CS234493B1 - Method of phenol preparation by means of benzoic acid oxidation in gas phase - Google Patents
Method of phenol preparation by means of benzoic acid oxidation in gas phase Download PDFInfo
- Publication number
- CS234493B1 CS234493B1 CS784783A CS784783A CS234493B1 CS 234493 B1 CS234493 B1 CS 234493B1 CS 784783 A CS784783 A CS 784783A CS 784783 A CS784783 A CS 784783A CS 234493 B1 CS234493 B1 CS 234493B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- benzoic acid
- catalyst
- weight
- phenol
- preparation
- Prior art date
Links
Abstract
Vynález spadá do odboru organickej technologie. Rieši spSsob přípravy fenolu oxidáciou kyseliny benzoovej v plynnej fáze. Rieši spdsob přípravy fenolu oxidáciou kyseliny benzoovej v plypnej fáze pri teplote 250 až 350 °C, ked molový poměr reagujúcich zložiek kyselina benzoová : voda : kyslik je 0,6 až 2,5 : 40 až 70 : 1,5 až 2,5 s priestorovou rýchlosiou kyseliny benzoovej 0,01 až 0,22 kgh_1kg” katalyzátore. Podlá vynálezu sa reakcia uskutečňuje v přítomnosti katalyzátorov oxidového typu, obecného vzorca I Í Cu - M* - M2 - 0 I nanesených na nosiči alumine o mernom 2-1 povrchu 40 až 190 m g , kde M^ je 0,01 až 10,9 % hmotnostných olova, bizmutu, železa, kobaltu, chrómu a Mg je 0,9 až 10 % hmotnostných bizmutu, molybdénu, alkalických kovov, kovov II. b. podskupiny s obsahom médi 1,5 až 9,5 % hmotnostných a ktorýeh měrný povrch před použitím je 30 až 100 m^g”^.The invention is within the organic field technology. It solves the process for the preparation of phenol by oxidizing benzoic acid in gaseous phase. It solves the process for the preparation of phenol by oxidation benzoic acid in the shallow phase at 250 to 350 ° C when molar the ratio of reactants benzoic acid : water: oxygen is 0.6 to 2.5: 40 to 70: 1.5 to 2.5 with spatial velocity benzoic acid 0.01 to 0.22 kgh_1kg catalyst. According to the invention, the reaction is carried out in the presence of catalysts of the oxide type of formula I Cu Cu - M * - M2 - 0 I deposited on the alumine carrier 2-1 surface 40 to 190 m g, where M i is 0.01 up to 10.9% by weight of lead, bismuth, iron, cobalt, chromium and Mg is 0.9 to 10% by weight of bismuth, molybdenum, alkali metals, metals II. b. subgroups with a medium content of 1.5 to 9.5% by weight and which specific surface before use it is 30 to 100 m ^ g ”^.
Description
Vynález sa týká spósobu přípravy fenolu oxidáciou kyseliny benzoovéj v plynnej fáze.The invention relates to a process for the preparation of phenol by gas phase oxidation of benzoic acid.
