SU1074858A1 - Способ получени метилэтилкетона - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛЭТИЛКЕТОНА окислением вторичного бутилового спирта окислителем в гомогенной среде при нагревании, о т пли а 1дийс  тем, что, с целью увеличени  селективности и упрощени  технологии процесса, в качестве окислител  используют 25-35%ную перекись водорода при объемном соотношении вторичного бутилового спирта и перекиси водорода 1:1,7-3,5 и процесс провод т при 460-560 С в газовой .фазе. (Л

Description

J

00 О

00

Изобретение относитс  к органическому синтезу, а именно к способу получени  метилэтилкетона. Метилэтилкетон находит широкре применение как растворитель и используетс  в лакокрасочной , нефтеперерабатывающей, фармацевтической, парфюмерной промьпипенност х дл  производства искусственной кожи, пластмасс, синтетического , каучука, метилизопропилкетона , клеев, некоторых физиологически .активных веществ и др. продуктов,

Известен способ получени  метилэтилкетона окислением вторичного бутилового спирта кислородом воздуха в медном реакторе при 595°С в присутствии в качестве катализатора золотой проволоки. Выход метилэтилкетона составл ет 71,5 вес.% на исходное сырье при конверсии 75% и селективности 93% fl.

Heдocтaткa Фl этого способа  вл етс  использование в качестве катализатора драгоценного металла - золота , применение дорогосто щего медного реактора, недостаточно высока  селективность, а кроме того проведение процесса в присутствии твердого контакта (катализатора чистого золота) определ ет -технологическую сложность процесса, св занную с дополнительныг и операци ми по изготовлению катализатора с заданными размерами частиц, с загрузкой и выгрузкой его, что увеличивает трудоемкость процесса.

Известен также способ получени  гцетилэтилкетона, который основан на парофазном каталитическом окислении вторичного бутилового спирта кислородсодержащим газом при 520SbO C в присутствии в качестве кагализатора серебра на пемзе. Выход метилэтилкетона на исходное сырье составл ет 79,5-85,5% при конверсии вторичного бутилового спирта 83-89% и селективности 95,896 ,1% 2.

Недостатками данного способа  вл ютс  использование дорогосто щего серебр ного катализатора на носителе , требующего специального приготовлени , наличие разнообразных побочных продуктов, таких как ацетальдегид , ацетон, диацетил, окись углерода , двуокись углерода и др, что ведет к технологическим трудност м выделени  индивидуального вещества из многокомпонентной смеси.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ получени  метилэтилкетона кислением вторичного бутилового пирта кислородсодержащим газом в гомогенной среде. Процесс провод т вжидкой-фазе при 115-135 С и давении 9-20 атм. в присутствии первичных или втор.ичных спиртов . с числом углеродных атомов от 6 до 16 или их смеси в количестве 0,1-3 вес Процесс протекает в статической системе . В зависимости от условий процесса выход метилэтилкетона колеблетс  в пределах 12,4-23,5 вес.% на пропущенное сырье, конверси  13,7-29,6%, при селективности 79,4-90,5%.

Окисление вторичного бутилового спирта при , давлении 10 атм в присутствии гексилового спирта (0,1%) и длительности периода индукции 3,5 ч позвол ет достигнуть наибольшего выхода метилэтилкетона 23,5 вес.% при конверсии 29,6% и селективности 79,4% С32.

Недостатками известного способа  вл ютс :

недостаточно высока  селективность (79,4-90,5%)-,

низкий выход целевого продукта (23,5 вес.% на пропущенный вторич-.

НЫЙ бутиловый спирт);

больша  длительность периода индукции (2-15 ч), в течение которого реакци  не протекает, т.е. система фактически простаивает;

использование давлени  (9-20 атм

применение в Качестве гомогенных добавок смеси высококип щих спиртов в количестве до 3% с целью сокращени  периода индукции приводит к дополнительным затратам, св занным с приготовлением их, загрузкой и выделением из реакционной смеси;

процесс проводитс  в статической системе, менее технологичной нежели проточна ;

большое количество побочных продуктов , что приводит к технологическим трудност м разделени  целевого продукта от-побочных. Так при оптимальном выходе метилэтилкетона 23,5%, конверси  наибольша  29,6%, где 6,1% -побочные, что составл ет 1/.4-Ю часть полученного целевого продукта или 1/5 часть прореагировавшего вторичного бутилового спирта .

Целью изобретени   вл -етс  увеличение селективности и упрощение технологии процесса.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  метилэтилкетоиа окислением вторичного бутилового спирта окислителем в гомогенной среде при нагревании, заключающемус  в том, что в качестве окислител  используют 25-35%-ную перекись водорода при объемном соотношении вторичного бутилового спирта и перекиси водорода 1:1,7-3,5 и процесс провод т при 460-560 С в газовой фазе.

Реакцию окислени -вторичного бутилового спирта в метилэтилкетон

провод т в кварцевом реакторе протоного типа с .объемом реакционной зоны 5,5 см. Реактор обогреваетс  электропечью, температуру которой регулируют потенциометром. Температура реакционной зоны измер ют хромель-алюмелевой термопарой, помещенной в кварцевый карман реактора и регистрируют потенциометром. По достижении температуры реакции реагенты - перекись водорода со скоростью .0,44-0,88 мл/ч и вторичный бутиловый спирт со скоростью 0,255 мл/ч при помощи дозаторов раздельно по капилл рам подаютс  в предреакционную зону реактора. Реакционна  смесь из реактора поступает в холодильник , охлдждаемый жидким азотом.

