RU2594483C1 - METHOD OF PRODUCING α-METHYLSUBSTITUTED CARBONYL COMPOUNDS - Google Patents

METHOD OF PRODUCING α-METHYLSUBSTITUTED CARBONYL COMPOUNDS Download PDF

Info

Publication number
RU2594483C1
RU2594483C1 RU2015125181/04A RU2015125181A RU2594483C1 RU 2594483 C1 RU2594483 C1 RU 2594483C1 RU 2015125181/04 A RU2015125181/04 A RU 2015125181/04A RU 2015125181 A RU2015125181 A RU 2015125181A RU 2594483 C1 RU2594483 C1 RU 2594483C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
hydrogen
producing
linear
methanol
Prior art date
Application number
RU2015125181/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аркадий Мамиконович Егизарьян
Александр Степанович Носков
Лариса Владимировна Пирютко
Артем Викторович Русских
Валерий Сергеевич Чернявский
Александр Сергеевич Харитонов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Газпромнефть - Московский НПЗ"
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 Открытое акционерное общество "Газпромнефть - Московский НПЗ" filed Critical Открытое акционерное общество "Газпромнефть - Московский НПЗ"
Priority to RU2015125181/04A priority Critical patent/RU2594483C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2594483C1 publication Critical patent/RU2594483C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method of producing α-methylsubstituted carbonyl compounds of gthe eneral formula R1-CO-CR3(CH3)-R2, where: R1 and R2-hydrogen H or a linear or branched alkyl radical containing 1 to 12 carbon atoms, R3-H or CH3 radical, which are feedstock for producing a number of chemical products and drugs, are used as solvents and can be used as a base for producing high-octane motor fuel components. Method involves conversion of initial gas-vapour mixture of carbonyl compound selected from compounds of general formula R4-CO-CHR5-R6, where: R4 and R6-H or a linear or branched alkyl radical containing 1 to 9 carbon atoms, R5-H or CH3 radical, and methanol using copper-containing catalyst when introducing in initial reaction mix of hydrogen.
EFFECT: proposed method allows to increase the catalyst interregeneration runtime in several times, and consequently, the amount of product obtained per unit volume of the reactor.
3 cl, 1 tbl, 6 ex

Description

Изобретение касается способа синтеза линейных и разветвленных карбонильных соединений путем газофазной каталитической дегидроконденсации алифатических кетонов и/или альдегидов с метанолом.The invention relates to a method for the synthesis of linear and branched carbonyl compounds by gas-phase catalytic dehydrocondensation of aliphatic ketones and / or aldehydes with methanol.

Карбонильные соединения являются исходным сырьем для получения ряда химических продуктов и лекарственных средств, используются в качестве растворителей, а также могут выступать в качестве основы для получения высокооктановых компонентов моторного топлива.Carbonyl compounds are the starting material for a number of chemical products and medicines, are used as solvents, and can also act as the basis for the production of high-octane components of motor fuel.

Известен способ получения высших карбонильных соединений из соответствующих низших гомологов посредством альдольной (альдольно-кротоновой) конденсации с дальнейшей дегидратацией и гидрированием ненасыщенного карбонильного соединения [GB 1015003(A), B01J 21/00, 30/10/1965]. Способ обладает рядом недостатков, связанных с применением агрессивных катализаторов и сред, многостадийностью и, следовательно, низкой общей селективностью процесса, применением высоких давлений, а главное, не позволяет получать разветвленные карбонильные соединения из простых, производимых в промышленном масштабе исходных веществ.A known method of producing higher carbonyl compounds from the corresponding lower homologues by aldol (aldol-crotonic) condensation with further dehydration and hydrogenation of an unsaturated carbonyl compound [GB 1015003 (A), B01J 21/00, 30/10/1965]. The method has several disadvantages associated with the use of aggressive catalysts and media, multi-stage and, consequently, low overall selectivity of the process, the use of high pressures, and most importantly, does not allow to obtain branched carbonyl compounds from simple, industrially produced starting materials.