PodTa doteraz známých postupov, časť světověj produkcie fenolu tvoří výroba z toluénu, kde kyselina benzoová je medziproduktom. Výroba fenolu týmto postupem v kvapalnej fáze je priemyselne realizovaná firmou Dow. Reakcia sa uskutočňuje pri teplote 230 až 270°C, za atmosferického tlaku a katalytického účinku benzoátu meďnatého v přítomnosti oxidu horečnatého. Nedostatkom tohto postupu je, že vznikájú vysokovrúce smolovité produkty, ktoré sa nedajú oddéliť od katalyzátore a tým dochádza k jeho značným stratám. Túto nevýhodu odstraňuje postup přípravy fenolu v plynnej fáze v přítomnosti tuhých katalyzátorov. V patentovéj literatúre sa objařili práce, ktoré reakciu sledujú v přítomnosti niekoTkých katalytických systémov váčáinou v teplotnom intervale 200 až 400°C, prevažne za atmosferického tlaku, ale aj pósobením vyššiého tlaku /Qerm. Offen pat. 2 844 195 /1979//· Autoři používali katalytické systémy na báze CuO nanesené na nosiči silikagéli, ako aj v přítomnosti aktivátora - oxidu kobaltu /Barnard R.D., Meyer R.H.j USA pat. 2 852 567 /1958//; prášková med nanesená na oxide horečnatom /Belg. pat. 627 445 /1963//; kombinovaný katalyzátor, ktorý sa skladal zo solí Cu, V, Li,According to previously known processes, part of the world's phenol production is production from toluene, where benzoic acid is an intermediate. The production of phenol by this liquid phase process is industrially realized by Dow. The reaction is carried out at a temperature of 230 to 270 ° C, at atmospheric pressure and the catalytic action of copper benzoate in the presence of magnesium oxide. The disadvantage of this process is that high boiling pitch products are formed which cannot be separated from the catalyst and thereby result in considerable losses. This disadvantage is overcome by the gas-phase preparation process in the presence of solid catalysts. In the patent literature work has been reported to monitor the reaction in the presence of several catalytic systems under vacuum at a temperature range of 200 to 400 ° C, mainly at atmospheric pressure, but also by applying a higher pressure / Qerm. Offen pat. The authors used CuO-based catalyst systems supported on silica gel as well as in the presence of a cobalt oxide activator / Barnard R.D., Meyer R. H. U.S. Pat. 2,852,567 (1958); honey powder coated on magnesium oxide / Belg. pat. 627,445 (1963); a combined catalyst consisting of Cu, V, Li,
Mg, Na /Belg. pat. 621 999 /1963//; katalyzátor typu Ču-Cr-X-Ba-0, kde X je Zn, Fe, Co, Mo, W, In, Te nanesené na diatómovej zemine alebo silikagéli /Jap· pat. 81 40,628 /1981// a /Jap. pat. 81 25,126 /1981//. Účinok vyššíeho tla- 2 234 493 ku ss sledoval na katalyzátore typu CuO-ZrOg-KgO, resp·Mg, Na / Belg. pat. 621,999 / 1963 //; a Cu-Cr-X-Ba-O type catalyst wherein X is Zn, Fe, Co, Mo, W, In, Te deposited on diatomaceous earth or silica gel / Jap. 81, 40, 628 (1981), and Jap. pat. 81, 25, 126 (1981). The effect of a higher pressure of 2,234,493 kDC was observed on a CuO-ZrOg-KgO catalyst, respectively.
NagO nanesené na ui-alumine. Netypický katalyzátor, kde aktívnou zložkou je oxid molybděnu, resp· ďalšie kovy aktivátorov a promótorov. nanesené na alumine použili japonskí autoři /Jap. pat. 147 736 /1981//.NagO deposited on ui-alumine. Atypical catalyst, where the active ingredient is molybdenum oxide and / or other metals of activators and promoters. applied to alumine were used by Japanese authors / Jap. pat. 147, 736 (1981) //.