Продукты реакции охлаждают в холодильнике , из которого затем отбирают катализат. Газообразные продукты реакции отбирают в газоотборник. Чтобы избежать уноса метилэтилкетона вместе с отход щим кислородом став тс  последовательно две ловушки , охлаждаемые жидким азотом.

Анализ жидких продуктов реакции, состо щих из целевого продукта и HenpopearHpoBaBDjero вторичного бутилового спирта, осуществл ют на хроматографе типа Хром-3-1, неподвижной фазой служит ПЭГА (полиэтиленгликольадипинат ) , детектор - катарометр . Анализ газообразных продуктов реакции провод т на хрома тографе типа ЛХМ-8 МД модель 3, насадка полисорб-1.

Получение метилэтилкетона по предлагаемому способу позвол ет упростить технологию процесса за счет проведени  его при атмосферном давлении в проточной системе, исключить использование гомогенных добавок , сократить количество побочных продуктов. 1

Пример. При 500 С в предре.акционную зону реактора подают исходные реагенты - вторичный бутиловый спирт и 25%-ную перекись родорода со скоростью соответстенно 0,255 мл/ч (0,206 г) и 0,737 мл/ч (0,804 г). Соотношение (объемное ) C KgOHiHjO 1:2,.9. Реакционна  смесь из реактора поступает в холодильник, охланщаемый жидкимазотом . Жидкие и газообразные продукты реакции анализируют на хроматографах типа Хром-31 и ЛХМ-8МД соответственно. Выход продуктов реакции: метилэтилкетона 40,8 вес.% (0,082 г}, C llqOn (непрореагировавший ) 59,2% (0,122 г). Селективность 99,7% . .

Пример 2. Осуществл ют по методике примера 1. При 500 С в реакционную зону подают вторичный бутиловый спирт и 25%-ную перекись водорода в количестве 0,255 кл/ч

(0,206 г) и 0,44 мл/ч (0,48 г) соответственно . Соотношение (объемное) . 1:1,7. Выход продуктов реакции: метилэтилкетона 26,2% (0,53 г), вторичного бутилового

спирта 73,8% (0,152 г). Селективность - 99,6%.

Пример 3. Осуществл ют по методике примера 1. При 500с в реакционную зону реактора подают вторичный бутиловый спирт и 25%-ную перекись водорода со скоростью соответственно 0,255 мл/ч (0,206 г)и 0,88 мл/ч (0,96 г). Соотношение (объемное) : 3 ,5 . Выход

продуктов реакции: метилэтилкетона 33,74%, (0,068 г); вторичного бутилового спирта 66,26% (0,136 г). Селективность 99,6%.

Пример 4. Осуществл ют по методике примера 1. При в. реакционную зону реактора поДают вторичный бутиловый спирт и 30%-ную перекись водорода со скоростью 0,255 мп/ч (0,206 г) и 0,737 мл/ч (.0,819 г) соответственно. Соотношение (объемное ) С НаОН:К2О2 -1:2,9. Выход продуктов реакции : метилэтилкетона 44,2% (0,089 г), вторичного бутилового спирта 55,8% (0,115 г). Селективность 99,8%.

Пример5. Осуществл ют по

методике примера1. При 560°С в реакционную зону реактора подают вторичный бутиловый спирт и 30%-ную перекись водорода со скоростью соответственно 0,255 мл/ч (0,206 г) и

0,737 мл/ч (0,819 г) соответственно. Соотношение (объемное) .Н Оу1:2 ,9. Выход продуктов реакции : метилэтилкетона - 26,4% (0,053 г),

вторичного бутилового спирта 73,6% (0,152 г). Селективность 99,3%.

Пример 6. Осуществл ют по методике примера 1. При 460°С в реакционную зону реактора подают вторичный бутиловый спирт и 30%-ную перекись водорода со скоростью соответственно 0,255 мл/ч (0,206 г) и 0,737 мл/ч (0,819 г). Соотношение (объемное) С4.Н9ОН: К2О2 1: 2,9 . Выход продуктов реакции: метилэтилкетона

31,9% (0,064 rj. вторичного бутилового спирта 68,1% (0,14 г). Селективность 99,6%.

- Ч

Пример 7. Осуществл ют по

методике примера 1. При 500°С в реакционную зону реактора подают вторичный бутиловый спирт и 35%-ную перекись водорода со скоростью соответственно 0,255 мл/ч (0,206 г) и

0,737 мл/ч (0,827 г). Соотношение (объемное) С ligOH: HjOj 1: 2, 9 . Выход продуктов реакции: метилэтилкетона 41,4% (0,085 г), вторичного бутилового спирта 58,6% (0,12 г).

Селективность 99,7%.

Озразование других побочных продуктов не наблюдалось и селективность дл  всех выше приведенных примеров 1-7 с учетом материальных потерь составл ла 99,3-99,8%. Преимущества предлагаемого способа состо т в том, что он позвол ет увеличить селективность до 99,3-99,8%, кроме того при осуществлении предлагаемого способа упрощаетс  технологи  процесса за счет

проведени  его приатмосферном давлении , в проточнойсистеме без гоиогенных добавок иотсутстви  побочных продуктов.

Следует отметить, что в предлагаемом способе отсутствует период индукции ( ч в известном), что приводит к уменьшению общего времени реакции и, следовательно,

к интенсификации процесса.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛЭТИЛКЕТОНА окислением вторичного бутилового спирта окислителем в гомогенной среде при нагревании, от* лишающийся тем, что, с целью увеличения селективности и упрощения технологии процесса, в качестве окислителя используют 25-35%ную перекись водорода при объемном соотношении вторичного бутилового спирта и перекиси водорода 1:1,7-3,5 и процесс проводят при 460-560°С в газовой фазе.