CS240479B1 - Sposob výraby kyseliny octovej oxidáciou acetaldehydu - Google Patents

Description

240479

Vynález sa týká spůsobu výroby kyseliny•octovej oxidáciou acetaldehydu kyslíkom vpřítomnosti katalyzátora· na báze mangána-tých solí pri teplotách 60 až 75 °C v· priemy-selnom meradle.

Ako katalyzátor sa pri priemyselnej výro-bě kyseliny octovej oxidáciou acetaldehydukyslíkom obvykle používá roztok manganis-tanu draselného· v koncentrovanej kyselmeoctovej. Týmto spůsobom sa získává vlastněroztok octanu mangánatého v obmedzenejkoncentrácti (do 2,2 % hmotnostného),vzhladom na jeho nízku rozpustnost v ky-selině octovej. Ďalej katalytický roztok obsahuje octandraselný, rozpuštěný manganistanu draselnýa značné množstvo nerozpustného podielutvořeného hlavně burelom, závisle od množ-stva redukujúcich látok v použitej kyselině.

Koncentrácia aktívnej zložky katalyzátora,ktorou je octan mangánatý, je teda vždynižšia než zodpovedá navážke vsadenéhomanganistanu. Použitie tohoto katalyzátoraje sprevádzané pravidelným zanášaním ce-lého výrobného zariadenia úsadami, čo máza následok zníženie výměny tepla v proce-se, zhoršovania kvality získanej kyselinyoctovej, čo si periodicky vyžaduje demontážzariadenia a náročné čistenie. Obmedzenésú aj možnosti zvyšovania aktivity kataly-zátora, a tým aj kvalita oxidačného procesua zloženia surového produktu, takže processpravidla umožňuje výrobu technickej ky-seliny.

Neboli zrledkavosfou ani případy kolísa-nia kvality vyrábanej kyseliny, ktorá už vi-zuálně nevyhovovala požiadavkám a bolasfarbená prítomnosťou nežiadúcich nečis-tůt, čo značné obmedzuje jej použitie. Navýrobu vyšších stupňov akosti je v súčas-nosti potřebné uskutečňovat ďalšie náročnétechnologické operácie. V neposlednom radě je potřebné uviesť,že samotné použitie manganistanu drasel-ného, okrem uvedených nedostatkov, znač-né zvyšuje rizikovost technologického pro-cesu.

Uvedené nedostatky odstraňuje podlá vy-nálezu spůsob výroby kyseliny octovej oxi-dáciou acetaldehydu kyslíkom v přítomnos-ti katalyzátora na báze mangánatých solípri teplotách 60 až 75 °C, ktorého podstataspočívá v tom, že ako katalyzátor sa použi-je zmes obsahujúca 2 až 4 % hmotnostněootanu mangánatého, 1,2 až 2,5 % hmotnost-ně octanu sodného alebo draselného a 20až 35 % hmotnostných vody. Dávkované množstvo, katalyzátora je 0,011až 0,05 hmotnostných dielov katalyzátorana 1 hmotnostný diel acetaldehydu vstupu-júceho na oxidáciu. Najvhodnejšími surovi-nami pre přípravu katalyzátora sú uhličitanmangánatý a draselný či sodný, ale vhodnésú i hydroxidy alkalických kovov·, čo všaknevylučuje použitie iných dostupných suro-vin ako zdrojov octanov dvojmocného man-ganu a octanov sodného i draselného·.

Je pochopitelné, že k přípravě katalytic-kého roztoku, sa hodí aj vodou zrleďovanákyselina octová, ktorá sa v procese-vysky-tuje vo vedlajších technologických prúdoch.

Podstata vynálezu vychádza z výsledkovmeraní, v ktorých sa potvrdilo· dominantněpostavenie dvojmocného· katiónu mangánuako základnej zložky katalyzátora a pria-znivé účinky jednomocných katiónov alka-lických kovov. Tlieto poznatky bolo· potommožné aktivně využit v technologickom pro-cese za účelom výroby kyseliny octovej vyš-šej čistoty.

Spůsob podlá vynálezu umožňuje regulo-vat obsah octanu mangánatého v katalyzá-tore a tým aj jeho aktivitu. Potvrdilo sa, žepřítomnost vyššej koncentrácie katiónov al-kalických kovov sa potlačili dehydratačnéreakcie, v důsledku čoho významné pokle-sol obsah acetanhydridu v technologickýchprúdoch.

Blokádou dehydratačných i dalších ná-sledných a vedlajších reakcií týmito katión-mi sa znižuje aj tvorba nežiadúcich zlúče-nín s násobnými chemickými, vazbami v pro-cese oxidácie a separácie. V důsledku toho·významné poklesne obsah týchto látok akonežiadúcich nečistůt v produkte ako budeuvedené v příkladech.