Известен способ синтеза высших кетонов из низших, основанный на реакции альфа-метилирования кетонов метанолом [Б.А. Болотов, В.Л. Клюев. Парофазная конденсация метанола и ацетона на медно-титановых катализаторах // Журнал Прикладной Химии. - 1971. - Т. 44. - В. 10. - С. 2280-2283]. Химическая сущность этого способа заключается в дегидроконденсации ацетона и метанола или, другими словами, в апеллировании (метилировании) кетонов в α-положение к карбонильной группе. Процесс осуществляют в парогазовой фазе при относительно мягких условиях (атмосферное давление, температуры до 300°С, смешанный оксидный катализатор - от 15 до 80 мас. % оксида меди на оксиде титана). Обнаружено, что наряду с метилэтилкетоном (первичный и основной продукт конденсации) образуются примеси разветвленных кетонов (метилизопропил-, этилизопропил-, диизопропил- кетоны). Для достижения приемлемой конверсии ацетона процесс осуществляют при большом времени контакта - 23 секунды. На катализаторе Cu/TiO2 выход суммы кетонов на пропущенный ацетон не превышал 50%, а метилирование проходило преимущественно по одной метальной группе ацетона с образованием в основном метилэтилкетона и метилизопропилкетона. Однако дальнейшего развития работа не получила, что может быть связано с низкой активностью катализатора.A known method for the synthesis of higher ketones from lower ones, based on the reaction of alpha-methylation of ketones with methanol [B.A. Bolotov, V.L. Klyuev. Vapor-phase condensation of methanol and acetone on copper-titanium catalysts // Journal of Applied Chemistry. - 1971. - T. 44. - V. 10. - S. 2280-2283]. The chemical essence of this method consists in the dehydrocondensation of acetone and methanol or, in other words, in the appeal (methylation) of ketones in the α-position to the carbonyl group. The process is carried out in the vapor-gas phase under relatively mild conditions (atmospheric pressure, temperatures up to 300 ° C, mixed oxide catalyst - from 15 to 80 wt.% Copper oxide on titanium oxide). It was found that, along with methyl ethyl ketone (the primary and main condensation product), branched ketone impurities are formed (methyl isopropyl, ethyl isopropyl, diisopropyl ketones). To achieve an acceptable conversion of acetone, the process is carried out with a long contact time of 23 seconds. On the Cu / TiO 2 catalyst, the yield of the sum of ketones on the passed acetone did not exceed 50%, and methylation took place predominantly along the same acetone methyl group with the formation mainly of methyl ethyl ketone and methyl isopropyl ketone. However, the work was not further developed, which may be due to the low activity of the catalyst.

Известен патент Hoechst Aktiengesellschaft [US 3932518, С07С 45/00, 13.01.1976], в котором заявлена принципиальная возможность метилирования циклогексанона. Процесс осуществляют в газовой фазе при 250-500°С в присутствии медь- и/или серебро содержащих катализаторов (носители: Al2O3, силикат алюминия, силикат магния, силикагель, углерод), модифицированных щелочными и щелочноземельными оксидами, гидроксидами, алкоголятами или их смесью. Вероятно, первичные притязания авторов были существенно шире, поскольку в патенте приведен ряд примеров, касающихся нециклических кетонов. В частности, рассматривается конденсация ацетона с метанолом. Достигнутый выход по сумме разветвленных кетонов на модифицированном смесью щелочноземельных металлов медьсодержащем катализаторе составляет 70% при времени контакта 30 сек и в 4-кратном избытке метанола.Known patent Hoechst Aktiengesellschaft [US 3932518, C07C 45/00, 01/13/1976], which stated the fundamental possibility of methylation of cyclohexanone. The process is carried out in the gas phase at 250-500 ° C in the presence of copper and / or silver containing catalysts (carriers: Al 2 O 3 , aluminum silicate, magnesium silicate, silica gel, carbon), modified with alkaline and alkaline earth oxides, hydroxides, alcohols or their mixture. Probably, the primary claims of the authors were much wider, since the patent provides a number of examples relating to non-cyclic ketones. In particular, the condensation of acetone with methanol is considered. The achieved yield by the sum of branched ketones on a modified alkaline earth metal mixture of a copper-containing catalyst is 70% at a contact time of 30 seconds and in a 4-fold excess of methanol.

В дальнейшем фирма BASF AG (Германия) опубликовала патент [US 4618725, С07С 45/71, 21.10.1986], в котором заявлен синтез альфа-метил-замещенных кетонов по реакции алифатических и циклических кетонов с метанолом при температуре 350-500°С, давлении от 1 до 20 атм, при времени контакта от 6 до 20 сек с добавками паров воды. В качестве катализаторов предлагается набор массивных оксидов металлов (Се, Cr, Fe, Mg, Mn) в форме спрессованных таблеток без использования носителя.Subsequently, BASF AG (Germany) published a patent [US 4618725, С07С 45/71, 10.21.1986], in which the synthesis of alpha-methyl-substituted ketones by the reaction of aliphatic and cyclic ketones with methanol at a temperature of 350-500 ° C is claimed, pressure from 1 to 20 atm, with a contact time of 6 to 20 seconds with the addition of water vapor. A set of massive metal oxides (Ce, Cr, Fe, Mg, Mn) in the form of compressed tablets without the use of a carrier is proposed as catalysts.

