасыщенной ГПК состава НзРО рМоОз (р - 1-10). Процесс проводят при атмосферном или повышенном давлении 0-5 ати. Воду берут в количестве 4-6 вес.ч. (лучше 5) на 1 вес.ч. МоОз. Реакция проходит практически до конца. Нерастворившийся МоОз отфильтровывают. Для выделения ГПК в твердом виде приготовленный раствор выпаривают досуха. При этомполучают кристаллогидраты состава НзР04-рМоОзхП20 (х 10-20). В качестве катализатора может быть также исполь;1ован исходный 20-60%-ный водный раствор ГПК. В этом случае выделение ГПК не требуется. В полученном, растворе равновесие устанавливается в ходе синтеза, о чем свидетельствует отсутствие осадка при длительном хранении раствора. Раствор хранят в таре из нержавеютней стали стекла или полиэтилена. Данный способ позволяет получать фосфориомолибденовые ГПК в виде кристаллогидратов состава НзР04р МоОзл: HjO (р 1-10, ж 10-20) или в виде водного раствора с выходом- более 99% на взятый МоОз за время 6-24 ч. Пример I. Катализатор НзР045,91 МоОз. В круглодонную колбу емкостью 250 мл загружают 20,0 г МоОз х.ч., 2,27 г 100%-но НзР04 и 100 мл йоды и кипятят в течение 24 ч при интенсивном перемешивании, поддерживая постоянный объем. Раствор фильтруют через пористый стеклянный фильтр. Остаток МоОз 0,28 г (1,4% от загрузки МоОз) используют в синтезе следующей партии катализатора. Полученный раствор упаривают ДО объема 30 мл. Катализатор имеет темно-зеленый цвет, состав НзРО4«5,91 МоО,, концентрация в вод ном растворе 48,3%, плотность 1,54 г/см, рН 0,5-0,9. Бь1ход 98,6% на взятый МоОз. В трехгорлой колбе с мешалкой и обратны холодильником смешивают при 60° С 6 вес.ч. 100%-ной гидроперекиси кумола, 94 вес.ч. эквимолярного раствора фенола и ацетона и 0,05 вес.% от количества гидроперекиси полученного катализатора в расчете на сухое вещество НзРО45,91 МоОз Разложение гидроперекиси ведут в течение 3 мин. Конверсия ги/фоперекиси 100%. Выходы фенола и ацетона 99.7и 99,1 мол.% соответственно. Пример 2. Катализатор Н,Р045,93 МоО, 14 И, О. Реакцию проводят как в примере 1, и получают раствор ТПК состава НзРО4 5,93 МоО, Этот раствор упаривают до влажной массы и далее сушат в токе теплого воздуха (40-50 С Получают катализатор состава Н,РО,5,93 МоО 14 Н.,0 с выходом 99,0/о на взятый МоО,. Катализатор испытывают, как в примере 1. Конверсия 100%, выходы фенола и ацетона 99.8и 99,1%. При мер 3. Катализатор Н,РО,5,82 МоО,. ,. : ....,,,., : ., , В автоклав из нержавеющей ст. X18HIQT емкостью 75 мл загружают 10,0 г МоО, х.ч. 1 14 г в;;;:. Р акni ро,т Гте4ниГб ч при 1зГ с152лё Тт 3 ти Три встряхивании. После фильтраш1 и упаривания катализатор Н,РО,. 5,82 МоОэ в водном растворе. Выход 97,0%. Пример 4. Катализатор 11,.70 МоО, 16 HjO. Реакцию ведут как в примере . с загрузкой 10,0 г МоО,, 0,86 г Юа.ной Н,РО, И 50 МЛ водь|. Получают катализатор в виде кристаллогидрата Н,РО,7,70 МоО, «16 И,О с выходом 96,3%. Катализатор испытывают, как в примере 1. Конверсия 100%, выходы фенола и ацетона 99,6 и 99,0%. Пример 5. Катализатор HjPO, «2,0 МоО,. Реакцию проводят как в примере I с загрузкой 16,0 г МоО,, 5,45 г 100%-ной Н,РО, и 100 мл воды. Получают раствор Н,РО, 2,0 MoOj концентрации 32,3%. Выход более 99%.-Катализатор испытывают как в примере 1. Конверсия 100% выходы фенола и ацетона 98,7 и 98,0%. Пример 6. Катализатор Н,РО,«5,5 МоО,. В реактор из нержавеющей стали емкостью 2,0 м заливают 1,5 м дистиллированной воды, 37,5 кг 100%-ной Н, РО, и при работающей мешалке засыпают 330 кг МоО, ч.. Реактор обогревают до маслом. В течение 7 ч температура смеси достигает 110°С, давление 0,5 эти. При этих условиях процесс ведут в течение 24 ч. Затем смесь упаривают до объема л и фильтруют. Получают каталиэатор состава Н,Р045,5 МоО, с выходом 92% на взятый МоО,. Концентрация Н,РО/ 5,5 МоО, в водном растворе 46%, плотность 1,54 г/см, сухой остаток после прокаливания при 450 С 0,555%. П р и м е р 7. Катализатор Н,РО4 3,07 МоО,18 Н,0. Реакцию проводят как в примере 3 с загрузкой 10,0 г МоО,, 0,68 г 100%-ной H,Pd4 и 50 мл воды. Получают катализатор в виде кристаллогидрата Н,РО49,07 МоО, 18 Н,О с вь1ходом 91,0% на исходный МоО,. Катализатор испытьтают как в примере I. Конверсия 100%, выходы фенола и ацетона 99,7 и 99,( Формула изобретения 1, Способ получения катализатора для синтеза фенола и ацетона путем взаимодействия молибденового ангидрида с фосфорной кислотой в воде при нагревании, отличающий с Я м, что, с целью упрощения про«есса получения кат«тора, взаимодействию ШШрган ГтХй либденового ангидрида и f-f P a Г в воде в соотношении 4-6 вес. частей водь, на 1 вес часть молибденового ан1илрида с по5706109f

следующим фильтрованием и упариваийем полу-Источники информации,

ченного раствора.принятые во внимание Ьрн экспертизе

взаийодействие проводят при 100-I. Никитина Е. А. Гетерополисоединения.

140 С и давлении 0-5 ати в течение 6-24 ч. s М., Госхимиздат , 1962, с. 225 (прототип).