SU1715800A1

SU1715800A1 - Способ получени ацетальдегида

Info

Publication number: SU1715800A1
Application number: SU904806851A
Authority: SU
Inventors: Василий Иванович Гомонай; Дария Ивановна Мельник; Катерина Юрьевна Секереш
Original assignee: Ужгородский Государственный Университет
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1990-03-28
Publication date: 1992-02-28

Abstract

Изобретение относитс к получению альдегидов, в частности ацетальдегида, используемого при получении пластических масс. Цель - повышение выхода целевого продукта. Получение ведут окислением пропана при 400-550&deg;С, времени контакта 0,1- 0,3 с в присутствии катализатора - пирофосфата германи с размерами гранул 2-3 мм. Способ обеспечивает увеличение выхода продукта (8-11 % против 6%). 1 табл.

Description

ё

Изобретение относитс к получению альдегидов, в частности ацетальдегида. используемого в качестве сырь дл получени пластических масс.

Известен способ получени ацетальдегида взаимодействием ненасыщенных кремний- и металлсодержащих соединений со смесью окиси углерода и водорода в при сутствии в качестве катализаторов гексакар- бони хрома или молибдена. Процесс ведут прет 160-180°С и давлении 240-300 атм. ,

Основным недостатком известного способа вл етс проведение процесса при высоком давлении и необходимость предварительного синтеза кремний- и металлсодержащих органических соединений.

Известен также способ получени

ацетальдегида парофазной гидратацией

ацетилена на многослойном кадмий-кальциево-фосфатном катализаторе. Способ

предусматривает применение нескольких слоев катализатора, увеличивающихс в объеме при переходе от предыдущего сло к последующему.

Недостатком известного способа вл етс его громоздкость вследствие необходимости применени нескольких слоев катализатора. Кроме того, дл реализации способа необходим предварительный синтез ацетилена.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс способ получени ацетальдегида окислением пропана в присутствии фосфорсодержащего катализатора - композиции фосфора ванади , хлора, молибдена, олова, алюмини и кремни . Процесс ведут при мол рном соотношении пропана и кислорода 4,9:12,5 и температура 450-600°С.

-а

J

СП 00 О О

Недостатком известного способа вл етс относительно низкий выход целевого продукта, не превышающий 6%.

Цель изобретени - повышение выхода целевого продукта.

Поставленна цель достигаетс предложенным способом получени ацеталь- дегида - окислением пропана в присутствии фосфорсодержащего катализатора при повышенной температуре, в качестве катализатора используют пи- рофосфат германи с размерами гранул 2-3 мм и окисление ведут при 400-450°С и времени контакта 0,2-0,3 с.

Фосфатно-гермэниевый катализатор готов т следующим образом: 1,3 г оксида германи (IV) смешивают с 390 г ортофос- форной кислоты и выдерживают в течение 4 ч при 200°С, после чего температуру повышают до 400°С и выдерживают в течение 15 .ч, а затем реакционную смесь обжигают при 650-700°С в течение 5 ч. По данным химического , рентгеновского и ИК-спектрально- го анализов, полученный катализатор имеет состав GePaO.

Сущность изобретени иллюстрируетс примером.

Приме р. Процесс получени ацеталь- дегида провод т в установке замкнутого типа , содержащей реактор из плавленого кварца в виде вертикально установленной трубы с внутренним диаметром 30 и высотой 270 мм. Верхн и нижн части реактора снабжены нагревател ми с независимым регулированием температуры. Длина каж- дого нагревател 80 мм. Верхн часть реактора соединена с закалочным устройством, представл ющим собой вод ной холодильник из кварцевого стекла, в полости которого в процессе синтеза под- держиваетс температура 15-20°С. Закалочное устройство предназначено дл охлаждени газов, поступающих из реактора , с целью предотвращени процессов окислени целевого продукта - ацетальде- гида.

Перед началом процесса в нижнюю часть реактора загружают 15 г гранулированного пирофосфата германи (GeP20) с размерами гранул 3 мм. Посредством ниж- него нагревател довод т температуру катализатора до 450°С, а температуру верхнего нагревател - до 350°С.

Через слой катализатора пропускают смесь компонентов, содержащую 50% про- пана, 25% кислорода и 25% азота, со скоростью 9 л/ч, что соответствует времени контактировани 0,2 ч. Газовую смесь после прохождени ею закалочного устройства отбирают дл анализа.

В результате анализа установлено, что выход конечного продукта составл ет 10% от теоретически максимально возможного (см. пример 1 таблицы).

Основные параметры процессов по примерам 1-18 приведены в таблице. Выход продукта в таблице дан в процентах в соответствии с обычно прин той формой.

Количество альдегидов определ ли хроматографически на адсорбенте Poropak-T при температуре колонки 140°С (ацетальдегид, формальдегид); на колонке, заполненной Poropak-Q, при комнатной температуре определ ли Й2, 02, СзНа, СзНе, СН/1, а на молекул рном сите 5Ф - СО и С02.

Катализатор с размерами частиц более 4 мм имеет относительно небольшую удельную поверхность, что также снижает эффективность процесса.

Проведение процесса при температуре ниже 400°С малоэффективно вследствие незначительной скорости реакции, а при температуре выше 550°С происходит частичный пиролиз пропана.

Врем контактировани менее 0,1 с недостаточно дл обеспечени заметного взаимодействи компонентов, а.контактирование в течение более 0,3 с нецелесообразно , так как к повышению эффективности процесса не приводит. Кроме того, при времени контактировани более 0,3 с возможен процесс частичного доокислени ацеталь- дегида..

Экспериментальные исследовани предложенного способа получени ацеталь- дегида показывают, что по сравнению со способом-прототипом предложенный способ обеспечивает существенное увеличение выхода конечного продукта (8-11% против 6%).

Claims

Формула изобретени Способ получени ацетальдегида окислением пропана в присутствии фосфорсодержащего катализатора при повышенной температуре, отличающийс тем, что. с целью повышени выхода целевого продукта , в качестве катализатора используют пирофосфат германи с размерами гранул 2-3 мм и окисление ведут при температуре 400-550°С и времени контакта 0,1-0,3 с.