Во всех отмеченных патентах реакцию кетонов с метанолом ведут на оксидных, предпочтительно медьсодержащих гетерогенных катализаторах, при температурах от 250 до 500°С и соотношениях метанол/ацетон от 1:1 до 10:1. В результате реакции получают смесь линейных и разветвленных алифатических, или непредельных, или циклических, или ароматических кетонов. Полученные низшие кетоны могут быть отделены от низкокипящих продуктов, которые возвращают в реакцию. Ни в одном из патентов нет данных о продолжительности опытов и отсутствуют сведения о дезактивации катализаторов.In all patents noted, the reaction of ketones with methanol is carried out on oxide, preferably copper-containing, heterogeneous catalysts, at temperatures from 250 to 500 ° C and methanol / acetone ratios from 1: 1 to 10: 1. The reaction produces a mixture of linear and branched aliphatic, or unsaturated, or cyclic, or aromatic ketones. The resulting lower ketones can be separated from the low boiling products that are returned to the reaction. None of the patents has data on the duration of the experiments and there is no information on the deactivation of the catalysts.

Патент US 3932518, С07С 45/00, 13.01.1976, по своей технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близок к настоящему изобретению и может быть выбран в качестве прототипа. Согласно прототипу газофазный процесс метилирования циклических кетонов или ацетона (250-500°С) проводят на медь- и/или серебросодержащих катализаторах (носители: Al2O3, силикат алюминия, силикат магния, силикагель, углерод), модифицированных щелочными и щелочноземельными оксидами, гидроксидами, алкоголятами или их смесью. Основным недостатком известного способа является необходимость проведения процесса при высоких временах контакта и в присутствии кислородсодержащего газа. В этом патенте также не сообщается о стабильности работы катализаторов в реакции метилирования кетонов, т.е. времени межрегенерационного пробега катализаторов.Patent US 3932518, С07С 45/00, 01/13/1976, in its technical essence and the achieved effect is closest to the present invention and can be selected as a prototype. According to the prototype, the gas-phase process of methylation of cyclic ketones or acetone (250-500 ° C) is carried out on copper and / or silver-containing catalysts (carriers: Al 2 O 3 , aluminum silicate, magnesium silicate, silica gel, carbon), modified with alkaline and alkaline earth oxides, hydroxides, alcoholates, or a mixture thereof. The main disadvantage of this method is the need for the process at high contact times and in the presence of an oxygen-containing gas. This patent also does not report on the stability of the catalysts in the ketone methylation reaction, i.e. the time of the inter-regeneration run of the catalysts.

Изобретение решает задачу увеличения эффективности процесса.The invention solves the problem of increasing the efficiency of the process.

Технический результат - увеличение времени межрегенерационного пробега катализатора в несколько раз, а следовательно, и количество продукта, получаемого с единицы объема реактора.The technical result is an increase in the inter-regeneration run time of the catalyst by several times, and consequently, the amount of product obtained per unit volume of the reactor.

Задача решается способом получения α-метилзамещенных карбонильных соединений общей формулы R1-CO-CR3(CH3)-R2, где: R1 и R2 - водород Н или линейный или разветвленный алкил радикал, содержащий от 1 до 12 углеродных атомов, R3-Н или СН3 радикал, который осуществляют взаимодействием исходной парогазовой смеси карбонильного соединения, выбранного из ряда соединений общей формулы R4-СО-CHR5-R6, где: R4 и R6 - Н или линейный или разветвленный алкил радикал, содержащий от 1 до 9 углеродных атомов, R5 - Н или СН3 радикал, и метанола с использованием медьсодержащего катализатора с введением в исходную реакционную смесь водорода.The problem is solved by the method of producing α-methyl substituted carbonyl compounds of the general formula R 1 -CO-CR 3 (CH 3 ) -R 2 , where: R 1 and R 2 are hydrogen H or a linear or branched alkyl radical containing from 1 to 12 carbon atoms , R 3 —H or CH 3 radical, which is carried out by reacting an initial vapor-gas mixture of a carbonyl compound selected from a number of compounds of the general formula R 4 —CO — CHR 5 —R 6 , where: R 4 and R 6 are H or linear or branched alkyl a radical containing from 1 to 9 carbon atoms, R 5 - H or CH 3 radical, and methanol using a copper content catalyst with the introduction of hydrogen into the initial reaction mixture.

