CS239764B1 - Raw material on naphtalene base for processing of phtalic acid anhydride - Google Patents

Raw material on naphtalene base for processing of phtalic acid anhydride Download PDF

Info

Publication number
CS239764B1
CS239764B1 CS844687A CS468784A CS239764B1 CS 239764 B1 CS239764 B1 CS 239764B1 CS 844687 A CS844687 A CS 844687A CS 468784 A CS468784 A CS 468784A CS 239764 B1 CS239764 B1 CS 239764B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
naphthalene
weight
raw material
phthalic anhydride
content
Prior art date
Application number
CS844687A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS468784A1 (en
Inventor
Josef Plachy
Josef Ruzek
Original Assignee
Josef Plachy
Josef Ruzek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Josef Plachy, Josef Ruzek filed Critical Josef Plachy
Priority to CS844687A priority Critical patent/CS239764B1/en
Publication of CS468784A1 publication Critical patent/CS468784A1/en
Publication of CS239764B1 publication Critical patent/CS239764B1/en

Links

Landscapes

  • Furan Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Surovina na bázi naftalenu pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové selektivní kata ­ lytickou oxidací, zejména na vanadiovém ka ­ talyzátoru, je tvořena naftalenovou frakcí s rozmezím teplot tuhnutí 70 až 78 °C. Tato naftalenová frakce obsahuje 80 až 96 % hmot ­ nostních naftalenu, 1 .až 15 % hmotnostních těžších podílů, zejména metylnaftalenů, 1 až 5 % hmotnostních lehčích podílů, ze- jména alkylbenzenů a hydrogenovaných derivá ­ tů naftalenu, a do 0,2 % hmotnostních fenolů.Raw material on basis naphthalene for production anhydride acid phthals selective kata # lytic oxidation, especially on vanadium ka # the catalyst, Yippee formed naphthalene fractions with rozezím temperatures solidification 70 to 78 ° C. This naphthalene fraction contains 80 to 96 % wt # tions naphthalene 1 .az 15 % weight heavier shares especially methylnaphthalenes, 1 to 5 % weight lighter shares that- names alkylbenzenes and hydrogenated derivative # here naphthalene and to 0.2 % weight phenols.

Description

Vynález se týká suroviny na bázi naftalenu pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové selektivně katalytickou oxidací, zejména na vanadiovém katalyzátoru.The invention relates to a naphthalene-based feedstock for the production of phthalic anhydride by selective catalytic oxidation, in particular on a vanadium catalyst.

V průmyslové praxi se pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové katalytickou oxidací používá o-xylenu nebo naftalenu. Při použití naftalenu k této výrobě se dosud používá suroviny výlučně s obsahem nad 97 % účinné složky, nejčastěji technický naftalen s teplotou tuhnutí nejméně 78,9 °C a s obsahem naftalenu nad 97,5 % hmotnostních.In industrial practice, o-xylene or naphthalene is used to produce phthalic anhydride by catalytic oxidation. Up to now, the use of naphthalene for this production uses only raw materials with a content of more than 97% of active ingredient, most often technical naphthalene with a pour point of at least 78.9 ° C and a content of naphthalene of over 97.5% by weight.

Technický naftalen se nejčastěji získává při frakclonacl černouhelného dehtu odfenolováním a čtyřstupňovou fyzikální rafinací naftalenové frakce. Vzhledem k omezeným zdrojům a ke vzrůstající poptávce se naftalen stává nedostatkovou surovinou, je proto stále naléhavěji kladen důraz na selektivitu oxidační reakcepři výrobě anhydridu kyseliny ftalové, ale současný stav techniky tomuto požadavku zcela neodpovídá.Technical naphthalene is most often obtained from coal tar fractionation by de-phenolization and four-stage physical refining of the naphthalene fraction. Due to limited resources and increasing demand, naphthalene is becoming a scarce feedstock, therefore, the increasing selectivity of the oxidation reaction in phthalic anhydride production is increasingly urgent, but the current state of the art does not fully meet this requirement.

Samotný průběh katalytické oxidace naftalenu spočívá totiž v tom, že výchozí látky v plynné fázi, tj. naftalen a kyslík, jsou z hlavního proudu plynu vstupujícího do reaktoru dopravovány konvekcí a difúzí k vnějšímu povrchu částice katalyzátoru a difundují póry k jeho vnitřnímu povrchu.Indeed, the actual course of the catalytic oxidation of naphthalene consists in the fact that the starting materials in the gas phase, i.e. naphthalene and oxygen, are transported by convection and diffusion to the outer surface of the catalyst particle from the main gas stream entering the reactor and diffuse pores towards its inner surface.

