SU1728240A1 - Method of phthalimide synthesis - Google Patents
Method of phthalimide synthesis Download PDFInfo
- Publication number
- SU1728240A1 SU1728240A1 SU894736787A SU4736787A SU1728240A1 SU 1728240 A1 SU1728240 A1 SU 1728240A1 SU 894736787 A SU894736787 A SU 894736787A SU 4736787 A SU4736787 A SU 4736787A SU 1728240 A1 SU1728240 A1 SU 1728240A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- xylene
- phthalimide
- catalyst
- yield
- ammonia
- Prior art date
Links
Landscapes
- Indole Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение касаетс циклических ими- дов, в частности способа получени фтали- мида, который широко используетс в химической промышленности как полупродукт . Цель - повышение выхода и качества целевого продукта. Способ осуществл ют окислением о-ксилола паровоздушной смесью в присутствии аммиака при 658- 668° К и соотношении о-ксилол:воздух:ам- миак:вода 1:30-60:8-12:25-30 на катализаторе следующего состава, мас.%: оксид ванади 5-8, оксид сурьмы 4-8, оксид висмута 5-10, оксид хрома 0,3-0,8 носитель у-оксид алюмини остальное. Способ обеспечивает выход 93,5-95,2%, чистоту 99,76- 99,79%. С/У с VI ю оо ю N О The invention relates to cyclic imides, in particular, a method for producing phthalimide, which is widely used in the chemical industry as an intermediate. The goal is to increase the yield and quality of the target product. The method is carried out by oxidation of o-xylene with an air-steam mixture in the presence of ammonia at 658-668 ° C. K and the ratio of o-xylene: air: ammonia: water 1: 30-60: 8-12: 25-30 on the catalyst of the following composition, wt.%: Vanadium oxide 5-8, antimony oxide 4-8, bismuth oxide 5-10, chromium oxide 0.3-0.8 y-alumina carrier the rest. The method provides a yield of 93.5-95.2%, purity 99.76- 99.79%. С / У с VI y oo y N O
Description
Изобретение относитс к способу получени фталимида (имида о-фталевой кислоты ) гетерогенно-каталитической реакцией окислительного аммонолиза о-ксилола, который широко используетс химической промышленностью в качестве полупродукта при производстве такого ценного красител как индиго, замедлителей преждевременной вулканизации резиновых смесей, стабилизаторов и антипиренов дл пластических масс, лекарственных препаратов, химических средств защиты растений, присадок к смазочным материалам и в других област х органического синтеза дл получени ценных соединений.This invention relates to a method for producing phthalimide (an imide of o-phthalic acid) by the heterogeneous-catalytic reaction of the oxidative ammonolysis of o-xylene, which is widely used by the chemical industry as an intermediate product in the production of such valuable dye as indigo, retardants for the vulcanization of rubber mixtures, stabilizers and flame retardants for plastics masses, drugs, plant protection chemicals, lubricant additives and in other areas of organic synthesis and for the preparation of the compounds.
Известны методы получени фталевого ангидрида, основанные на окислении различных ароматических соединений, в частности о-ксилола, нафталина или их смеси. Поэтому наиболее перспективными вл ютс методы, позвол ющие получать фтали- мид одностадийно непосредственно из ароматических углеводородов, мину стадию получени фталевого ангидрида.Methods for the preparation of phthalic anhydride are known, based on the oxidation of various aromatic compounds, in particular o-xylene, naphthalene or a mixture thereof. Therefore, the most promising are methods that allow one way to obtain phthalimide directly from aromatic hydrocarbons, mine the stage of phthalic anhydride.
Известны способы получени фталимида окислительным аммонолизом 1,2-диал- килзамещенных бензола и циклогексана. При проведении реакции в присутствии оксидного Mo-V катализатора (нанесенного на ) выход фталимида не превышает 60% из о-ксилола и 35% из 1,2-диметилциклогек- сана.Methods for the preparation of phthalimide by the oxidative ammonolysis of 1,2-dialkyl-substituted benzene and cyclohexane are known. When the reaction is carried out in the presence of an oxide Mo-V catalyst (supported on), the phthalimide yield does not exceed 60% of o-xylene and 35% of 1,2-dimethylcyclohexane.