Способ осуществляют в газовой фазе при температуре 150-350°С.The method is carried out in the gas phase at a temperature of 150-350 ° C.

Водород вводят в количестве не менее 0,1 об. %.Hydrogen is introduced in an amount of not less than 0.1 vol. %

Мы предлагаем осуществлять наращивание углеродной цепи кетонов путем получения α-метилзамещенных карбонильных соединений общей формулы R1-СО-CR3(CH3)-R2, где: R1 и R2-Н или линейный или разветвленный алкил радикал, содержащий от 1 до 12 углеродных атомов, R3=Н или СН3 радикал при добавлении в исходную реакционную смесь водорода. Примерами R1 и R2 радикалов могут служить водород Н или метил, или этил, или изопропил, или изобутил, или пентил, или изопентил и т.д. радикалы. В качестве исходных реагентов выступают более низшие их гомологи общей формулы R4-CO-CHR5-R6, где: R4 и R6 - H или линейный или разветвленный алкил радикал, содержащий от 1 до 12 углеродных атомов, R5 - Н или СН3 радикал. Примерами R4 и R6 радикалов могут служить также Н, или метил-, или этил-, или изопропил-, или изобутил-, или пентил-, или изопентил- и т.д. радикалы. Исходное карбонильное соединение в смеси с метанолом в соотношениях от 1:1 до 1:10 смешивают с водородом и пропускают через слой медьсодержащего гетерогенного катализатора. Реакционная смесь может быть разбавлена газом-разбавителем. В качестве газа-разбавителя используют один или смесь из нижеперечисленных газов: азот, и/или любой инертный газ, и/или углекислый газ. В газ-разбавитель может быть добавлен водород в любых количествах, предпочтительно не более 5 об. %. Даже небольшое содержание водорода в исходной реакционной смеси существенно снижает степень дезактивации катализатора и увеличивает его межрегенерационный пробег.We propose the extension of the carbon chain of ketones by producing α-methyl-substituted carbonyl compounds of the general formula R 1 —CO — CR 3 (CH 3 ) —R 2 , where: R 1 and R 2 —H or a linear or branched alkyl radical containing from 1 up to 12 carbon atoms, R 3 = H or CH 3 radical when hydrogen is added to the initial reaction mixture. Examples of R 1 and R 2 radicals may be hydrogen H or methyl, or ethyl, or isopropyl, or isobutyl, or pentyl, or isopentyl, etc. radicals. The starting reagents are their lower homologues of the general formula R 4 -CO-CHR 5 -R 6 , where: R 4 and R 6 are H or a linear or branched alkyl radical containing from 1 to 12 carbon atoms, R 5 is H or CH 3 radical. Examples of R 4 and R 6 radicals can also be H, or methyl, or ethyl, or isopropyl, or isobutyl, or pentyl, or isopentyl, etc. radicals. The starting carbonyl compound in a mixture with methanol in ratios from 1: 1 to 1:10 is mixed with hydrogen and passed through a layer of a copper-containing heterogeneous catalyst. The reaction mixture may be diluted with a diluent gas. As a diluent gas, one or a mixture of the following gases is used: nitrogen, and / or any inert gas, and / or carbon dioxide. Any amount of hydrogen may be added to the diluent gas, preferably not more than 5 vol. % Even a small hydrogen content in the initial reaction mixture significantly reduces the degree of catalyst deactivation and increases its inter-regeneration range.