Uvedené nedostatky sú odstránené u spósobu přípravy fenolu oxidáciou kyseliny benzoovéj v plynnéj fáze podlá vynálezu při teplote 250 až 35O°C, kaď mólový poměr reagujúcich zložiek kyselina benzoová : voda : kyslík je 0,6 ažThe above drawbacks are eliminated in the process for the preparation of phenol by the gas phase oxidation of benzoic acid according to the invention at a temperature of 250 to 35 ° C, each molar ratio of the reactants benzoic acid: water: oxygen being 0.6 to
2,5 : 40 až 70 : 1,5 až 2,5 s priestorovou rýchlosťou kyseliny benzoovéj 0,01 až 0,22 kgh^kg3, katalyzátore, ktorého podstatou je, že reakcie*sa uskutočňuje v přítomnosti katály zátorov oxidového typu obecného vzorca I .· · · Cu - 1^ - Mg - 0 /1/ nanesenou na nosiči. Nosičom je alumina o mernom povrchu 40 až 190 b2^1, kde M^ je 0,01 až 10,9 % hmotnostných olova, bizmutu, železa, kobaltu, chrómu a Mg hmotnostných bizmutu, molybdénu, alkalických kovov II.b. podskupiny s obsahom médi 1,5 až 9»5 % hmotnostných a ktorých měrný povrch před použitím je 30 až 100 m2g~\2.5: 40 to 70: 1.5 to 2.5 with a benzoic acid space velocity of 0.01 to 0.22 kgh ^ kg 3, a catalyst whose essence is that the reaction * is carried out in the presence of an oxide type catalyst Cu - 1 - Mg - 0/1 / supported on a carrier. The carrier is an alumina having a specific surface area of 40 to 190 b 2 11 , wherein M je is 0.01 to 10.9% by weight of lead, bismuth, iron, cobalt, chromium and Mg by weight of bismuth, molybdenum, alkali metals II.b. Sub-groups with a media content of 1.5 to 9.5% by weight and whose specific surface area before use is 30 to 100 m 2 g ~
Pri optimálnych podmienkach reakcie a molových pomereáM zložiek dávkovaných do reaktora si katalyzátory podlá vyná-* lezu zachovajú aktivitu niekďko desiatok hodin. V případe poklesu aktivity je možné katalyzátor reaktivovať v přítomnosti molekulového kyslíka priamo v reaktore bez pridávania ostatných zložiek. Katalyzátory sa pripravujú impregnáciou /24 h/ noeiča - aluminy - vodným roztokou příslušných solí a po odpařeni, sušení sa kalcinujú 3 až 11 h pri teplota 450 až 800°C, podl’a typu kovověj zlúčeniny. Výhodou používania týchto katalyzátorov je vyšší výťažok fenolu, vyššia selektivita procesu a dlhšia životnosť katalyzátore.Under optimal reaction conditions and molar ratios of the components fed to the reactor, the catalysts of the invention retain activity for several tens of hours. In the event of a decrease in activity, the catalyst can be reactivated in the presence of molecular oxygen directly in the reactor without the addition of other components. Catalysts are prepared by impregnation (24 h) of a carrier - alumina - with an aqueous solution of the respective salts and after evaporation, drying is calcined for 3-11 h at 450-800 ° C, depending on the type of metal compound. The advantage of using these catalysts is higher phenol yield, higher process selectivity and longer catalyst life.
Ďalšie výhody používania týchto katalyzátorov sú bližšie objasněné na uvedených príkladoch.Further advantages of using these catalysts are illustrated in more detail in the examples.
