Способ получения метилизопропилкетона Советский патент 1980 года по МПК C07C49/04 C07C45/67 

t

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения метилизопропилкетона, который может быть использован как исходный продукт получения изопрена, а также в качестве растворителя в лакокрасочной и нефтехимической областях промышленности.

Известен способ получения кетонов путем изомеризации окисей олефинов над катализаторами кислотного типа - хлористый цинк и серная кислота fll

При изомеризации алкилароматических окисей в кетоны выход кетонов составляет 80%.

Недостатком способа является малый выход целевого продукта.

Известен также способ получения этилизопропилкетона и 2,2-дйметил-3,5-диэтил; 6,6-диметилдиоксана-1,4 путем изомеризации окиси 2-метил-2-пентена над катализатором кислотного типа сульфокатионита КУ-2 при 20-80 С с последующим выделением целевых продуктов известными приемами. Выход этилизопропилкетона составляет 54 мол.% 2.

Однако выход целевого продукта невысок.

Известен способ получения метилэтилкетона путем изомеризации изомасляного альдегида. Выход метилэтилкетона на превращенный альдегид не

5 более 60%. Недостатком способа является малый выход целевого продукта 3.

Наиболее близким решением поставленной -технической задачи является

10 способ получения метилизопропилкетона путем изомеризации окиси 2-метил-2-бутена в присутствии гетерогенного катализатора - окиси алюминия L4. Процесс проводят при 150-200 С.

15 Максимальный выход кетона составляет 66% на прореагировавшую окись.

Однако такой способ получения метилизопропилкетона требует использования в качестве исходного сырья окиси 2-метил-2-бутена, являющейся в настоящее время малодоступным продуктом. Кроме того, выход целевого продукта низок.

Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта и расширение сырьевой базы.

Поставленная цель достигается тем, что метилизопропилкетон получают путем изомеризации кислородсодержащего

30 органического соединения при повышенной температуре в присутствии гетерогенного катализатора, отличительной особенностью является исползование в качестве кислородсодержащго органического соединения 3-метил-бутанола, процесс проводят при 250SOO-c, скорости подачи сырья 0,2-3 а в качестве катализатора использую фтористый цинк, нанесенный на силикагель или пемзу. Предпочтительно используют катализатор, содержащий 10-16 вес.% фтористого цинка, и процесс проводят в присутствии водяног пара при весовом соотношении 3-метилбутаналь:водяной пар равном 1:1-1:4.

Конверсия альдегида достигает 15-66%, выход целевого продукта 8399%.

Пример 1. В реактор,представляющий собой кварцевую трубку с внутренним диаметром 20 мм, длиной

rt

450 мм, загружают 15 см (5,9 г) катализатора, имеющего состав: фтористый цинк 16 вес.%; силикагель (марки КСК С 2,5-3,5 мм) остальное и при скорости 1,0 весовом соотношении альдегид: вода 1:1 пропускают 3-метилбутаналь в течение 60 мин. Продукты реакции конденсируют, углеводородный слой отделяют от водного слоя и анализируют. Состав углеводородного слоя,

МОЛ.%

Углеводороды 0,60 Изоамилены0,05

Изопрен0,24

3-Метилбутаналь 57,11 Метилизопропилкетон42,00

Конверсия 3-метилбутаналя 42,89% выход 97,64%.

Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру 1, кроме того,чт через реактор пропускают 3-метилбутаналь при .

Состав углеводородного слоя, мол.%

Углеводороды Cg-C 0,52 Изоамилены0,04

Изопрен0,29

3-Метилбутаналь 52,85 Метилизопропилкетон46,30

.Конверсия 3-метилбутаналя 47,15% выход 98,20%.

Пример 3. Процесс проводят аналогично примеру 1, кроме того, что через реактор пропускают 3-метилбутаналь при 500С.

Состав углеводородного слоя, мол.%;

Углеводороды 0,52 ИзоамиленыО,.09

Изопрен0,38

3-Метилбутаналь 45,31 Метилизопропилкетон 53,70 Конверсия 3-метилбутаналя 54,69% выход 98,19%.

Пример 4. Процесс проводят

аналогично примеру 3, кроме того,

что скорость подачи 3-метилСутаналя

1,5 ч

Состав углеводородного слоя,

мол. % ;

0,45

Углеводороды 0,12 Изоамилены

Изопрен0,40

3-Метилбутаналь 51,78 Метилизопропилкетон 47,25 Конверсия 3-метилбутаналя

48,22%; выход 97,98%.

Пример 5. Процесс проводят

аналогично примеру 3, кроме того,

что скорость подачи 3-метилбутаналя

2,0 ч

Состав углеводородного слоя,

мол.%.

