Способ приготовления катализаторадля СиНТЕзА ВиНилОВыХ MOHOMEPOB Советский патент 1981 года по МПК B01J37/04 C07C21/06 C07C121/32 

водного раствора гидроокиси аммония указанной концентрации.

Использование в качестве аммонийсодержащего соединения водного раствора гидроокиси аммония дает возможность применить тепло реакции нейтрализации гидроокиси аммония соляной кислотой для проведения процесса хлорирования без дополнительных затрат тепла.

Для онтпмального регулирования теплового баланса реакционной смеси наиболее благоприятным является использование 10-25%-ного водного раствора гидроокиси аммония.

Для поддержания температуры, необходимой для проведения процесса хлорирования, подачу концентрированной соляной кислоты осуществляют порциями.

Использование настоящего способа получения катализатора синтеза виниловых мономеров по сравнению с прототипом позволит проводить реакцию без подвода тепла извне, за счет увеличения внутренней энергии молекул при реакции нейтрализации.

При этом более интенсивно проходит процесс хлорирования. Время приготовления катализатора сокращается на 6-8 ч.

Упрощение процесса получается благодаря предотвращению кристаллизации готового катализатора в аппарате и трубопроводах при проведении повторных операций на стадии реакции нейтрализации, так как раствор гидроокиси аммония способствует растворению катализатора.

Применение водного, раствора гидроокиси аммония, который подается в реактор по трубопроводу, обеспечивает значительное улучщение условий труда, благодаря замене порощкообразного хлористого аммония, создающего запыленность на рабочем месте.

Способ заключается в следующем.

В реактор, загруженный водой, по трубопроводу подают 10-25%-ный водный раствор гидроокиси аммония и одновременно подают концентрированную соляную кислоту порциями так, чтобы температура реакционной смеси, нагреваемой за счет реакции нейтрализации, не превыщала 75-80°С. По окончании подачи всего количества соляной кислоты при температуре реакционной смеси, не превыщающей 78°С, засыпают металлическую медь и хлорируют 12-13 ч. При этом время приготовления катализатора сокращается на 6-8 ч.

Следующие примеры иллюстрируют изобретение.

Пример 1. Способ приготовления катализатора.

В реакционную колбу емкостью 1500 мл, снабженную механической мещалкой, обратным холодильником и сифоном, загружают 184 г 13,5%-ного водного раствора гидроокиси аммония, затем постепенно порциями добавляют 250 г 21%-ной .соляной кислоты так, чтобы температура реакционной смеси, нагреваемой за счет реакции нейтрализации, ие превышала 75- 80°С.

По окончании загрузки соляной кислоты при 75-80°С в колбу засыпают 116 г металлической меди. Хлорируют в течение 11 -12 ч. Получают 548 г катализаторного раствора с удельным весом 1,358 г/см следующего состава, %:

CuCl32,90

NH4CI14,50

НС14,30

НгО48,30

Полученный таким способом катализатор используют для получения виниловых мономеров.

1.1. Смесь ацетилена и синильной кислоты с соотнощением в об. % 10:1 соответственно пропускают через катализаторный раствор, приготовленный по указанному выще способу, следующего состава, %: CuCl32,90

МП4С114,50

НС14,30

ПгО48,30

При 85°С на катализаторе происходит образование нитрила акриловой кислоты из ацетилена и синильной кислоты.

Активность катализатора составляет 12,8 г/л. кат. ч.

Выход нитрила акриловой кислоты за один проход ацетилена и синильной кислоты составляет 5,12 г.

1.2.Смесь ацетилена и синильной кислоты пропускают через катализаторныг раствор с удельным весом 1,358 г/см еле

дующего состава, %:

CuCl32,90

NH4C114,5

НС14,3

НгО48,3

При 85°С на катализаторе происходит образование моновинилацетилена из ацетилена и синильной кислоты.

Активность катализатора составляет 6,4 г/л. кат. ч.

Выход моновинилацетилена за один проход ацетилена и синильной кислоты составляет 2,56 г.

1.3.Смесь ацетилена и синильной кислоты пропускают через катализаторный раствор с удельным весом 1,358 г/см следующего состава, %:

CuCl32,90

NH4C114,5

ПС14,3

HsO48,3

При 85°С на катализаторе происходит образование хлорвинила из ацетилена и синильной кислоты.

Активность катализатора составляет 2,84 г/л. кат. ч.

Выход хлорвинила за один проход ацетилена и синильной кислоты составляет 1,14 г.

Пример 2. Сиособ приготовления катализатора.

В реакционную колбу емкостью 1500 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, воронкой и сифоном, загружают 100 г 25%-ного водного раствора гидроокиси аммония, 84 г воды, затем постепенно порциями добавляют 250 г 31%-ной соляной кислоты так, чтобы температура реакционной смеси, нагреваемой за счет реакции нейтрализации, не превышала 75-80°С. По окончании загрузки соляной кислоты при 75-78°С в колбу засыпают 116 г металлической меди и хлорируют в течение 12-14 ч.

Получают 550 г катализаторного раствора с удельным весом 1,36 г/см следующего состава, %:

CuCl33,20

NH Cl14,57

HCl4,56

НгО47,67

Полученный таким способом катализатор используют для процесса получения виниловых мономеров.

2.1. Смесь ацетилена и синильной кислоты с соотношением в об. % 10:1 соответственно пропускают через катализаторный раствор, приготовленный по указанному выше способу, следующего состава, %:

CuCl

33,20 14,57 NH4C1 HCl 4,56 НаО 47,67 При 85°С на происходит

катализаторе

образование нитрила акриловой кислоты из ацетилена и синильной кислоты.

Активность катализатора составляет 15,3 г/л. кат. ч.

Выход нитрила акриловой кислоть за один проход ацетилена и синильной кислоты составляет 6,12 г.

2.2. Смесь ацетилена и синильной кислоты пропускают через катализаторный раствор с удельным весом 1,36 г/см следующего состава, %:

CuCl33,20

NH4C114,57

HCl4,56

НаО47,67

При 85°С на катализаторе происходит образование моновинилацетилена из ацетилена и синильной кислоты. Активность катализатора составляет 7,6 г/л. кат. ч.

Выход моновинилацетилена за один проход, ацетилена и синильной кислоты составляет 3,04 г.

2.3. Смесь ацетилена и синильной кислоты пропускают через катализатррный раствор с удельным весом 1,36 г/см следующего состава, %:

CuCl33,20

NH4C114,57

HCl4,56

НаО47,67

При 85°С на катализаторе происходит образование хлорвинила из ацетилена и синильной кислоты.

Активность катализатора составляет 3,4 г/л. кат. ч.

Выход хлорвинила за один проход ацетилена и синильной кислоты составляет 1,36 г.

Экспериментальные данные из примеров 1 и 2, иллюстрирующие каталитические свойства полученного катализатора в процессе получения виниловых мономеров, приведены в таблице в сравнении с прототипом.

Формула изобретения

Способ приготовления катализатора для синтеза виниловых мономеров, включающий смешение аммонийсодержащего соединения с соляной кислотой, добавление металлической меди и хлорирование полученной смеси, от л ич а ю щи йся тем, что, с целью упрощения способа приготовления и сокращения времени приготовления, в качестве аммонийсодержащего соединения

используют 10-25%-ный водный раствор гидроокиси аммония.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 1876857, кл. 260-170, опублик. 1928.

2.Патент США № 2778847, кл. 260- 465.3 опублик. 1953.

3.Маркова В. Н., Афанасьева С. А. Производство акрилонитрила, М., Химия, 1972, с. 119 (прототип).