Оптимальная температура, которую необходимо поддерживать в реакторе, должна обеспечивать проведение процесса в газовой фазе и зависит от вида исходного реагента (его температуры кипения и температуры конденсации продуктов реакции). Обычно реакцию ведут при температуре 150°С-400°С. Важным параметром является время контакта реакционной смеси с катализатором. Этот параметр варьируется от 0.1 до 20 с, предпочтительно использовать 1-5 с. Для увеличения доли разветвленных кетонов в продукте время контакта должно быть увеличено до 6-20 с. Большая глубина метилирования достигается также за счет рецикла низкокипящих малоразветвленных продуктов в реактор с целью повторного метилирования. Данный способ позволяет применять любой из известных медьсодержащих (или оксид меди) катализаторов, как массивных, так и на носителе, полученных с использованием любой неорганической или органической соли меди и любого из известных носителей: оксид алюминия, оксиды щелочноземельных металлов, металлосиликаты аморфные, металлосиликаты кристаллические, силикалит, мезопористые силикаты и металлосиликаты, силикагель, стеклотканные материалы, углеродные и полимерные носители. Катализаторы могут иметь в своем составе промоторы из ряда щелочных, щелочноземельных и ряда переходных металлов в количествах от 0.1 до 5.0 мас. % от количества меди. Содержание меди в катализаторе может лежать в пределах от 1 до 50 мас. %, предпочтительно в пределах 5-30 мас. % от массы катализатора. Большое количество меди в катализаторе, с одной стороны, увеличивает его активность, но, с другой стороны, приводит к непроизводительному расходу метанола на реакцию паровой конверсии, приводящую к образованию оксидов углерода.The optimum temperature that must be maintained in the reactor must ensure that the process is carried out in the gas phase and depends on the type of initial reagent (its boiling point and the condensation temperature of the reaction products). Typically, the reaction is carried out at a temperature of 150 ° C-400 ° C. An important parameter is the contact time of the reaction mixture with the catalyst. This parameter varies from 0.1 to 20 s, preferably 1-5 s. To increase the proportion of branched ketones in the product, the contact time should be increased to 6-20 s. A large methylation depth is also achieved by recycling low-boiling low-branched products to the reactor for the purpose of remethylation. This method allows the use of any of the known copper-containing (or copper oxide) catalysts, both massive and supported, obtained using any inorganic or organic copper salt and any of the known carriers: aluminum oxide, alkaline earth metal oxides, amorphous metal silicates, crystalline metal silicates , silicalite, mesoporous silicates and metallosilicates, silica gel, fiberglass materials, carbon and polymer carriers. The catalysts may include promoters from a number of alkaline, alkaline earth and a number of transition metals in amounts from 0.1 to 5.0 wt. % of the amount of copper. The copper content in the catalyst may range from 1 to 50 wt. %, preferably in the range of 5-30 wt. % by weight of the catalyst. A large amount of copper in the catalyst, on the one hand, increases its activity, but, on the other hand, leads to unproductive consumption of methanol in the steam reforming reaction, leading to the formation of carbon oxides.

Таким образом, существенным и основным отличием заявленного способа синтеза разветвленных карбонильных соединений путем метилирования более низших их гомологов с метальной или метиленовой группой в альфа-положении к карбонильной группе является наличие водорода в исходной реакционной смеси. Добавление водорода позволяет увеличить время межрегенерационного пробега катализатора в несколько раз, а следовательно, и количество продукта, получаемого с единицы объема реактора. Введение водорода в реакционную смесь поддерживает катализатор в восстановленном состоянии. Положительный эффект добавки водорода наиболее ярко проявляется при проведении процесса на катализаторе с низким содержанием меди. Поэтому дополнительным положительным эффектом добавки водорода в реакционную смесь является возможность уменьшения содержания меди в катализаторе и уменьшения загрузки катализатора в реактор, а также повышение селективности процесса.Thus, a significant and main difference between the claimed method for the synthesis of branched carbonyl compounds by methylation of their lower homologues with a methyl or methylene group in the alpha position to the carbonyl group is the presence of hydrogen in the initial reaction mixture. The addition of hydrogen allows increasing the inter-regeneration run time of the catalyst by several times, and, consequently, the amount of product obtained per unit volume of the reactor. The introduction of hydrogen into the reaction mixture maintains the catalyst in a reduced state. The positive effect of hydrogen addition is most pronounced when the process is carried out on a catalyst with a low copper content. Therefore, an additional positive effect of the addition of hydrogen to the reaction mixture is the possibility of reducing the copper content in the catalyst and reducing the loading of the catalyst into the reactor, as well as increasing the selectivity of the process.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Каталитические свойства медьсодержащих катализаторов в реакции метилирования кетонов (примеры №1-6) представлены в таблице.The catalytic properties of copper-containing catalysts in the ketone methylation reaction (examples No. 1-6) are presented in the table.