Zde jsou chemlsorbovány na aktivních centrech a reagují spolu za vzniku adsorbovaných produktů. Tyto produkty desorbují z vnitřního povrchu katalyzátoru a difundují póry zpět k povrchu částice, odkud jsou dopravovány do hlavního proudu plynných reakčních Zplodin difúzí a konvekcí.Here they are chemsorbed on active centers and react together to form adsorbed products. These products desorb from the inner surface of the catalyst and diffuse the pores back to the surface of the particle from where they are conveyed to the main stream of gaseous reaction products by diffusion and convection.

Selektivitu oxidace naftalenu na anhydrid kyseliny ftalové ovlivňují proto vedle vlastností použitého katalyzátoru rovněž poměry koncentrací jednotlivých složek reakčních v reakční směsi na aktivních centrech katalyzátoru.The selectivity of the naphthalene to phthalic anhydride oxidation is therefore influenced by the concentration ratios of the individual reactants in the reaction mixture at the active centers of the catalyst in addition to the properties of the catalyst used.

Důsledkem je, že při stávající katalytické oxidaci technického naftalenu v plynné fázi na vanadiovém katalyzátoru v pevném loži konverguje cca 83 % naftalenu obsaženého v surovině na anhydrid kyseliny ftalové.As a result, about 83% of the naphthalene contained in the feedstock is converted to phthalic anhydride with the present gas-phase catalytic oxidation of technical naphthalene on a fixed bed vanadium catalyst.

Zbývajících 17 % naftalenu přechází na jiné reakční zplodiny. Jsou to produkty mírné oxidace, jako jsou naftochinony, převážně však produkty hlubší oxidace, jako je maleinanhydrid, kyselina benzoová a kyselina akrylová, zejména ale kysličníky uhlíku.The remaining 17% of naphthalene is transferred to other reaction products. These are mild oxidation products such as naphthoquinones, but mainly deeper oxidation products such as maleic anhydride, benzoic acid and acrylic acid, but in particular carbon oxides.

všechny tyto vedlejší reakční zplodiny jsou balastními látkami, od kterých je nutno vyrobený anhydrid kyseliny ftalové Izolovat. Nedostatečně vysoká selektivita oxidace naftalenu na anhydrid kyseliny ftalové za dosavadního stavu, kdy se jako suroviny používá technického naftalenu, zvyšuje proto surovinové náklady výroby anhydridu kyseliny ftalové, ale i její energetickou náročnost.all of these by-products are ballast substances from which the phthalic anhydride produced must be isolated. Insufficiently high selectivity of naphthalene oxidation to phthalic anhydride in the prior art, where technical naphthalene is used as a raw material, therefore increases the raw material costs of phthalic anhydride production as well as its energy consumption.

Uvedené nedostatky je možno do značné míry zmírnit použitím suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové podle vynálezu. Jeho podstatou je, že surovina je tvořena naftalenovou frakcí s rozmezím teplot tuhnutí 70 až 78 °C, s výhodou o teplotě tuhnutí 75 °C.These drawbacks can be largely alleviated by the use of the raw material for the production of phthalic anhydride according to the invention. Its essence is that the feedstock is a naphthalene fraction having a pour point of 70 to 78 ° C, preferably a pour point of 75 ° C.

Tato naftalenová frakce obsahuje 80 až 96 % hmotnostních, s výhodou 90 % hmotnostních naftalenu, 1 až 15 % hmotnostních, s výhodou 6,5 % hmotnostních podílů těžších naftalenů, zejména metylnaftalenů, 1 až 5 % hmotnostních, s výhodou 3,5 % hmotnostních podílů lehčích naftalenu, zejména alkylbenzenů a hydrogenovaných derivátů naftalenu, a do 0,2 % hmotnostních, s výhodou do 0,1 % hmotnostních fenolů.The naphthalene fraction comprises 80 to 96% by weight, preferably 90% by weight of naphthalene, 1 to 15% by weight, preferably 6.5% by weight of heavier naphthalenes, especially methylnaphthalenes, 1 to 5% by weight, preferably 3.5% by weight % of lighter naphthalene, in particular alkylbenzenes and hydrogenated naphthalene derivatives, and up to 0.2% by weight, preferably up to 0.1% by weight, of phenols.