Příklad 1Example 1
234 493234 493
Skleněný reaktor priemeru 26 mm, dížky 60 cm sa plnil 47 g katalyzátore o zrnitosti 1 až 1,6 mat· Katalyzátor obsahoval 3,99 % hm· Cu, 4,6 % hm. Pb a 4,1 % hm® K na alumine a jeho měrný povrch bol 61 m g · Připravil sa nasledovným postupom: alumina s měrným povrchom 120 m2g~^ sa impregnovala /24 h/ vodným roztokom dusičnanu meďnatého a po odpaření vody sa sušil a kalcinoval při 73O°C 3,5 h. Získaný katalyzátor sa ďalej impregnoval vodným roztokom dusičnanu olovnatého /24 h/ a po odpaření vody a tiež sušil a kalcinoval pri teplote 65O°C 3,5 h. Nakoniec sa katalyzátor impregnovel /24 h/ vodným roztokom hydroxidu draselného. Po odpaření vody, sušení, sa znova kalcinoval pri teplote 540°C 11 h. Pracovalo sa za týchto podmienok: teplota Idžka katalyzátore bola 300^0, mólový poměr kyseliny benzo ověj : vody : kyslíka /v ó formě vzduchu/, ktoré sa dávkovali do hornéj Časti reaktora, bol 1 : 60 : 2. Reakčná zmes pri výstupe z reaktora sa chladila a zachytávala v kondenzátore® Identifikácia zložiek reakčnej zmesi sa uskutočnila hmotnostnou spektrometriou a ich kvantitativné stanovenie plynovou chromatografiou· Sledoval sa aj obsah vzniknutého oxidu uhličitého a spotřebovaného kyslíka v odplyne plynovou chromatografiou·A 26 mm diameter glass reactor, 60 cm in length, was charged with 47 g of a catalyst having a particle size of 1 to 1.6 matt. The catalyst contained 3.99 wt% Cu, 4.6 wt% Cu. Pb and 4.1% wt® K on alumina and its specific surface area was 61 mg · Prepared as follows: alumina with a specific surface area of 120 m 2 g-^ was impregnated (24 h) with an aqueous solution of copper nitrate and dried after evaporation of water and calcined at 73 ° C for 3.5 h. The obtained catalyst was further impregnated with aqueous lead nitrate solution (24 h) and after evaporation of water and also dried and calcined at 65 ° C for 3.5 h. Finally, the catalyst was impregnated (24 h) with an aqueous potassium hydroxide solution. After evaporation of the water, drying, it was calcined again at 540 ° C for 11 h. The working conditions were as follows: temperature Catalyst was 300-4, the molar ratio of benzoic acid: water: oxygen (in the form of air), which was fed to the top of the reactor was 1: 60: 2. Reactor was cooled and captured in a condenser® The identification of the components of the reaction mixture was carried out by mass spectrometry and their quantitative determination by gas chromatography · The content of generated carbon dioxide and oxygen consumed in the off-gas by gas chromatography was also monitored ·
Po 2,5 h indukčněj perióde sa dosiahol ustálený stav konverzie kyseliny benzoovéj, výtažku fenolu a vedTajších produktov, ako aj rýchlosti vzniku oxidu uhličitého a spotřeby kyslíka· Za týchto podmienok pri konverzii kyseliny benzoové j 60 %, vznikal fenol s výtažkom 38 %. VedTajšími produktami boli difenyl+difenyloxid /6 %/ a benzén. Aktivita katalyzátore sa počas 21 h neměnila·After a 2.5 hour induction period, a steady state conversion of benzoic acid, phenol yield and byproducts was achieved, as well as carbon dioxide generation and oxygen consumption rates. The by-products were diphenyl + diphenyl oxide (6%) and benzene. Catalyst activity did not change over 21 hrs ·
Příklad 2Example 2
Postup a podmienky rovnaké ako v příklade 1, ale katalyzátor okrem 3,99 % hm· Cu a 4,6 % hm. Pb obsahoval 2,3 % hm. Li na alumine a jeho měrný povrch bol 55 mg · Postup jeho přípravy bol rovnaký ako v přiklade 1, len míesto K sa LiThe procedure and conditions were the same as in Example 1, but the catalyst except for 3.99 wt% Cu and 4.6 wt% Cu. Pb contained 2.3 wt. Li on alumina and its specific surface area was 55 mg · The preparation procedure was the same as in Example 1, except for K and Li
- 4 234 493 na katalyzátor naniesol impregnáciou /24 h/ vodným roztokom dusičnanu lítneho a po odpaření vody, sušení, sa kalcinoval pri 65O°C 3,5 h. Za týchto podmienok sa ustálený stav reakeie dosiahol po 1,5 h indukčněj perioda pri konverzii kyseliny benzoovéj 83 % vznikal fenol s výtažkom 57 %· Vedl’ajšími produktami bolí difepyl+difenyloxid /8 %/ a benzén. Aktivita katalyzátore sa počas 32 h neměnila. Z príkladov 1 a 2 vidieť, že promotor výrazné ovplyvňuje účinok katalyzátore, zvyšuje jeho aktivitu a selektivitu reakeie.4,234,493 was applied to the catalyst by impregnation (24 h) with an aqueous solution of lithium nitrate and, after evaporation of water, drying, was calcined at 65 ° C for 3.5 h. Under these conditions, the steady state reaction was achieved after 1.5 hours induction period at conversion of benzoic acid of 83% to phenol with a yield of 57%. By-products were dipeptyl + diphenyloxide (8%) and benzene. Catalyst activity did not change over 32 h. It can be seen from Examples 1 and 2 that the promoter significantly affects the activity of the catalyst, enhances its activity and selectivity of the reaction.