Пример 1. СравнительныйExample 1. Comparative

70 мл/мин смеси метанола (60 об. %) и ацетона (20 об. %) в аргоне (20 об. %) пропускают через слой 2.0 см3 катализатора при температуре 250°С в течение 10 ч. Катализатор имеет мольный состав 5·10-2·CuO·SiO2 (или 6.3 мас. % CuO и 93.7 мас. % SiO2). Состав реакционной смеси определяют путем отбора проб непосредственно из парогазового потока с последующим анализом органических компонентов на пламенно-ионизационном детекторе, неорганических компонентов на двух детекторах по теплопроводности. Органические компоненты реакционной смеси разделяют на капиллярной колонке DB-1701. Полученная смесь содержит непрореагировавшие ацетон и метанол и смесь кетонов, а именно метилэтилкетон, диэтилкетон, метилизопропилкетон, этилизопропилкетон, метилизобутилкетон. При анализе водорода, азота, монооксида углерода, диоксида углерода и воды пробу разделяют на отдельные компоненты с помощью насадочных колонок с цеолитом СаА (молекулярное сито 5А) и с адсорбентом Porapak R.70 ml / min of a mixture of methanol (60 vol.%) And acetone (20 vol.%) In argon (20 vol.%) Is passed through a layer of 2.0 cm 3 of catalyst at a temperature of 250 ° C for 10 hours. The catalyst has a molar composition of 5 · 10 -2 · CuO · SiO 2 (or 6.3 wt.% CuO and 93.7 wt.% SiO 2 ). The composition of the reaction mixture is determined by sampling directly from the gas-vapor stream, followed by analysis of organic components on a flame ionization detector, inorganic components on two heat conductivity detectors. The organic components of the reaction mixture were separated on a DB-1701 capillary column. The resulting mixture contains unreacted acetone and methanol and a mixture of ketones, namely methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isopropyl ketone, ethyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone. When analyzing hydrogen, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide and water, the sample is separated into separate components using packed columns with CaA zeolite (5A molecular sieve) and Porapak R. adsorbent.

В качестве характеристики активности используют производительность (Pr) по метилированным кетонам:The activity (Pr) for methylated ketones is used as a characteristic of activity:

Pr (г метилированного кетона/г катализатора в ч)=(Σ(NMКi·ММКi))·60/m;Pr (g methylated ketone / g catalyst in h) = (Σ (N MKi · M MKi )) · 60 / m;

где: NМК - общий поток реакционной смеси на выходе из реактора, моль/мин;where: N MK - the total flow of the reaction mixture at the outlet of the reactor, mol / min;

ММКi - молекулярная масса метилированного кетона, г/моль;M MKi is the molecular weight of methylated ketone, g / mol;

m - масса загруженного в реактор катализатора, г.m is the mass of the catalyst loaded into the reactor, g

Селективность (S) образования метилированного или суммы метилированных кетонов из исходного кетона вычисляют по формуле:The selectivity (S) for the formation of methylated or the sum of methylated ketones from the starting ketone is calculated by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где: NMKi - поток метилированного кетона, моль/мин;where: N MKi is the flow of methylated ketone, mol / min;

N К 0

Figure 00000002
- поток входящего исходного кетона, моль/мин; N TO 0
Figure 00000002
- flow of incoming feed ketone, mol / min;

NК - поток выходящего исходного кетона, моль/мин.N K is the flow of the initial ketone exiting, mol / min.

В качестве параметра, характеризующего стабильность работы катализатора, используют время, необходимое для снижения производительности по сумме метилированных кетонов в 2 раза.As a parameter characterizing the stability of the catalyst, use the time required to reduce productivity by the amount of methylated ketones in 2 times.

В таблице представлена информация о начальной производительности и селективности превращения ацетона в метилированные кетоны, а также параметр, характеризующий стабильность работы катализатора. Видно, что уже через 1.3 ч после начала работы активность катализатора снижается в 2 раза.The table provides information on the initial productivity and selectivity of the conversion of acetone to methylated ketones, as well as a parameter characterizing the stability of the catalyst. It can be seen that already 1.3 hours after the start of operation, the activity of the catalyst decreases by 2 times.

Пример 2Example 2

Процесс ведут аналогично примеру 1 с тем отличием, что часть аргона замещают водородом. В целом исходная реакционная смесь содержит 4 об. % водорода.The process is carried out analogously to example 1 with the difference that part of the argon is replaced by hydrogen. In general, the initial reaction mixture contains 4 vol. % hydrogen.

Результаты тестирования катализатора представлены в таблице.The test results of the catalyst are presented in the table.