Výhodou plynoucí z použití suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové podle vynálezu je zvýšení výtěžnosti anhydridu kyseliny ftalové o cca 5 % při současném snížení energetické náročnosti výroby. Bylo totiž zjištěno, že přítomnost látek, jako jsou methylnaftaleny a vyšší alkylbenzeny v naftalenové frakci, používané jako suroviny pro selektivní katalytic3 kou oxidaci na anhydrid kyseliny ftalové, nejen že není na překážku, ale naopak příznivě ovlivňuje konverzi naftalenu a zvyšuje výtěžek anhydridu kyseliny ftalové z naftalenu obsaženého ve směsi, neboí hluboké oxidaci, vedoucí ke vzniku vedlejších produktů oxidace naftalenu až po kysličník uhličitý, podléhají především tyto složky, chrání tak naftalen před hlubokou oxidací a svými oxidačními zplodinami pomáhají udržovat kinetickou rovnováhu probíhajících reakcí ve prospěch přeměny naftalenu na anhydrid kyseliny ftalové.The advantage resulting from the use of the raw material for the production of phthalic anhydride according to the invention is an increase in the yield of phthalic anhydride by about 5% while reducing the energy consumption of the production. Indeed, it has been found that the presence of substances such as methylnaphthalenes and higher alkylbenzenes in the naphthalene fraction, used as feedstocks for selective catalytic oxidation to phthalic anhydride, is not only an obstacle but also positively affects naphthalene conversion and increases phthalic anhydride yield from The naphthalene contained in the mixture is not deeply oxidized, resulting in the formation of by-products of the oxidation of naphthalene to carbon dioxide. These components are primarily subject to these components, protecting naphthalene from deep oxidation and helping to maintain kinetic equilibrium of ongoing reactions to convert naphthalene to phthalic anhydride. .

Mimo tohoto žádoucího zvýšení selektivity oxidační reakce vznikají ještě další úspory naftalenu, protože odpadají ztráty naftalenu způsobované dosud jeho únikem při čtyřstupňové fyzikální rafinaci naftalenové frakce až na technický naftalen.In addition to this desirable increase in selectivity of the oxidation reaction, further savings of naphthalene arise, since the loss of naphthalene caused by its leakage during the four-stage physical refining of the naphthalene fraction to technical naphthalene is eliminated.

Příprava suroviny podle vynálezu je výrazně výhodnější nejen energeticky, ale především tím, že se v podobě této suroviny podstatnou měrou zvýší účinnost izolace naftalenu z černouhelného dehtu.The preparation of the raw material according to the invention is significantly more advantageous not only in terms of energy, but above all by substantially increasing the efficiency of the isolation of naphthalene from coal tar in the form of this raw material.

Konkrétní složení suroviny pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové podle vynálezu a srov nání š dosavadním stavem včetně důsledků pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové vyplývá z ná sledujících příkladů.The particular composition of the raw material for the production of phthalic anhydride according to the invention and the comparison with the prior art, including the consequences for the production of phthalic anhydride, are evident from the following examples.

Příklad 1Example 1

Jako suroviny pro selektivní katalytickou oxidaci na vanadiovém katalyzátoru bylo použito 100 g naftalenové frakce následujících vlastností:As a raw material for selective catalytic oxidation on a vanadium catalyst, 100 g of a naphthalene fraction of the following properties were used:

Teplota tuhnutí Obsah naftalenuFreezing point Naphthalene content

Obsah podílů lehčích naftalenu /styren, mezitylen, hydrinden, inden, tetralin, dekalin, pyridin a homology/ Obsah podílů těžších naftalenu /zejména metylnaftaleny a thionaften/ Obsah fenolůContent of lighter naphthalene / styrene, mesitylene, hydrindene, indene, tetralin, decalin, pyridine and homologs / Content of heavier naphthalene / especially methylnaphthalenes and thionaphthene / Phenol content

Po oxidaci, stabilizaci a destilaci bylo lové následujících vlastností:Following oxidation, stabilization and distillation, the following properties were found:

Teplota tuhnutí Zabarvení - primárníPour point Color - primary

- po tepelné expozici Obsah 1,4-naftochinonu Obsah maleinanhydridu °C- after thermal exposure 1,4-naphthoquinone content Maleic anhydride content ° C

90,0 % hmotnostních90.0% by weight

3.5 % hmotnostních3.5% by weight

6.5 % hmotnostních 0,1 % hmotnostních získáno celkem 90,9 g anhydridu kyseliny fta131,1 °C 30 °Hazena 90 °Hazena6.5% w / w 0.1% w / w 90.9 g of anhydride fta131.1 ° C 30 ° Hazena 90 ° Hazena

0,0005 % hmotnostních 0,01 % hmotnostních0.0005% by weight 0.01% by weight

Molární výtěžnost anhydridu kyseliny ftalové, vztažená na obsah naftalenu v původní naftalenové frakci, činila 87,4 %.The molar yield of phthalic anhydride, based on the naphthalene content of the original naphthalene fraction, was 87.4%.

