Способ получения ацетальдегида Советский патент 1981 года по МПК C07C47/06 C07C47/07 

I

Изобретение относится к усовершенствованию способов получения аце тальдегида, который использу19т в производстве уксусной кислоты, альдегидных смол, красителей, растворителей, синтетических волокон.

Известен способ получения ацетальдегида окислением этанола, в оптимальных условиях: при и давлении 1-1,2 ата в присутствии меднохромового катализатора, содержащего 79-86 % СиО и и-2П . Выход ацетальдегида составляет ,5 51,2 вес. % при конверсии этанола 55-63% и селективности 90-92%fl}.

Недостатком данного способа является относительно низкий выход целевого продукта.

Известен также способ получения ацетальдегида окислением этанола при С и отношении кислород: этанол, равном 0,6 в присутствии серебрянного катализатора. Выход целевого продукта составляет 57,9 вес. % на П Опущенный спирт при конверсии 66,5% и селективности процесса 87,.

Для такого способа характерны относительно невысокий выход целевого продукта, селективность процесса , а также использование дорогостоящего катализатора.

Наиболее близким к предлагаемому по Texf« 4ecKoA сущности является

10 способ получения ацетальдегида окислением этанола при 350- 90С .спиртовоздушной смесью в присутствии катализатора - расплавленной окиси вана-: .дня или ванадатов щелочных металлов

15 с промотирующими добавками сульфатов хлоридов щелочных металлов. Выход целевого продукта 65,93 вес.% (Bk,2 .) на пропущенный спирт при конверсии б9,2 об. % (87,7 об.) и селективности 92,7-98,9 об. .

Недостаток известного способа - относительно нмзкий выход целевого продукта и усложнение процесса за счет использования дорогостоящего жидкофазного катализатора. Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта и упрощение процесса. Поставленная цель достигается способом получения ацетальдегида окислением этанола при температуре / 50-550С 20-30 -ной перекисью водорода при объемном соотношении этанола к перекиси, равном 1:2 -5. Окисление этанола осуществляют на лабораторной установке, представляющей собой кварцевый реактор проточного типа с объемом реакционной зоны 6 см. Реактор обогревают элект ропечью, температуру которой регулируют потенциометром. Температуру реакционной зоны измеряют хромельалюминиевой термопарой, помещенной в кварцевый карман реактора и регист рируют потенциометром. При достижении температуры реакции реагенты: 20-30 -ную перекись водорода со скоростью 0, мл/ч и этанол со скоростью 0,23 мл/ч при помощи дозаторов раздельно по капиллярам подают в предреакционную зону реактора. Давление атмосферное. Реак ционная смесь из. реактора поступает в холодильник, охлаждаемый жидким азотом. Снизу холодильника отбирают жидкие продукты Вуреакции, а сверхху - газообразные продукты реакции. П р и м е р 1 . При 500 С в предреакционную зону реактора подают исходные продукты - этанол и перекись водорода со скоростью, соот ветственно, 0,23 мл/ч (0,2г ) и 0,5 мл/ч (0,5б г). Соотношение (объемное) C Hg-OH: H,0j, 1:2. Реакционная смесь из реактора пос тупает в холодильник, охлаждаемый жидким азотом. Жидкие и газообразные продукты реакции анализируют на хром тографах типа хром-31 и ЛХМ- 8 Мд со ответственно. Выходы продуктов реакции : ацетал дегида - 74,5 вес. %., (0,14Э г). этанола (непрореагировавшего)- 23,6% (0,047 г), неидентифицированного про дукта - 1,6% (0,003 г), COi, С2Н4- Д 0,3% (0,001 г). Конверсия - 76,4%, селективность - 97,5%. П р и м е р 2 . Осуществляют по методике примера 1 при . В реакционную зону подают этанол и 30%ную перекись-водорода в количест234ве 0,23 мл/ч (0,2 г) и 0,7 мл/ч (0,78 г) соответственно. СоЪтноше-ние (объемное) CgH -OHiH 0, 1:3. Выходы продуктов реакции, вес.%: ацетальдегида 87,9, ( г), этанола 9,6 (0,019 г), неидентифицированного продукта 1,5 (0,003 г) , СОд, 1 (0,002 г). Конверсия90,4%, селективность 97,2, Примерз. Осуществляют по методике примера 1 при.500С. В реакционную зону реактора этанол и 30%-ную перекись водорода подают со скоростью, соответственно, 0,23 мл/ч (0,2 г) и 0,9 мл/ч (0,999 г). Соотношение (объемное) СлНД)Н:Н20.. Выходы продуктов реакции,вес.%: ацетальдегида 98,МО,196 г), этанола (непрореагировавшего).1,0 (0,002г),. неидентифицированного продукта 0,2 (О.ОООА г), С02, Я° 0,4 d,0002 г).Конверсия - 99,0%, селективность 99,. Пример . Осуществляют по методике примера 1 .при 500С. В предреакционную зону этанол и перекись водорода поступают со скоростью, соответственно, 0,23 мл/ч (0,2 г) и 1,1 мл/ч (1,2 г), Соотношение (объемное) .ОН:N20.2 1:5. Выходы продуктов реакции, вес.%: ацетальдегида - б7,9 (0,139 г) , этанола 24,5 (0,048 г), неидентифицированного продукта 5,3 (0,01 г). СО, .0,3 (0,000б г) .Конверсия , селективность - 92,6. П р и м е р 5. Осуществляют по методике примера 1 при . В предреакционную зону реактора этанол и 20%-ную перекись водорода подают со скоростью,.соответственно, 0,23 мл/г (0,2 г ) и 0,9 мл/ч (0,999 г).Соотношение (объемное) Н 0,1:4. Выходы продуктов реакции, вес. %: ацетальдегида - 80,4 (0,161 г),этанола (непревращенного) 17,8 (0,036 г), неидентифицированного продукта 1,4 (0,002 г), СО., до 0,4(0,001 г), Конверсия - 82,2, селективность 97,8. - Пример 6. Осуществляют по меодике примера 1 при 450 С. В предеакционную зону реактора этанол и 0%-ную перекись водорода подают со коростью, соответственно 0,23 мл/ч (0,2 г) и 0,9 мл/ч (0,999 г).Соотошение (объемное) .