Видно, что по сравнению с примером 1 продолжительность работы катализатора до снижения активности в 2 раза увеличилась почти в 4 раза.It can be seen that, compared with example 1, the duration of the catalyst until the activity decreases by a factor of 2 has increased by almost 4 times.

Пример 3. СравнительныйExample 3. Comparative

Процесс ведут аналогично примеру 1 с тем отличием, что катализатор имеет мольный состав 1,2·10-1·CuO·SiO2 (13.8 в мас. % CuO и 86.2 мас. % SiO2).The process is carried out analogously to example 1 with the difference that the catalyst has a molar composition of 1.2 · 10 -1 · CuO · SiO 2 (13.8 in wt.% CuO and 86.2 wt.% SiO 2 ).

Результаты представлены в таблице. Видно, что увеличение содержания меди в катализаторе сопровождается увеличением стабильности его работы.The results are presented in the table. It is seen that an increase in the copper content in the catalyst is accompanied by an increase in the stability of its operation.

Пример 4Example 4

Процесс ведут аналогично примеру 3 с тем отличием, что исходная газовая смесь метанола, ацетона и газа-разбавителя содержит 4 об. % водорода. Результаты тестирования представлены в таблице. Видно, что добавление в исходную реакционную смесь водорода привело к увеличению продолжительности работы катализатора в 3 раза.The process is carried out analogously to example 3 with the difference that the initial gas mixture of methanol, acetone and diluent gas contains 4 vol. % hydrogen. The test results are presented in the table. It can be seen that the addition of hydrogen to the initial reaction mixture led to an increase in the duration of the catalyst by 3 times.

Пример 5. СравнительныйExample 5. Comparative

Процесс ведут аналогично примеру 1 с тем отличием, что катализатор имеет мольный состав 5.0·10-1·CuO·Al2O3 (28 мас. % CuO и 72 мас. % Al2O3).The process is carried out analogously to example 1 with the difference that the catalyst has a molar composition of 5.0 · 10 -1 · CuO · Al 2 O 3 (28 wt.% CuO and 72 wt.% Al 2 O 3 ).

В таблице представлены результаты. Видно, что дальнейшее по сравнению с примером 3 увеличение содержание меди приводит к увеличению стабильности работы катализатора.The table shows the results. It can be seen that a further increase in the copper content compared to example 3 leads to an increase in the stability of the catalyst.

Пример 6Example 6

Процесс ведут аналогично примеру 5 с тем отличием, что исходная газовая смесь метанола, ацетона и газа-разбавителя содержит 4 об. % водорода.The process is carried out analogously to example 5 with the difference that the initial gas mixture of methanol, acetone and diluent gas contains 4 vol. % hydrogen.

Результаты тестирования каталитических свойств представлены в таблице. Видно, что введение водорода в исходную реакционную смесь сопровождается увеличением продолжительности работы катализатора в 4 раза.The test results of the catalytic properties are presented in the table. It is seen that the introduction of hydrogen into the initial reaction mixture is accompanied by an increase in the duration of the catalyst by 4 times.

Следует отметить, что добавление в исходную реакционную смесь водорода приводит к снижению селективности превращения ацетона в метилированные кетоны. Это происходит за счет частичного гидрирования ацетона в пропанол.It should be noted that the addition of hydrogen to the initial reaction mixture reduces the selectivity of the conversion of acetone to methylated ketones. This is due to the partial hydrogenation of acetone to propanol.

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (3)