Příklad 3Example 3
Postup a podmienky rovnaké ako v příklade 1, ale katalyzátor okrem 3,99 % hm. Cu a 4,6 % hm. Pb obsahoval 4,48 % hm.The procedure and conditions were the same as in Example 1 but the catalyst except for 3.99 wt. Cu and 4.6 wt. The Pb contained 4.48% wt.
Bi na nosiči-alumine. Měrný povrch tohto katalyzátore bol 53 mg . Za ustáleného stavu reakeie, ktorý sa dosiahol po * 4?Bi on alumine carrier. The specific surface area of the catalyst was 53 mg. Steady state reaction, which is achieved after * 4?
1,5 h indukčněj periode vznikal fenol so selektivitou 82,6 %, pri konverzii kyseliáy benzoovéj 52 %· Vedlejšími prodúktami boli difenyl+difenyloxid /7 %/ a benzén®.A 1.5 hour induction period produced phenol with a selectivity of 82.6%, with a benzoic acid conversion of 52%. The by-products were diphenyl + diphenyl oxide (7%) and benzene®.
Příklad 4Example 4
Postup a podmienky rovnaké ako v příklade 1, ale katalyzátor obsahoval 3,99 % hm. Cu, 4,48 % hm. Bi, 2,3 % hm. Li na alumine. Měrný povrch katalyzátora bol 64 m g · Po 1,5 h indukčněj perióde sa reakcia ustálila a fenol vznikal so selektivitou 51,7 při konverzii kyseliny benzoovéj 70 %· Vedlejšími produktami boli difenyl+difenyloxid /6 %/ a benzén. Aktivita katalyzátora sa počas 20 h neměnila.The procedure and conditions were the same as in Example 1, but the catalyst contained 3.99 wt. Cu, 4.48% wt. Bi, 2.3 wt. Li on alumina. The specific surface area of the catalyst was 64 m g. After 1.5 h induction period the reaction stabilized and the phenol formed with a selectivity of 51.7 at a benzoic acid conversion of 70%. By-products were diphenyl + diphenyloxide (6%) and benzene. Catalyst activity did not change over 20 h.
Příklad 5Example 5
Podmienky a postup rovnaké ako v příklade 1‘, ale katalyzátor obsahoval 3,99 % hm. Cu, 4,48 % hm. Bi a 4,37 % hm. Cd na alumine. Měrný povrch katalyzátora bol 62,5 m g · P· minutovéj indukčněj perióde aa reakcia rozběhla a parametre experimentu sa ustálili a udržiavali bez změny aktivity katalyzátora počas 19 h. Za týchto podmienok vznikalThe conditions and procedure were the same as in Example 1, but the catalyst contained 3.99 wt. Cu, 4.48% wt. Bi and 4.37 wt. Cd on alumina. The specific surface area of the catalyst was 62.5 m g · P · minute induction period and the reaction was started and the parameters of the experiment stabilized and maintained without changing the activity of the catalyst for 19 h. Under these conditions arose
- 5 234 493 při konverzii kyseliny benzoovej 33 % fenol so selektivitou 88 %. Vedlejšími produktami boli prevažne difenyloxid a benzén. Z porovnania príkladov 3,4 a 5 vidieť, že zastúpenie kovových zložiek na povrchu katalyzátore má významný vplyv na jeho aktivitu.5,234,493 at a benzoic acid conversion of 33% phenol with a selectivity of 88%. The by-products were predominantly diphenyl oxide and benzene. Comparing examples 3,4 and 5, it can be seen that the presence of metal components on the catalyst surface has a significant effect on its activity.