Příklad 2Example 2

100 g naftalenové frakce podle příkladu 1 se zpracovalo fyzikální rafinaci za vzniku 88,4 g technického naftalenu-.následu jících vlastností:100 g of the naphthalene fraction of Example 1 was subjected to physical refining to give 88.4 g of technical naphthalene having the following properties:

Teplota tuhnutí 78,9 °cFreezing point 78.9 ° C

Obsah naftalenu 97,6 % hmotnostníchNaphthalene content 97.6% by weight

Toto množství technického naftalenu se použilo pro selektivní katalytickou oxidaci na vanadiovém katalyzátoru za stejných podmínek jako v příkladu 1. Po oxidaci, stabilizaci a destilaci bylo získáno celkem 85,1 g anhydridu kyseliny ftalové stejných vlastností jako v příkladu 1.This amount of technical naphthalene was used for selective catalytic oxidation on a vanadium catalyst under the same conditions as in Example 1. After oxidation, stabilization and distillation, a total of 85.1 g of phthalic anhydride having the same properties as in Example 1 was obtained.

Molární výtěžnost anhydridu kyseliny ftalové, vztažená na obsah naftalenu v původní naftalenové frakci, činila 81,8 %.The molar yield of phthalic anhydride, based on the naphthalene content of the original naphthalene fraction, was 81.8%.

Příklad 3Example 3

Jako suroviny pro selektivní katalytickou oxidaci na vanadiovém katalyzátoru bylo použito 100 g naftalenové frakce následujících vlastností:As a raw material for selective catalytic oxidation on a vanadium catalyst, 100 g of a naphthalene fraction of the following properties were used:

Teplota tuhnutí Freezing temperature 70 °C 70 ° C Obsah naftalenu Naphthalene content 80 % hmotnostních 80% by weight Obsah podílů lehčích naftalenu Content of lighter naphthalene 5 % hmotnostních 5% by weight Obsah podílů těžších naftalenu Content of heavier naphthalene 15 t hmotnostních 15 t by weight Obsah fenolů Phenol content 0,15 % hmotnostních 0.15% by weight

Po oxidaci, stabilizaci a destilaci bylo získáno 79,2 g anhydridu kyseliny ftalové následujících vlastností:After oxidation, stabilization and distillation, 79.2 g of phthalic anhydride was obtained with the following properties:

Teplota tuhnutí 131,0 °CFreezing point 131.0 ° C

Zabarvení - primární 40 °HazenaColor - primary 40 ° Hazena

- po tepelné expozici 100 °Hazena- after 100 ° Hazen heat exposure

Obsah 1,4-naftochlnonu 0,0008 % hmotnostníchContent of 1,4-naphthoquinone 0.0008% by weight

Obsah maleinanhydrldu 0,01 % hmotnostníchContent of maleic anhydride 0.01% by weight

Molární výtěžnost anhydridu kyseliny ftalové, vztažená na obsah naftalenu v původní naftalenové frakci, činila 85,6 %.The molar yield of phthalic anhydride, based on the naphthalene content of the original naphthalene fraction, was 85.6%.

Příklad 4Example 4

100 g naftalenové frakce podle příkladu 3 bylo fyzikální rafinací zpracováno na technický naftalen. Bylo získáno celkem 79,3 g technického naftalenu s teplotou tuhnutí 77,3 °C. a s obsahem naftalenu 97,6 % hmotnostních.100 g of the naphthalene fraction of Example 3 was processed to technical naphthalene by physical refining. A total of 79.3 g of technical naphthalene with a pour point of 77.3 ° C was obtained. and with a naphthalene content of 97,6% by weight.

