Способ получения гидроперекисейАлКилАРОМАТичЕСКиХ углЕВОдОРОдОВ Советский патент 1981 года по МПК C07C178/00 C07C179/35 

1

Изобретение относится к усодершенствованному способу получения гидроперекисей алкилароматических углеводородов, используемых для эпоксидирования олефинов в соответствующие окиси.

Известен способ получения гидроперекисей алкилароматических углеводородов в присутствии алкоголятов щелочных и щелочноземельных металлов. Процесс проводят при 100-165С и давлении до 10 атм. Алкоголяты щелочных и щелочноземельных металлов используют в количестве 70- 100 1. Соедннення щелочных металлов обеспечивают высокую скорость окисления алкилароматических соединений и высокую селективность образования гидроперекисей. Так, при окислении этилбензола в присутствии ионов натрия гидроперекись этилбензола получают с концентрацией 10-15 мае. % при селективности 85-80%. При окислении изопропилбензола селективность составляет 90-92% в диапазоне концентраций гидроперекиси 15-25 мае. %.

Такие показатели процесса окисления в сочетании с высокой скоростью окисления (8-12% гидроперекиси в 1 ч) позволяют использовать щелочные инициаторы в промышленных масштабах.

Недостатком данного способа является то, что гидроперекиси, полученные при окислении алкилароматических соединений и присутствии щелочных инициаторов, нельзя непосредственно использовать в процессе эпоксидирования олефинов, так как содержащиеся в них ноны щелочных металлов являются ядами для катализаторов эпоксидирования. Допустимое содержание ионов натрия в гидроперекиси этилбензола, используемой для эпоксидирования пропилена, не должно превышать 2-3 млн-. Если содержание ионов натрия в гидроперекиси составляет 20 , что соответствует нормальному количеству, используемому в процессе окисления, то процесс эпоксидироваНИН вообще не протекает из-за полного отравления катализатора. Поэтому полученные при щелочном окислении растворы гидроперекиси на практике подвергают водной промывке с целью Удаления ионов щелочных металлов, а затем освобождают от влаги методом азеотропной ректификации, совмещенной с концентрированием. Последнее значительно усложняет технологию процесса.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса.

Согласно изобретению поставленная

цель достигается тем, что гидроперекиси

алкилароматических углеводородов получают путем жидкофазного окисления алкилароматически;-; углеводородов при 105- 160°С и повышенном давлении в присутствии катализатора, а отличительной особенностью является использование в качестве катализатора тетраэтилсвинца в количестве 24-75 млн-.

Окисление алкилароматических соединений в присутствии тегразтилсвинца протекает в таких же условиях, что и при использовании щелочных катализаторов, и обеспечивает повышение селективности процесса.

Упрощение технологии по предлагаемому способу достигается тем, что при использовании гидроперекисей, полученных в присутствии тетраэтилсвинца, для эпоксидирования олефннов отпадает необходимость водной отмывки, при этом выход окисей олефинов оказывается заметно выще, чем при использовании гидроперекисей, полученных в присутствии щелочных иницнаторов после водной нромывкн.

Другим положительным эффектом использования тетраэтилсвинца при окислении является повыщение выхода окисей олефинов в процессе эпоксидирования с использованием полученных гидроперекисей. Пример 1. Окисление этилбензола проводят в непрерывном режиме в каскаде из трех реакторов, изготовленных из стали Х17Н13М2Т, с общим реакционным объемом 300 л. Количество подаваемого на окисление технического этилбензола составляет 150 л/ч. Температура во всех реакторах поддерживается на уровне 150°С (±°С). Количество воздуха, подаваемого в каждый реактор, составляет 7 (+0,5 ), давление в реакторах 4,0 ати, время контакта 2 ч.

В качестве катализатора окисления используют NaOH в количестве 50 .

В оксидате на выходе из последнего реактора окисления содержание гидроперекиси этилбензола составляет 13 мае. %, селективность окисления 82,0%.