Příklad 6Example 6
Podmienky a postup ako v příklade 1, ale katalyzátor reakcie obsahoval 3,99 % hm0 Gu, 3,67 % hm. Co a 4,37 % hm. Mg 2 —1 na nosiči alumině. Měrný povrch katalyzátora bol 64,2 mg. Za týchto podmienok indukčná perioda reakcie bola 3 h, po ktoréj prebiehala oxidácia za ustáleného stavu. Pri konverzii kyseliny benzoovéj 42 % vznikal fenol s výťažkom 27%« Katalyzátor.po 23 h začal strácať svoju aktivitu.The conditions and procedure of Example 1, the catalyst of the reaction contained 3.99% by weight Gu 0, 3.67% by weight. Co and 4.37 wt. Mg 2 —1 on alumina support. The specific surface area of the catalyst was 64.2 mg. Under these conditions, the induction period of the reaction was 3 h, during which the oxidation was carried out at steady state. The conversion of benzoic acid 42% gave phenol with a yield of 27%. The catalyst began to lose activity after 23 hours.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS784783A CS234493B1 (en) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | Method of phenol preparation by means of benzoic acid oxidation in gas phase |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS784783A CS234493B1 (en) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | Method of phenol preparation by means of benzoic acid oxidation in gas phase |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS234493B1 true CS234493B1 (en) | 1985-04-16 |
Family
ID=5428352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS784783A CS234493B1 (en) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | Method of phenol preparation by means of benzoic acid oxidation in gas phase |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS234493B1 (en) |
-
1983
- 1983-10-26 CS CS784783A patent/CS234493B1/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3862146A (en) | Oxidation of butane to maleic anhydride | |
CA1126247A (en) | Preparation of maleic anhydride and catalyst therefor | |
US4227023A (en) | Process for the selective ortho-alkylation of phenolic compounds | |
US3801670A (en) | Catalytic process for the production of diolefins | |
CA1162936A (en) | Oxydehydrogenation catalyst | |
CA2177939A1 (en) | Process for the preparation of amino- and hydroxybenzonitriles | |
US4541964A (en) | Production of methacrylonitrile | |
US4061673A (en) | Manufacture of methacrylic acid | |
US4700009A (en) | Process for preparing a substituted benzaldehyde | |
JPH0242033A (en) | Production of methacrylic acid and/or methacrolein | |
CS234493B1 (en) | Method of phenol preparation by means of benzoic acid oxidation in gas phase | |
US4544773A (en) | Process for producing formaldehyde | |
US4232174A (en) | Catalyst and dehydrogenation process | |
US4894467A (en) | Vapor phase oxidation or styrene to styrene oxide | |
JP3376105B2 (en) | Method for regenerating iron / antimony / phosphorus-containing metal oxide catalyst | |
US4567157A (en) | Production of phenols and catalyst therefor | |
EP0100202B1 (en) | Process for the production of hydrocyanic acid from carbon monoxide and ammonia | |
US4965393A (en) | Process for producing acrylonitrile | |
JP4294209B2 (en) | Process for producing ortho-position alkylated hydroxyaromatic compounds | |
US4070379A (en) | Process for the manufacture of maleic anhydride | |
JPH0213652B2 (en) | ||
US4620043A (en) | Production of phenols and catalyst therefor | |
US4454357A (en) | Process for producing o-methylated phenols | |
US3838067A (en) | Catalyst and use thereof | |
US4364856A (en) | Mixed metal phosphorus oxide coated catalysts for the oxidative dehydrogenation of carboxylic acids |