Углеводороды 0,48 Изоамилены0,14

Изопрен0,35

4-Метилбутаналь 55,78 Метилизопропилкетон 43,25 Конверсия 3-метилбутаналя 44,22%

выход 97,81%.

Пример 6. Процесс проводят

аналогично примеру 3, кроме того,

что весовое соотношение альдегид:

вода, равно 1:2.

Состав углеводородного слоя,

мол.%;

Углеводороды 0,60 Изоамилены0,12

Изопрен0,32

3-Мотилбутаналь 50,69 « Метилизопропилкетон 48,27

Конверсия 3-метилбутаналя 49,31%

выход 97,89%

Пример 7. Процесс ведут аналогично примеру 3, роме того,чт весовое соотношение альдегида:вода, равно 1:4.

Состав углеводородного слоя, мол.%;

Углеводороды Cg-C 0,56 Изоамилены0,08

Изопрен0,27

3-Метилбутаналь 47,13 Метилизопропилкетон 51,96 Конверсия 3-метилбутаналя 52,87% выход 98,28.

Пример 8. Процесс проводят аналогично примеру 1, кроме того, что через реактор пропускают 3-метилбутаналь при 350Рс без разбавления альдегида водяным паром.

Состав углеводородного слоя, мол.%;

Углеводороды 0,25 Изоамилэны0,02

Изопрен0,12

3-Метилбутаналь 72,49 Метилизопропилкетон 27,12 Конверсия 3-метилбутаналя 27,51% выход 98,60%.

Пример 9. Проводят процесс аналогично примеру 1, кроме того.

J4TO через реактор пропускают 3-метилбутаналь при 450-с без разбавления альдегида водяным паром.

Состав углеводородного слоя, мол.%

Углеводороды 2,43 Изоамилены1,55

Изопрен2,80

3-Метилбутаналь 59,02 Метилизопропилкетон 34,20 Конверсия 3-метилбутаналя 40,98% выход 83,45%.

Пример 10. Процесс проводят аналогично примеру 3, кроме того, что скорость подачи 3-метилбутаналя, равна 2 ч.

Состав углеводородного слоя,мол.%: Углеводороды 0,55 Изоамилены 0,16 Изопрен0,42

3-Метилбутаналь 62,88 Метилизопропилкетон 35,99 Конверсия 3-метилбутаналя 37,12%; выход 96 ,96% ,

Пример 11. Процесс проводят аналогично примеру 1, кроме того, что через реактор пропускают 3-метилбутаналь при 450с и скорости подачи 0,2 ч.

Состав углеводородного слоя, мол. %;

Углеводороды 0,68 Изоамилены0,25

Изопрен0,37

3-Метилбутаналь . 36,62 Метилизопропилкетон 62,08 Конверсия 3-метилбутаналя 66,38% выход 93,52% .

Пример 12. Процесс проводят аналогично примеру 1, кроме того, что 3-метилбутаналь пропускают через катализатор состава: фтористый цинк 10 вес.%, пемза остальное

Состав углеводородного слоя,мол.% Углеводороды 0,50 Изоамилены 0,15 Изопрен0,25

.84,89

3-Метилбутаналь

Метилизопропилкетон 14,21 Конверсия 3-метилбутаналя 15,11%,

выход 94,02%.

Конверсия 3-метилбутаналя 15,11%;

выход 94,02%.

Формула изобретения

1.Способ получения метилизопропилкетона путем изомеризации кислородсодержащего органического соеди0нения при повышенной температуре в присутствии гетерогенного катализатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и расширения сырь5евой базы, в качестве кислородсодержащего органического соединения используют 3-метилбутаналь, процесс проводят при 250-500°С, скорости подачи сырья 0,2-3 ч, а в качестве гетерогенного катализатора использу0ют фтористый цинк, нанесенный на силикагель или пемзу.

2.Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что используют ката5лизатор, содержащий 10-16 вес.% фтористого цинка.

3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии водяного пара при

0 весовом соотношении 3-метилбутаналь: водяной пар, равном 1:1-1:4.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Малиновский М.С. Окиси олефи5нов и их производные, ГХИ, М., 1961, с. 388.

2.Авторское свидетельство СССР № 349677, кл. С 07 С 49/04, 1967.

3.Ланге С.Л., Евдокимова Ж.А. Левченко И.Г. Измеризация изобутил0альдегида в метилэтилкетон . - Нефтехимия, 16,6,818, 1976.

4.Симанов Н.А. Основной органический синтез и нефтехимия, Ярославль, , вып. 1 , с. 26. 1974 (прототип).

5