Каталитическая система для гидратации ацетилена и метилацетилена Советский патент 1980 года по МПК B01J27/00 C07C45/02 

1

Изобретение-относится к каталитическим системам для гидратации; ацетилена и метилацетилена, в частности для получения.ацетальдегида, ацетона и пропионового альдегида.

Известны каталитические системы для гидратации ацетиленовых соединений в растворах, содержащих соли .ртути и меди 1.

Основйым недостатком этих систем являются недостаточная активность и избирательность, а также высокая токсичность в случае применения солей ртути.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является каталитическая система для гидратации ацетиленовых соединений, содержащая водный раствор следующих компонентов, вес.%:

Полухлористая медь 40-64 Хлористый аммоний 25-30 Хлористый водород 0,2-3,7 В раствор также вводят модифицирующие добавки CuS (0,040,65 вес.%), тиофенола (1,767,7 вес,%), п-хлортиофенола (0,72.2,9 вес.%) 2 .

Скорость образования ацетальдегида в этой каталитической системе составляет 44 г/л кат-час, а суммарная скорость гидратации метилацетилена при модифицировании каталитического раствора тиофенолом составляет 2,73 г/л кат.час при соотношении скоростей образования пропионового альдегида и ацетона 0,415.

Недостатком известной каталитической системы является относительно низкая активность каталитического раствора.

Целью изобретения является повышение активности катализатора.

Поставленная цель достигается использованием каталитической системы для гидратации ацетилена и метилацетилена, включающей водный раствор полухлористой меди, хлористого аммония, соляной кислоты и модификатор - дизтиламинэтилмеркаптан или L-цистин, или Ь -цистеин солянокислый, при следующем соотношении .компонентов, вес.%:

Полухлористая -медь 40-64 Хлористый аммоний 25-30 Хлористый в.одород 3,0-8,0

Диэтиламинэтилмеркаптан0,7-1,5

или и-цистин.0,5-4,0

или 1,цистеин солянокислый0,5-4,0 Вода Остсшьно Изобретение позволяет увеличить скорость гидратации метилацетилена и ацетилена в 1,5-3 раза.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную водяным холодильником и мешалкой, загружают 11,8г хлористого аммония 21,8 г полухлористой меди, заливают 8,5 мл дистиллированной воды и 6,0 мл концентрированной соляной кислоты, а также добавляют 0,05-0,07 г медного порошка или меднойстружки для восстановления следов Си . Приготовление катализатора происходит в токе азота при нагревании до . После растворения навесок каталитический раствор приобретает светло-коричневый цвет, Каталитический раствор отстаивс1ют и гомогенный, не содержащий медного порошка передавливают в реактор,

В безградиентный реактор проточного типа, предварительно продутый азотом, при 70°С загружают 10 мл каталитического раствора состава 49,5% СиСе, 26,7% МНдСе, подкисленного соляной кислотой, до концентрации 4,6 вес,%, К описанному каталитическому раствору добавляют 0,11 мл диэтиламинэтилмеркаптана (0,7 вес.%). Метилацетилен подается в реактор со скоростью 88 л/л кат.час. Скорость образовакия пропионового альдегида и ацетона составляет соответственно 0,84 и 1,97 г/л кат час.

Пример 2,В реактор при 7Q°C. загружают каталитический раствор .по примеру 1, вводят 0,15 мл диэтиламинэтилмеркаптана (0,93 вес,%). Метилацетилен подается- в реактор со скоростью 56 л/л кат .-час. Скорость образования пропионового альдегида и ацетона составляют соответственно 0,99 и, 2,68 ,г/л кат-час.

Пример 3. В реактор при загружают каталитический раствор по примеру -1/ вводят 0,24 мл диэтиламинэтилмеркаптана (1,5 вес.% Метилацетилен подается в реактор со скоростью 78 л/л . Скорость образования пропионового альдегида и ацетона составляет соответственно 0,91 и 2,24 г/л кат-час.

Пример 4. В реактор при загружают каталитический раствор по примеру 1, в раствор вводят 0,08 г L-цистина (0,5 вес,%). Метилацетилен подается в реактор со скоростью 109 л/л кат-час. Скорость образования пропионового альдегида

и ацетона составляет соответственно 0,88 и 2,84 г/л кат час.