Выходы продуктов реакции, вес, %: ацетальдегида - 75,1 (0,15 г) , этанола (непревращенного) 23,3 (0,046 г), неидентифицированного продукта 1,3 (0,003 г), СОд,, СаН4До 0,3 (0,001 г). Конверсия - 76,7, селективность - 97,9.

П р и м е р 7. Осуществляют по методике примера Т при .-В предреакционную зону реактора этанол и перекись водорода подают, соответственно, со скоростью 0,23 мл/ч (0,2 г) и 0,9 мл/ч (0,999 г)Соотношение (объемное) CgHyOHrHgO jpl :,

проду|тов реакции, вес. %: ацетальдегида 60, (0,139 г), этанола (непревращенного) 28,5 (0,057 г), неидентифицированного продукта 1,6 (0,003 г), COz, СгНддо 0,5 (0,001г). Конверсия - 71,5%t селективность Э7,П.

Предлагаемый способ позволяет увеличить выход целевого продукта до 69,-98,4 вес против 65,9 вес.% , в известном способе, упростить процесс за счет его ведения без дорогостоящего катализатора, который

требует специального приготовления, активации и регенерации.

Формула изобретения

Способ получения ацетальдегида окислением этанола при повышенной teMnepaType, отличающий с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения процесса, окисление ведут 20-30 -ной пе0екисью водорода при объемном соотношении этанола к перекиси, равном 1:2,5 и температуре 50-550С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР jf 618368, кл. С 87 С , 1978.

2.Курина Л. Н., Морозова В. П. Каталитическое окисление спиртов Cyf - Qif серебре. Журнал физической химии, т. L1, №9, 1977, с. 22572260.

3.Авторское свидетельство СССР (Р 35287, кл. е 07 С «7/06, 1S72 (прототип).