Uvedené množství bylo oxidováno způsobem podle příkladu 3. Po následující stabilizaci a destilaci bylo získáno celkem 74,4 g anhydridu kyseliny ftalové s vlastnostmi podle příkladu 3. Molární výtěžnost anhydridu kyseliny ftalové, vztažená na obsah naftalenu v původní naftalenové frakci, činila 80,4 %.This amount was oxidized by the method of Example 3. A total of 74.4 g of phthalic anhydride having the properties of Example 3 was obtained after stabilization and distillation. The molar yield of phthalic anhydride, based on the naphthalene content of the original naphthalene fraction, was 80.4%. .

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Surovina na bázi naftalenu pro výrobu anhydridu kyseliny ftalové selektivní katalytickou oxidací, zejména na vanadiovém katalyzátoru, vyznačená tím, že je tvořena naftalenovou frakcí s rozmezím teplot tuhnutí 70 až 78 °C a obsahující 80 až 96 % hmotnostních naftalenu, 1 až 15 % hmotnostních podílů těžších naftalenu, zejména metylnaftalenů, l až 5 % hmotnostních podílů lehčích naftalenu, zejména alkylhomologů benzenu a hydrogenovaných derivátů naftalenu, a do 0,2 % hmotnostních fenolů.Naphthalene-based feedstock for the production of phthalic anhydride by selective catalytic oxidation, in particular on a vanadium catalyst, characterized in that it consists of a naphthalene fraction having a pour point of 70 to 78 ° C and containing 80 to 96% by weight of naphthalene, 1 to 15% by weight % of heavier naphthalenes, in particular methylnaphthalenes, 1 to 5% by weight of lighter naphthalene, in particular benzene alkyl homologues and hydrogenated naphthalene derivatives, and up to 0.2% by weight of phenols.
CS844687A 1984-06-20 1984-06-20 Raw material on naphtalene base for processing of phtalic acid anhydride CS239764B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS844687A CS239764B1 (en) 1984-06-20 1984-06-20 Raw material on naphtalene base for processing of phtalic acid anhydride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS844687A CS239764B1 (en) 1984-06-20 1984-06-20 Raw material on naphtalene base for processing of phtalic acid anhydride

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS468784A1 CS468784A1 (en) 1985-06-13
CS239764B1 true CS239764B1 (en) 1986-01-16

Family

ID=5390195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS844687A CS239764B1 (en) 1984-06-20 1984-06-20 Raw material on naphtalene base for processing of phtalic acid anhydride

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS239764B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS468784A1 (en) 1985-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4605790A (en) Phenol from coal and biomass
Freese et al. Acylation of aromatic compounds on H-Beta zeolites
CA1142967A (en) Long-chain alkylphenols
US4404123A (en) Catalysts for para-ethyltoluene dehydrogenation
Vrieland et al. Nature of the catalytically active carbonaceous sites for the oxydehydrogenation of ethylbenzene to styrene: A brief review
USRE36856E (en) Catalysts for production of phenol and its derivatives
Namba et al. Selective formation of p-cresol by alkylation of phenol with methanol over y type zeolite
US4982013A (en) Preparation of polyhydroxybenzenes by direct hydroxylation of phenols
AT398913B (en) METHOD FOR PRODUCING A CATALYST METHOD FOR SELECTIVE ALKYLATION OF TOLUOL WITH PROPYLENE
CS239764B1 (en) Raw material on naphtalene base for processing of phtalic acid anhydride
US3840595A (en) Process for the conversion of unsaturated aldehydes to acids
US1909354A (en) Method of catalytically oxidizing aromatic compounds
JPS6316366B2 (en)
RU2010790C1 (en) Method of phenol and its derivatives synthesis
EP0078247A2 (en) Process and catalysts for vapor phase nitration of aromatic compounds
KR840008298A (en) Reactivation method of phosphorus-vanadium catalyst
EP0507617B1 (en) Two stage process for producing maleic anhydride from butane
US3284514A (en) Process for the hydrodealkylation of a polyalkylated phenol
JPS54122263A (en) Preparation of 1,4-dihydro-9,10-dihydroxyanthracene
US4533768A (en) Zinc oxide catalyzed dealkylation of alkylated phenols
DE3168363D1 (en) Process for the preparation of phthalic anhydride
US4234749A (en) Catalytic oxidation/decarbonylation of polynuclear aromatic compounds
US4036861A (en) Process for producing a 2-tertiary-alkyl substituted anthraquinone
Bonfranceschi et al. Selective oxidation of anthracene to 9, 10-anthraquinone over silica supported vanadium catalyst
JPS5643230A (en) Preparation of ortho-alkylated phenols