Пример 5,8 реактор при 70с загружают каталитический раствор по примеру 1, в реактор вводят 0,48 г L-цистина (3 вес,%). Метилацетилен подается в реактор со скоростью 56 л/л кат. час. Скорость . образования пропионового альдегида и ацетона составляет соответственно 2,03 и 5,21 г/л кат.час.

Пример 6, в реактор при 70с загружают каталитический раствор по примеру 1, в реактор вводят 0,64 г L-цистина (4 вес,%), Метилацетилен подается в реактор со скоростью 67 л/л кат.час. Скорость образования пропионового альдегида и ацетона составляет соответственно 2,11 и 5,05 г/л катчас.

Пример 7, В реактор при 70С за.гружают каталитический раствор по примеру 1, в реактор вводят 0,08 г L-цистёина солянокислого (0,5 вес,%), Метилацетилен подается в ре.актор со скоростью, 56 л/л кат-час. Скорость образования пропионового альдегида и ацетона составляет соответственно 0,85 и 2,61 г/л .

Пример 8, В реактор при 70 С загружают каталитический раствор по примеру 1, в реактор вводят 0,48 г Ь -цистеина солянокислого (3,0 вес,%), Метилацетилен подается в реактор со скоростью 67 л/л кат час. Скорость образования пропионового альдегида и ацетона составляет соответственно 1,57 н 5,45 г/л кат.час.

Пример 9. В реактор при 70с загружают каталитический раствор по примеру 1, в реактор вводят 0,64 г Ь -цистеина солянокислого (4,0 вес,%), Метилацетилен подается в реактор со скоростью 67 л/л кат-час. Скорость образования пропионового альдегида и ацетона составляет соответственно 1,51 и 5,34 г/л кат-час.

Пример 10,В безградиентный реактор при загружали каталитический раствор по примеру 1, но концентрация НСЕ составила 8,0 вес,%, В реактор вводили О.,65г L-цистина (4 вес,%), Метйлацетилеи подавали в реакторсо скоростью 70 л/л кат. час. Скорость образования пропионового альдегида и ацетона составила соответственно 1,57 и 5,70 г/л кат час.

Пример 11, В безградиентный реактор при 70°с загружают каталитический раствор состава 40 вес,% СоСе, 25 вес,% , 4,6 вес,% нес,. В реактор вводят L-цистин так, что его концентрация составляет 3 вес,%. Ацетилен подается в реактор со-скоростью

100 л/л кат-час. Скорость образовйния ацетальдегида составляет 44,5 г/л кат- час.

Пример 12. В реактор при 70 С загружают каталитический раствор по примеру 1, в раствор вводят

-цистин так, что его концентрация составляет 3 вес.%. Ацетилен подается в реактор со скоростью 100 л/л кат-час. Скорость образоваНИН ацетальдегида составляет 67,5 л/л-кат час.

Пример 13. В реактор при 80°С загружают каталитический раствор состава 64 вес.% СиСС, 30 вес.% МНдСе, 3 вес.% нес, в реактор вводят U-цистин так, что его концентрация 3 вес.%. Ацетилен подается в реактор со скоростью 100 л/л катчас. Скорость образования ацетальдегида составляет

.45,0 г/л кат-час.

Формула изобретения

Каталитическая система для гидратации ацетилена и метилацетилена

включающая водный раствор полухлористой меди, хлористого аммония, соляной кислоты и модификатора, отличающаяся тем., что, с целью повышения активности, каталитическая система содержит в качестве модификатора диэтиламинэтилмеркаптан или L-цистин, или L-цистеин солянокислый при следующем соотношении, вес,%:

Полухлористая медь 40-64

o Хлористый аммоний25-30

Хлористый водород 3,0-8,0 Диэ тиламинэ тилмеркаптан0,7-1,5

или L-цистин0,5-4,0

5

или U-цистеин солянокислый0,5-4,0 ВодаОстальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 01. Патент США 2784236,

кл. 260-605, 1957.

2. Авторское свидетельство СССР 554882, кл. В 01 J 31/28, 1975 (прототип).