Способ получения метилизобутилкетона Советский патент 1981 года по МПК C07C49/04 C07C45/62 

1

Изобретение относится к усовершенствованию способов получения метилизобутилкетона, который используется в качестве крупнотоннажного селективного растворителя в нефтепереработке.

Известен способ получения метилизобутилкетона путем гидрирования окиси мезитила на никелевом катализаторе (30% никеля на окиси алюминия) при 160-190 с. Выход целевого продукта составляет 9б

Недостатком способа является низкий выход целевого продукта.

Известен также способ получения метилизобутилкетона путем гидрирования окиси мезитила на никелевом катализаторе U5,,5% никеля) при 30-180 С, давлении 0,01-320 атм, объемной скорости подачи сырья 0,1,0 ч и соотношении окись мезитила: водород от 1:1 до 1:45. Продукты реакции содержат 72,11 метилизобутилкетона, 6,3 метилизобутилкар бонола

и 2Q,% непрореагировавшей окиси мезитила 2 J.

Недостатком способа является относительно большое содержание в продуктах реакции метилизобутилкарбинола наряду с целевым продуктом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения метилизобутилкелтона путем гидрирования окиси мезитила

10 на никельхромовом катализаторе при 120-250 0, объемной скорости подачи окиси мезитила 0,75 ч, молярном соотношении водород:окись мезитила, равном ,5:1. При этом максимальный

5 выход, равный 80%, достигается при .

К недостаткам известного способа относятся Необходимость проведения процесса при высокой температуре,

30 что на практике осложняет технологию и приводит к значительным энергозатратам, отравление кaтaлизafopa в процессе гидрирования микропримесями всегда содержащимися в исходном сырье, что приводит к частой регенерации катализатора и, в конечном счете, усложняет технологию процесса Цель изобретения - упрощение технологии процесса. Поставленная цель достигается тем, что метилизобутилкетон получают путем гидрирования окиси мезитила на никельхромовом катализатору при повышенной температуре, отличительной особенностью является то, что гидрированию подвергают азеотропную смесь окиси мезитила с водой, а сам процесс проводят при температуре 60aso c. Поскольку вода образует гетероген ные азеотропные смеси с минимальной температурой кипения как с исходной окисью мезитила, так и с конечными продуктами - метилизобутилкетоном и метилизобутилкарбинолом, то можно снизить темпаратуру процесса по срав нению с известным способом, и при этом, как показывают опыты, достигаются достаточно, высокие выходы метил изобутилкетона. В табл. 1 приведены данные по температурам кипения бинар ных азеотропных смесей с водой для отдельных компонентов реакционной смеси. Присутствие в исходной смеси водя ных паров препятствует отложению содержащихся в исходном сырье микропри месей на активных центрах катализато ра и отравлению последнего, что способствует значительному увеличению срока службы катализатора. Пример. Техническую окись мезитияа, состав которой приведен в табл. 2, смешивают с водой в весовом соотношении около 1,85:1, испаряют и пропускают реактор, содержаа4ий микелъ-хромовый катализатор (N1 50). Температуру в реакционной зоне 1оддерживак)т 60-65 С. Скорость подачи исходной смеси Q,4 л/л катализатора в час, считая на техническую окись мезитила. Условная объемная скорость водорода 5 ч. Реактор изготовлен из кварцевой трубки и снабжен электрообогревом, соотношение длины трубки к внутреннему диаметру составляет 20:t. Используют никельхромовый катализатор в виде таблеток 5x5 мм. Температуру 54 в зоне реакции измеряют с помощью термопары и стандартного автоматического потенциометра ЭПП-09. Реакционную смесь, выходящую из реактора конденсируют в холодильнике, охлаждаемом водой и собирают в приемнике. Летучие компоненты улавливают в ловушке, охлаждаемой qo -5 С. Содержимое ловушки и приемник4.сливают вместе и дают отстояться в течение 5-10 мин, после чего верхний (органический) слой отделяют декантацией и подвергают газохроматографическому анализу на хроматографе Цвет-. Нижний (водный) слой направляют на приготовление исходной азеотропной смеси с окисью мезитила. В табл. 3 приведены результаты хроматографического анализа органического слоя. Для выделения метилизобутилкетона из сырца, последний подвергают азеотропной осушке и ректификации на лабораторной ректификационной колонне с 17 теоретичес.кими тарелками и флегмовым числом, равным 6. Из 100 г пропущенной через реактор технической окиси мезитила получают 9б,9 г 99,8 -ного метилизобутилкетона. Выход - 95,7% от теоретического, считая на сумму окиси мезитила и окиси изомезитила. Суммарная конверсия окиси мезитила и окиси изомезитила 100%. Снижение указанной конверсии в течение 1 мес гидрирования окиси мезитила в условиях, описанных в примере, не наблюдается. Гидрирование же окиси мезитила предварительно освобожденной от примеси воды, при 120130 С приводит к полной дезактивации никёльхромового катализатора через 48 ч. П р и м е р 2. Техническую окись мезитила в виде азеотропа с водой гидрируют при , а реакционную массу разделяют и анализируют так, как описано в примере 1. Выход 95,8 г 99,7%-мого метилизобутилкетона на 100 г технической окиси мезитила, что составляет 9 от теоретического, считая на сумму окиси мезитила и изомезитила. Суммарная конверсия окисей мезитила и изомезитила , равная 100 , сохряняется в течение (З дней непрерывного гидрирования, Гидрирование в аналогичных условиях технической окиси мезитила, освобожденной от примесей воды, в течение 8 ч приводит 5 к снижению конверсии до 30, что свидетельствует о значительной потере активности катализатора. Использование предлагаемого способа получения метилизобутилкетона газофазным гидрированием окиси мезитила на никельхромовом катализаторе 91625« позволяет снизить температуру реакции газофазного гидрирования при сра нительно высоких выходах целевого продукта, значительно увеличить срок $ службы катализатора за счет непрерывного элюирования контактных ядов из зоны реакции в виде азеотропа с водой. Таблица)

131 j

91,3 116,9 87,9

Метилизобутилкетон

Метилизобутилкарбиноя

Окись мезитила

Окись изомезитила

Ацетон

Микропримеси

Вода

65,2 75,7

92,6

3,1

Отсутстеие Следы 0,5

До 0,03 3,8

78916258

Формула изобретенияИсточники информации, Способ получения метилизобутилкетона путем гидрирования окиси мези-1. Патент ФРГ N 1196632,

тила на никельхромовом катализаторе| кп. 120,10, опублик. 1966.

при повышенной температуре, о т л и-2. Патент ЧССР N 126532,

чающийся тем, что, с цельюкл. 120,10, опублик. 1968.

упрощения технологии процесса, гидри-3. Григорьев А. А. и др. Получерованию подвергают азеотропную смесьние метилизобутилкетона.,мицесокиси мезитила с водой, а процесс про-te кая промышленность, 1971, If 9, 7

водят при температуре 60-250 С.(прототип).

принятые во внимание при экспертизе