Priaznivý katalytický účinok katiónov al-kalických kovov sa prejavuje aj v časti pe-riodické} destilácie vařákových zvyškov, kdeurýchluje hydrolýzu nahromaděného ace-tanhydridu. Přítomnost týchto katiónov jemožné vhodné využit pri znižovaní obsahukyseliny mravčej ako nežiadúcej nečistotyv produkte, vhodnou úpravou destilácie čis-tej kyseliny, například přídavkem kyselinys obsahom octanu nad nástrekovú etáž. :

Takýmto· spůsobom sa kyselina mravčiaako l<4,3krát silnejšia kyselina v zrovnaní skyselinou octovou bude přednostně viazaťs katiónom a zhromažďovať vo varákóvejkvapaline. Výhody navrhovaného spůsobu výrobyspočívajú predovšétkým v dosahovaní vyš-šieho stupňa čistoty vyrábanej kyselinyoctovej bez nárokov na úpravu jestvujúcehovýrobného zariadenia, či potřeby následnejtechnologické} operácie. Vyšší účinok saprejavuje taktiež v podstatnom obmedzeňízanášania výrobného zariadenia a zvýšeníspolehlivosti procesu. .

Spůsob podlá vynálezu je bližšie púpísa-ný :na následujúcich príkladoch. Přikladl

Oxidácia acetaldehydu sa uskutečňovalav prevádzkovom měřítku pri použití kataly-zátora, 'který sa připravoval rozpuštěním50 kg uhličitanu manganatého v 1 310 kgkyseliny octovej zriedenej 650 kg vody, za-.hriatim na 60 ĎC za neustálého miešania.Hotový katalyzátor obsahoval 3,76 % hmot-nostně octanu manganatého a 32,7 °/o vody.

Claims (4)

1. 240479 Dávkované množstvo katalyzátore sa po-hybovalo v rozmedzí od <0,015 do 0,03 hmot-nostných dielov na 1 hmotnostný diel na-strekovaného' acetaldehydu. V celom prie-behu rolka medzi dvoma odstávkami sa pro-dukovala kyselina octová vyhovujúcej kva-lity, nasledovného zloženia: obsah kyseliny octovej 99,47 až 99,60percent hmot. redukujúce látky (manganistanová skúška) 0 až 9 minut kyselina mravčia 0,019 až 0,027percent hmot. manganistanové číslo 87 až 140 mgKMnCU/l. Výrobně zariadenie bolo čisté na kov beznánosov. Obsah acetanhydridu vo< varákovejkvapaline rektifikácie sa pohyboval v roz-medzí 5 až 8 °/o hmotnostných. Příklad
2. 2 Výroba sa uskutočňovala za podmienoikako v příklade 1, len katalyzátor obsahovalnaviac 16 kg rozpuštěného hydroxidu sod-ného a mal následovně zloženie, 3,72 %hmotnostných octanu mangánatého a 1,6 %hmotnostných octanu sodného. Produkova-ná kyselina octová mala nasledovnú kvali- tu: obsah kyseliny octovej kyselina mravčia redukujúce látkymanganistanové číslo 99,58 až 99,74percent hmot. 0,11 až 0,43percent hmot. 60 až 180 minut23 až 54 mgKMnOé/l, pričom obsah acetanhydridu vo varákovejkvapaline, ktorá sa spracováva v periodic-kej operácii polklesol na max. 1,5 % hmoť-ncstných. Příklad
3. 3 Podmienky výroby bolí zhodné ako v pří-klade 2, len namiesto hydroxidu sodného sak přípravě katalyzátore použilo 3,7 % hmot-nostných octanu manganatého, 1,73 % hmot-nostných octanu draselného a 30,1 % hmot-nostných vody a dávkovalo sa 0,02 až 0,045hmotnostných dielov katalyzátora na 1 hmot-nostný diel nastrekovaného acetaldehydu.Kvalita vyrábanej kyseliny bola nasledovná: obsah kyseliny octovej kyselina mravčia redukujúce látkymanganistanové číslo do 99,58 až 99,78percent hmot. 0,036 až 0,098percent hmot. 60 až 240 minut 30 mg KMnOé/l. Příklad
4. 4 V laboratórnom měřítku sa vykonala rek-tifikácia kyseliny octovej, ktorá obsahovala0,51 o/o hmotnostných kyseliny mravčej nakolóne s 20-timi teoretickými stupňami. Zís-kaný prvý podiel destilátu obsahoval 1,32 %hmotnostných kyseliny mravčej. Následnébola vykonaná paralélna rektifikácia s týmrozdielom, že násada okrem kyseliny octo-vej a rovnakého množstva kyseliny mravčejobsahovala ešte 0,74 °/o hmotnostného octa-nu draselného. Získaný rovnaký podiel des-tilátu mal koncentráciu kyseliny mravčej0,32 % hmotnostného. PREDMET Spósob výroby kyseliny octovej oxidáciouacetaldehydu kyslíkom v přítomnosti kata-lyzátora na báze mangánatých solí pri tep-lotách 60 až 75 °C, vyznačený tým, žě akokatalyzátor sa použije zmes obsahujúca 2až 4 .% hmotnostně octanu mangánatého, vynalezu 1,2 až 2,5 % hmotnostně octanu sodnéhoa/alebo draselného a 20 až 25 % hmotnost-ných vody v množstve <0,01 až 0,05 hmot-nostných dieloy katalyzátora na 1 hmotnost-ný dlel acetaldehydu vstupujúceho na oxi-dáciu.