Катализатор для окисления ацетальдегида Советский патент 1983 года по МПК B01J31/12 B01J31/04 C07C53/12 

Изобретение относится к области катализаторов, для процесса сидкофаз-.ного окисления ацетальдегнда для одновременного получения уксусной кислоты и уксусного анГ1{дрида.

Известны катализаторы для совместного получения уксусной кислоты и уксусного ангидрида жидкофазньом окислением ацетальдегида, представляющие собой органические соли различных металлов, такие как ацетаты марганца, кобальта, меди, стеараты и олеаты кобальта, меди .

Наиболее близким к предлагаемому является катализатор для окисления ацетальдегида, состоящий из ацетатов меди и кобсшьта в соотношении 1:(1,1-1,5)С.2.

Недостатком известного катализатора является низкий выход уксусного ангидрида, составлякяций 55-60 мол.%.

Цель изобретения - повышение селективности катализатора.

Поставленная цель достигается тем, что катализатор для окисления ацетальдегида, включающий ацетат меди и ацетат кобальта, дополнительно содержит бромпентааминокобальтидибромид или кобальттрисацетилацетонат

при следукнцем содержании компонентов , г/л.

Ацетат меди 3,0-3,98 Ацетат кобальта 0,22-2,33 БроЛпентааминокобальтидибро0,01-0,015 мид

или кобальттрисацетилацето10

0,17-2,11 нат

Катализатор готовят путем растворения в ледяной уксусной кислоте гидратированных солей меди и кобальта: ацетата меди (С2( i, аце15тата кобальта Со(С2 и комплексного соединения трехвалентного ; кобальта.

В даннсм катализаторе соотношение между концентрацией ацетата меди

20 и суммарным содержанием соединений двухвалентного и трехвалентного кобальта составляет ,71:1.

В присутствии пр едлагаемого катализатора окисление .ацетальдегида про(25 исходит с селективностью образования уксусного ангидрида 64-75 мол.%.

П р им ер 1. 0,398 г ацетата меди Си{С2Нз02)2 20, 0,233 г ацетата кобальта Со(С2Н362) 4 HjO, 30 г бромпентааминокобальтидиброМИДа Со(NHg) BrJBr непосредственно перед опытом растворяют в 16,7 мл ледяной уксусной кислоты. Затем к полученному раствору добавляют 83,3 мл уксусного ангидрида, 70 мл полученной смеси заливают в реактор.

Полученный катализатор содержит ацетата меди 3,98 г/л, ацетата кобальта 2,33 г/л, Со(МНз)5 Вг Вг 0,015 г/л. Соотношение между концентрацией ацетата меди и суммарным содержанием Со(I I) и Со(IIt) составляет 1,71:1.

Активность данного катализатора определяю в реакции хидкофазного окисления ацетальдегида в лабораторной установке барботажного типа со стеклянным реактором. Раствор катализатора поддерживают в реакторе во взвешенном состоянии на перфорированной тарелке давлением азотновоздуной смеси. Скорость подачи1 азота 90,5 л/чр воздуха 180,8 л/ч,- ацетальдегида 200-240 мл/ч.

Селективность образования уксусного ангидрида в присутствии этого катализатора 60,6 мол.%.

Прим ер 2. О,398 г ацетата меди, 0,233 г ацетата кобальта и 0,001 ёромпентааминокобальтидибромида растворяют по методике, описанной в примере 1.

Приготовленный таким образом катализатор содержит, г/л: ацетат меди 3,98, ацетат кобальта 2,33; (NH-j)5 0,01.

По методике, описанной в примере 1, проводят жидкофазное окисление ацетальдегида в присутствии предлагаемого катализатора, селективность образования уксусного ангидрида 69,2%. П р и м е р 3. По методике, описанной в примере 1, готовят каталиг затор, содержащий, г/л; ацетат меди 3,98; ацетат кобальта 1,94 и трисацетилацетонат кобальта - Со (Cj-H-jOj) 0,39.

Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофазном окислении ацетальдегида в присутствии этого катализатора 69,8 мол.%.

Пример4. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/Л ацетат меди 3,98; ацетат кобальта 1,7Ь и Со(С5Н702) i 0,58.

Селективность образования уксусного ангидрида в реакции жйдкофазного окисления ацетальдегида в присутствии катализатора 75,2 мол.%.

П р и м е р 5. По методике, описанной Б примере 1, готовят катализа тор содержащий, г/л: ацетат меди 3,98, ацетат кобальта 0,58 и трисацетилацетонат кобальта 1,75.

Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофазном окисл

НИИ ацетальдегида в присутствии этого катализатора 70,5 мол.%.

Примере. По методике, описаной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, г/л: ацетат меди 3,98; ацетат кобальта 0,22 и трисацетилацетонат кобальта 2,11.

Селективность образования уксусного ангидрида в реакции жидкофазного окисления ацетальдегида в присутствии этого катализатора 67,0 мол.%.

Пример7. По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор, содержащий, .г/л: ацетат меди 3,0; ацетат кобальта 0,83 и трисацетилацетонйт кобальта 0,17.

В присутствии данного катализатора се; ективность образования уксуснового ангидрида ,при жидкофазном окилении ацетальдегида 73,6 мол.%.

Пример8. По описанной в примере 1 методике готовят катализатор, имеющий следящий состав, г/л: ацетат меди 3,45, ацетат кобальта 0,87; трисацетилацетонат кобальта 0,28. .

Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофазном окислении ацетальдегида в присутствии предлагаемого катализатора 73,9 мол.

П р и м е р 9 (для сравнения). . По методике, описанной в примере 1, готовят катализатор,имеющий состав,г/л ацетат меди 3,98,ацетат кобальта 2,33.

Селективность .образования уксусного ангидрида при жидкофазном окислении ацетальдегида в присутствии этого катализатора 59,0 мол.%.

П р и м е р 10. (для сравнения) По методике, описанной в примере 1, готовят- катализатор, имеющий следую1ЦИЙ состав, г/л:. ацетат меди еди 3,0; afjeTaT кобальта 1,0.

Селективность образования уксусного ангидрида в процессе жидкофазного окисления ацетальдегида в присуствии этого катализатора 61,0 мол.%.

Пример 11 (для сравнения). По описанной в примере 1 методике готовят катализатор, имеющий ющий состав, г/л: ацетат меди 3,45, ацетат кобальта 1,15.

Селективность образования уксусного ангидрида при жидкофазном окислении ацетальдегида в присутствии этого катализатора 61,0 мас.%.

В таблице представлены резуль- , таты испытания предлагаемого и извесного катализаторов в реакции жидкофазного окисления ацетальдегида.

Из результатов,яриведенных в таблице, следует, что предлагаемый катализатор (1-8}прив.одит к значительному повьЕиению селективности катализатора в направлении образования уксусного ангидрида до 67-75,2% против 59,0-61,0% в присутствии известрых катализаторов (9-11).

тат кобальта, о т л и ч а ю ад и и - |s с я тем, что, С uejfOiio повышения селективности катализатора, он ДОПОЛНИ тельно содержит брсямпёнтааминокобальтидибрсмйд или кобальттрйсацётилаце тойат при следующем содержании кем- j понентовг г/л

Ацетат меди 3,0-3,98 Ацетат кобальта 0,22-2,33

Иех ОчНИКИ информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Денисов Е.Т. и др. Механизм . жидкофазного окисления кислородсодержащих соединений., Минск, Наука и техника, 1975, с. 139.

2.Патент франции № 1252746, . кл. С 07 С, опублик. 1962 (прототип).