Катализатор для окисления циклогексана Советский патент 1982 года по МПК B01J31/04 C07B3/00 

(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ЦИКЛОГЕКСАНА

Изобретение относится к кататшзаторам дпя окисления цикпоапканов, в частности циклогексана. Известен катализатор для окисления . циклогексана, представляющий собой на тенат кобальта Ij. При окислении циклогексана в присутствии нафтената кобальта образуется оксидат с преимущественным содержанием циклогексанола, который при синтезе кап- ролактама необходимо дегидрировать в циклогексанон. Стадия дегидрирования характеризуется громоздким аппарату ным оформлением, требует значительных энергетических затрат. Наиболее близким к изобретению является катализатор для окисления цикпогек сана, представляющий собой нафтеиат хро ма 2. Недостатком известного катализатора является его малоподвижность. Он имеет вид вязкой густой массы, что создает трудности при транспортировке катализатора, при приготовлении растворов его для окисления, происходят потери продукта. Пр окислении циклогексана в присутствии нафтената хрома образуется оксидат, хотя и с преимуществом диклогексанона, но с образованием большого количества адипиновбй кислоты и 8 - капродактона, в результате чего выход целе- вых невысок - 76-77%. Цель изобретения - повышение селективности катализатора. Указанная цель достигается катаггазатором дпя окисления циклогексана, содержащим 62-77 вес.% нафтената хрома и дополните льно 23-38 вес.% нафтената кобальта. Отличительным признаком катализато ра является дополнительное содержание нафтената кобальта, а также новое количественное содержание компонентов. Дополнительное содержание нафтената кобальта в катализаторе, содержащем .нафтенат. хрома, делает катализатор кристаллическим, что позволяет исключить потери катаггазатора, сократить затраты рабочего времени при приготовлении раствора катализатора в циклогексане. При окислении цикпогексана в присутствии такого катализатора образуется меньше адипиновой кислоты и -капро- лактона, выход целевых процукгЪв составляет 79-8О%. Предлагаемый катализатор получают путем одновременного сплавления нафте- новых кислот с ацетатами кобальта и хрома при 2ОО-21О С и соотношении в нафтенате Сч/Со 2/1-1/1. Пример 1. В двухгорлую колбу, снабженную механической мешалкой и хр- ts вы лодильннком Либиха, загружают 86 г наф- и теновых кислотс кислотным числом 240 мг/г КОН, 16,4 г ацетата кобальта 4 водного и 17,6 г ацетата хрома и сплавляют при 200с до полного отгона 20 уксусной кислоты. Получают 93 г кристаллического продукта следующего состава, вес.%: нафтенат хрома 62,0, нафте-. нат кобальта 38,0. Полученный катализатор испытывают 25 хо в процессе окисления циклогексана на лабораторной установке, состоящей из стального реактора, и систем подвода воздуха и отвода реакционных газов. В ре-; актор вносят 4ОО мл циклогексана и 4 мл 30 О,О1%-ого раствора катализатора в цик- логексане. Температура процесса ркисле. ния 157 С, давление 2 МПа. Концентрация катализатора в пересчете на сумму металлов - хрома и кобальта 1/ .%. Скорость подачи воздуха .50 л/ч. Время окисления 60 мин. Степень конверсии ци це ве ка 2 в ст ях м п к логексана составляет 5,20%. Выход евых продуктов составляет 8О%. Содержание компонентов следующее, .%: ., Циклогексаноп1,88 Циклогексанон1,98 (Соотношение анол/анон0,95) Гидроперекись 0,30 циклогексила 0,25 Адипиновая кислота 0,006 6 -капролактон Пример 2. В двухгорлую колбу, в примере 1, вносят 93 г нафтенох кислот, 10,6 г Со() 3,4 г Сч() . Сплавляют при -л . 0 С. Получают 10О г катализатора ристаллическом виде следующего сова, вес.% Нафтенат хрома77 Нафтенат кобальта23 При окислении циклогексана в услови- примера 1 степень конверсии для врени 60 мин составляет 5,22 вес.%, выцелевых продуктов составляет 79,7%. Содержание, вес.%: Циклогексанол, 1,93 Циклогексанон1,93 (Соотношение анол/анон1) Гидроперекись ., циклогексилаО,30 Адипиновая кислота0,30 -капролактон0,008 Результаты окисления циклогексана в исутствии предлагаемого и известного тализаторов представлены в таблице. 79221 Как видно на таблицы, испр.шгованне нафтената хрома. Ъкпючающего свой состав нафтенат кобальта, поэволяет увели«шть селективносп. катализатора - повысить выход полезных продуктов на 3 - 5 4 вес.%. уменьшить образование адипиновой КИСЛ01Ы на 25-4О% и С -капролактона на 90%, на 3% увеличить степень конверсии. Соотношение анол/анои 0. j Q-10 Формула изобретения Катализатор для окисления циклогексана, содержащий нафтенат . о т 38пинающийся тем, что, с повышения селективности катапиэатора. он дополнительно содержит нафтенат кобальта при следующем содержании компоиентов. вес.%: Нафтенат хрома62-77 Нафтеиат кобальта23-38 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Алексеева К. А., Высоцкий М. П. Получение масляных альдегидов и бутилод,, спиртов оксосинтезом. Ч. 1, Л., 1977, с. 119-126. 2. ТУ-6-О9-997-76 (прототип).