Полученный оксидат подвергают очистке от ионов натрия. Для этого его два раза последовательно промывают равным объемом воды. После этого раствор гидроперекиси обезвоживают методом азеотропной ректификации и концентрируют до содержания гидроперекиси этилбензола 25,0%. Полученный 25%-ный раствор гидроперекиси этилбензола в этилбензоле, содержащий примерно 1 млн- iNa+,-направляют на эпоксидирование.

Эпоксидирование пропилена осуществляют в каскаде из трех реакторов перемещивания в жидкой фазе, общий реакционный объем 120 л. Мольное соотношение пропилена и гидроперекиси этилбензола 10 ;1, температура 115°С, время контактирования 1 ч. В качестве катализатора используют молибденсодержащий комплекс. В реактор эпоксндирования ежечасно подают 45,6 кг 25%-ного раствора гидроперекиси этилбензола, 39,3 кг пропилена. Мольное соотношенис молибдена и гидроперекиси этилбензола составляет 0,0005 : 1.

Конверсия гидроперекиси этилбензола 98%, селективность образования окиси пропилена 78,0%.У .

Пример 2. Окисление проводят в идентичных примеру 1 условиях. В качестве катализатора окисления используется тетраэтилсвинец в количестве 30 .

На выходе из реакторов окисления оксидат содержит гидроперекись этилбензола с концентрацией 13,5%, селективность окисления 85%. Указанный оксидат без отмывки концентрируется до содержания гидроперекиси этилбензола 25,0%.

Полученная 25%-ная гидроперекись этилбензола поступает на эпоксидирование. Эпоксидирование проводится в условиях, идентичных примеру 1.

Конверсия гидронерекиси этилбензола на выходе из реакторов эпоксидирования 98,5%, селективность 85%.

Примеры 3-10. Процесс проводят, как в примере 1.

Условия проведения процесса и результаты опытов приведены в таблице, в которой ТЭС - тетраэтилсвинец, ГПЭБ - гидроперекись этилбензола.

Изопропилбензол

Окисляемый углеводород.

Пример 11. Окисление /г-цимола проводят в непрерывном режиме в каскаде из трех реакторов, изготовленных из стали Х17П13М2Т, с общим реакционным объемом 300 л. Количество подаваемого на окисление ге-цимола составляет 150 л./ч. Температура во всех реакторах 135±1°С.

Количество воздуха, подаваемого в каждый реактор, составляет 7 (±0,5 ), время контакта 3 ч.

В качестве катализатора окисления используют тетраэтилсвинец, подаваемый в количестве 40

На выходе из реакторов окисления оксидат содержит гидроперекись п-цимола с концентрацией 17,2%, селективность окисления 88%. Указанный оксидат без отмывки концентрируют до содержания гидроперекиси «-цимола 25,0%.

Полученная 25%-ная гидроперекись поступает на эпоксидирование.

Эпоксидирование пропилена осуществляют в каскаде из трех реакторов перемешивания в жидкой фазе, общий реакционный объем 120 л.

Мольное соотнощение пропилена и гидроперекиси п-цимола 10:1, температура 113°С, время контактирования 1 ч.

В качестве катализатора используют молибденсодержащий комплекс.

В реактор эпоксидирования ежечасно подают 45,6 кг 25%-ной гидроперекиси п-цимола, 29 кг пропилена и 1,0 кг катализатор6

ного комплекса. Мольное соотнопление молибдена и гидроперекиси п-цимола равно 0,0005: 1.

Конверсия гидроперекиси п-цимола составляет 98,5%, селективность образования окиси пропилена 85,0%.

Формула изобретения

g Сиособ получения гидроперекисей алкилароматических углеводородов путем жидкофазного окисления алкилароматических углеводородов при 105-160°С и повышенном давлении в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве катализатора используют тетраэтилсвинец в количестве 24-75 .

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 374285, кл. С 07 С 179/02, 1969 (прототип).