1. Способ получения α-метилзамещенных карбонильных соединений общей формулы R1-CO-CR3(CH3)-R2, где: R1 и R2 - водород Н или линейный или разветвленный алкил радикал, содержащий от 1 до 12 углеродных атомов, R3 - Н или СН3 радикал, превращением исходной парогазовой смеси карбонильного соединения, выбранного из ряда соединений общей формулы R4-CO-CHR5-R6, где: R4 и R6 - Н или линейный или разветвленный алкил радикал, содержащий от 1 до 9 углеродных атомов, R5 - Н или СН3 радикал, и метанола с использованием медьсодержащего катализатора, отличающийся тем, что способ осуществляют при введении в исходную реакционную смесь водорода.1. The method of producing α-methyl substituted carbonyl compounds of the general formula R 1 -CO-CR 3 (CH 3 ) -R 2 , where: R 1 and R 2 are hydrogen H or a linear or branched alkyl radical containing from 1 to 12 carbon atoms , R 3 is H or CH 3 radical, by conversion of an initial vapor-gas mixture of a carbonyl compound selected from a number of compounds of the general formula R 4 —CO — CHR 5 —R 6 , where: R 4 and R 6 are H or a linear or branched alkyl radical, containing from 1 to 9 carbon atoms, R 5 - H or CH 3 radical, and methanol using a copper-containing catalyst, characterized in that persons performed when introduced into the initial reaction mixture is hydrogen. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что его осуществляют в газовой фазе при температуре 150-350°С.2. The method according to p. 1, characterized in that it is carried out in the gas phase at a temperature of 150-350 ° C. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водород вводят в количестве не менее 0,1 об.%. 3. The method according to p. 1, characterized in that hydrogen is introduced in an amount of not less than 0.1 vol.%.
RU2015125181/04A 2015-06-25 2015-06-25 METHOD OF PRODUCING α-METHYLSUBSTITUTED CARBONYL COMPOUNDS RU2594483C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015125181/04A RU2594483C1 (en) 2015-06-25 2015-06-25 METHOD OF PRODUCING α-METHYLSUBSTITUTED CARBONYL COMPOUNDS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015125181/04A RU2594483C1 (en) 2015-06-25 2015-06-25 METHOD OF PRODUCING α-METHYLSUBSTITUTED CARBONYL COMPOUNDS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2594483C1 true RU2594483C1 (en) 2016-08-20

Family

ID=56697097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015125181/04A RU2594483C1 (en) 2015-06-25 2015-06-25 METHOD OF PRODUCING α-METHYLSUBSTITUTED CARBONYL COMPOUNDS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2594483C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3932518A (en) * 1972-11-24 1976-01-13 Hoechst Aktiengesellschaft Methylation of cyclohexanone with simultaneous dehydrogenation
US5488173A (en) * 1994-08-03 1996-01-30 Wang; Fey-Long Process for selective ortho-methylation of cyclohexanones in the vapor phase

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3932518A (en) * 1972-11-24 1976-01-13 Hoechst Aktiengesellschaft Methylation of cyclohexanone with simultaneous dehydrogenation
US5488173A (en) * 1994-08-03 1996-01-30 Wang; Fey-Long Process for selective ortho-methylation of cyclohexanones in the vapor phase

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5470277B2 (en) Process for producing olefinically unsaturated carbonyl compounds by oxidative dehydrogenation of alcohols
KR101302950B1 (en) Process for producing phenol
Tai et al. Synthesis of methacrylic acid by aldol condensation of propionic acid with formaldehyde over acid–base bifunctional catalysts
US5767325A (en) Preparation of enol ethers
US20110196182A1 (en) Styrene production processes and catalysts for use therein
US20170283352A1 (en) Method for producing an aroma substance
EP3408251B1 (en) Efficient synthesis of methacrolein from methanol and propionaldehyde
US3932518A (en) Methylation of cyclohexanone with simultaneous dehydrogenation
EP1289921A1 (en) Aldol condensation reaction and catalyst therefor
RU2594483C1 (en) METHOD OF PRODUCING α-METHYLSUBSTITUTED CARBONYL COMPOUNDS
US20130245326A1 (en) Process for producing dibk
Orlińska et al. N-Hydroxyphthalimide and transition metal salts as catalysts of the liquid-phase oxidation of 1-methoxy-4-(1-methylethyl) benzene with oxygen
KR101086730B1 (en) Mixed metal oxide catalyst for conversion of ethanol to acetaldehyde by dehydrogenation and Preparing method of the same
US10336670B2 (en) Method for producing high-octane components from olefins from catalytic cracking
RU2712277C1 (en) Method of producing acrylic acid and methyl acrylate
JP5187675B2 (en) Method for producing hydroxyketone from trivalent or higher alcohol and catalyst used therefor
CN110437117B (en) Method for preparing cumene hydroperoxide by oxidizing cumene
US4263460A (en) Process for preparing methyl-nonyl-acetaldehyde
WO2017132189A1 (en) Efficient synthesis of methacroelin and other alpha, beta-unsaturated aldehydes over a regenerable anatase titania catalyst
EP2269971B1 (en) Process for producing a 2-alkyl-2-cycloalkene-1-one
KR20040077781A (en) Method for Producing Toluol Derivatives
RU2623435C1 (en) Method of obtaining methylethylquetone
JP4609613B2 (en) Carbon monoxide production method
JPS62258335A (en) Production of methyl isobutyl ketone
JP7168565B2 (en) Method for producing bisacyloxylated exomethylene compound