PL97461B1 - Sposob wytwarzania kwasu propionowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia kwasu propionowego w procesie uwodornie¬ nia kwasu akrylowego na katalizatorze stacjonar¬ nym.Kwas propionowy stosowany jest jako glówny 5 skladnik srodków chwastobójczych, konserwujacych i chroniacych zywnosc, zboze i pasze przed dzia¬ laniem bakterii, plesni i innych drobnoustrojów.Wedlug opisu patentowego Japonii nr 1366 (1973) kwas propionowy otrzymuje sie przez utlenienie 10 aldehydu propionowego, wydzielonego z produk¬ tów syntezy okso, w temperaturze 60°C w obec¬ nosci Mn(OOCH3)2,4H20, w wyniku czego otrzy¬ muje sie mieszanine zawierajaca 85—90% kwasu propionowego, 5—6% nieprzereagowanego aldehydu 15 oraz kwas octowy i wode.W opisie patentowym francuskim nr 2042006 pro¬ ces polega na utlenianiu mieszaniny propan-butan w fazie cieklej w temperaturze 175°C, pod cisnie¬ niem 60 atn w obecnosci octanów kobaltu, niklu 2° lub manganu jako katalizatorów. Produktem kon¬ cowym jest kwas propionowy z niewielka domiesz¬ ka kwasu octowego.Zgodnie z opisem patentowym RFN nr 2023475 kwas propionowy otrzymuje sie przez utlenienie 25 propanolu tlenem powietrza w temperaturze 90— 150°C w obecnosci katalizatorów palladowych, na¬ niesionych na tlenek glinu lub cyrkonu.Wedlug opisu patentowego RFN nr 2101909 i o- pisu patentowego USA nr 3637833 kwas propio- 30 nowy wytwarza sie poprzez karbonylowanie ole- fin. Na etylen dziala sie tlenkiem wegia i woda w temperaturze 270—290°C pod cisnieniem 300— 600 atn. Stopien konwersji substratów wynosi 40— 70%.Z wyzej wymienionych metod otrzymywania kwasu propionowego najbardziej obiecujace sa me¬ tody oparte na utlenianiu a szczególnie na utle- nianu aldehydu propionowego. Ujemnymi cechami tych metod jest zarówno koniecznosc wydzielania surowca z produktów syntezy okso jak równiez koniecznosc rozdzialu mieszaniny poreakcyjnej dla wydzielenia kwasu propionowego.Istota wynalazku polega na uwodornieniu kwa¬ su akrylowego do kwasu propionowego na katali¬ zatorze platynowym osadzonym na nosniku meta¬ licznym w temperaturze 150—300°C przy cisnieniu od 0 do 5 atn. Wodór stosuje sie w nadmiarze w stosunku do ilosci stechiometrycznej.Sposobem wedlug wynalazku na katalizatorze pla¬ tynowym osadzonym na nosniku metalicznym, pod¬ daje sie uwodornieniu mieszanine par kwasu a- krylowego z para wodna otrzymujac kwas propio¬ nowy z wydajnoscia okolo 95%. Selektywnosc pro¬ cesu jest bardzo duza i wynosi okolo 98%. Proces uwodornienia przebiega w temperaturze od 150 do 300°C przy cisnieniu od normalnego do 5 atn.Jako surowiec stosuje sie roztwory kwasu akrylo¬ wego o róznym stezeniu, które po zamianie w pare-kierowane sa na zloze katalizatora, gdzie w 97 46197 461 obecnosci wodoru zachodzi jego przemiana w kwas propionowy. Pary kwasu propionowego sa skra¬ plane w chlodnicy i kondensat stanowi gotowy produkt.Prowadzenie procesu wedlug wynalazku pod cis¬ nieniem podnosi wprawdzie koszt aparatury ale daje korzysci z uwagi na lepsze przereagowanie oraz mozliwosc zwiekszenia obciazenia a tym sa¬ mym podwyzszenia zdolnosci pjodukcyjnej insta¬ lacji.Sposób wedlug wynalazku w porównaniu z in¬ nymi sposobami odznacza sie prostota przebiegu i lagodnymi warunkami temperatury i cisnienia a wydzielenie produktu koncowego z produktów redukcji nie stwarza zadnych dodatkowych pro¬ blemów.Przyklad I. Próbe przeprowadzono w reakto¬ rze szklanym o srednicy 36 mm, zaopatrzonym w spirale grzejna i wypelnionym 50 g katalizatora platynowego, osadzonego na nosniku metalicznym.Regulacja temperatury odbywala sie poprzez auto¬ transformator. Jako surowiec stosowano 20% roz¬ twór wodny kwasu akrylowego, który po odparo¬ waniu i zmieszaniu z wodorem kierowano poprzez podgrzewacz na zloze katalizatora. Proces prowa¬ dzono pod normalnym cisnieniem, w temperaturze 200°C, przy obciazeniu 0,7 Nl/godz.g.kat. i przy 300% nadmiarze wodoru w stosunku do ilosci ste- chiometrycznej. Produkty reakcji uwodornienia kondensowano w chlodnicy wodnej a nastepnie analizowano metoda chromatograficzna. Analiza gotowych produktów reakcji wykazala 86%. Prze¬ reagowanie kwasu akrylowego przy selektywnosci liczonej na kwas propionowy, równej 78% wago¬ wych.Obciazenie katalizatora i selektywnosc procesu liczono nastepujaco: Obciazenie = ilosc fazy gazowej w NL, wchodzacej do reaktora ilosc katalizatora g/czas/godz/ selektywnosc = % kwasu propionowego w produkcie cieklym % kwasu akrylowego w cieklym surowcu Przyklad II. Proces prowadzone w reakto¬ rze jak w przykladzie I w temperaturze 250°C.Obciazenie katalizatora wynosilo 0,5 NL/godz.g.kat.Stopien przereagowania kwasu akrylowego wyniósl 92% a selektywnosc 88% wagowych.Przyklad III. Przez reaktor jak w przykla¬ dzie I przepuszczano mieszanine parowo-gazowa o skladzie jak w przykladzie I przy obciazeniu 0,7 NL/godz.g. kat. w temperaturze 300°C. Uzyska¬ no 99% wagowych przereagowania kwasu akrylo¬ wego i 93% wagowych selektywnosci.Przyklad IV. Proces prowadzono w reakto¬ rze metalicznym na katalizatorze platynowym, o- sadzonym na nosniku metalicznym w temperatu¬ rze 150°C, pod cisnieniem 5 atn i przy obciazeniu 0,7 NL/godz.g. kat. Uzyskano 82% przereagowania kwasu akrylowego przy 78% wagowych selektyw¬ nosci, liczonej na kwas propionowy. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania kwasu propionowego, zna¬ mienny tym, ze mieszanine par kwasu akrylowego z para wodna o dowolnym stosunku poddaje sie uwodornieniu wodorem, uzytym w nadmiarze w stosunku do wartosci stechiometrycznej na kata¬ lizatorze platynowym osadzonym na nosniku me¬ talicznym, w temperaturze 150—300°C przy cisnie¬ niu od 0 do 5 atn. OZGraf. Zam. 821 naklad 110+17 egz. Cena 45 zl PL