Кроме того, при окислительном аммоно- лизе о-ксилола использованы нанесенные на оксид алюмини двухкомпонентные смешанные ванадий-висмутовый, ванадий- сурьм ный или ванадий-хромовый катализаторы. При этом максимальный выход фталимида при использовании указанных двухкомпонентных систем не превышает 15,3 моль. % (V-Cr-оксидна система ), Окислительным аммонолизом о-ксилола при использовании в качестве катализатора индивидуального оксида ванади (10%), нанесенного на прокаленный при 1673 К оксид алюмини , достигнут выход фталимида 72% при температуре 668 К, времени контакта беи составе исходной смеси, об.%: о-ксилол 1,6; аммиак 6,4 и воздух - 92.In addition, in the oxidative ammonolysis of o-xylene, two-component mixed vanadium – bismuth, vanadium – antimony or vanadium – chromium catalysts supported on alumina were used. In this case, the maximum phthalimide yield using these two-component systems does not exceed 15.3 mol. % (V-Cr-oxide system), oxidative ammonolysis of o-xylene with the use of individual vanadium oxide (10%) as a catalyst, supported on alumina calcined at 1673 K, yields phthalimide 72% at 668 K, contact time the composition of the initial mixture, vol.%: o-xylene 1,6; ammonia 6.4 and air - 92.
При осуществлении реакции в присутствии катализатора, состо щего из сплава 30% диоксида олова и 70% пентаоксида ванади и температуре 673 К, соотношении скоростей подачи компонентов (о-ксилол :аммиак:воздух) в исходной смеси, равном 0,1:0,6:4000, соответственно выход фталимида достигает 75% от теоретического , а при составе катализатора сплава 20% диоксида титана и 80% пентаоксида ванади выход фталимида составл ет 72% от теоретического, другие кристаллические и жидкие продукты реакции (фталевый ангидрид , малеиновый ангидрид, о-толунитрил, о-фталонитрил) получаютс в количестве 2- 3%. При этом выход продукта горени исходного о-ксилола - диоксида углерода составл ет 22-23%. Газообразный продукт реакции содержит также цианистый водо0 род.When carrying out the reaction in the presence of a catalyst consisting of an alloy of 30% tin dioxide and 70% vanadium pentoxide and a temperature of 673 K, the ratio of the feed rates of the components (o-xylene: ammonia: air) in the initial mixture is 0.1: 0.6 : 4000, respectively, the phthalimide yield reaches 75% of the theoretical, and when the catalyst composition of the alloy is 20% titanium dioxide and 80% of vanadium pentoxide, the phthalimide yield is 72% of the theoretical, other crystalline and liquid reaction products (phthalic anhydride, maleic anhydride, o- tolunitrile, o-phtalonitr yl) are obtained in an amount of 2–3%. The yield of the combustion product of the starting o-xylene carbon dioxide is 22-23%. The gaseous reaction product also contains cyanide.
Максимальный выход (75%) на вз тый углеводород достигаетс при использовании неувлажненного воздуха. При введении паров воды в зону реакции селективностьThe maximum yield (75%) for the recovered hydrocarbons is achieved using non-humidified air. With the introduction of water vapor in the reaction zone selectivity
5 по фталимиду уменьшаетс и увеличиваетс выход о-фталонитрила.5, phthalimide decreases and the yield of o-phthalonitrile increases.
Недостатками известных вл ютс невысокий выход целевого продукта - фталимида и его недостаточна чистотаThe disadvantages of the known are the low yield of the target product - phthalimide and its insufficient purity.
0 (последнее св зано с наличием в катализате трудноотделимой примеси - о-фталонитрила ), образование в результате глубокого окислени исходного углеводорода значительных количеств диоксида углерода, а так5 же высокотоксичного цианистого водорода, необходимость специальной очистки получаемого фталимида, что св зано с наличием в кристаллическом продукте помимо фталимида других веществ, в частности о0 фталонитрила,0 (the latter is due to the presence in the catalyzate of a difficultly separable impurity, o-phthalonitrile), the formation of significant amounts of carbon dioxide as a result of deep oxidation of the initial hydrocarbon, and also highly toxic hydrogen cyanide, the need for special purification of the phthalimide obtained, which is associated with the presence in the crystalline product in addition to phthalimide other substances, in particular o0 phthalonitrile,
Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ получени фталимида паро- фазным окислительным аммонолизом о-ксилола, в качестве катализатора такжеThe closest to the present invention is a method for producing phthalimide by vapor-phase oxidative ammonolysis of o-xylene, as a catalyst also
5 используютс компактные ванадаты олова или титана в присутствии паров воды. Процесс ведут при температурах 673-713 К, мо- л рных соотношени х исходных компонентов о-ксилол:вода:кислород воз0 духа:аммиак 1:15-300:1.0-50:5-30. При этом выход фталимида составл ет 80-85 моль.% и степень чистоты 99,1-99,5 мас.%. Производительность процесса дл компактных двухкомпонентных V-Ti и V-Sn систем5, compact vanadates of tin or titanium in the presence of water vapor are used. The process is carried out at temperatures of 673-713 K, the molecular ratios of the starting components of o-xylene: water: oxygen of air: ammonia 1: 15-300: 1.0-50: 5-30. The yield of phthalimide is 80-85 mol.% And the degree of purity is 99.1-99.5 wt.%. Process performance for compact two-component V-Ti and V-Sn systems
5 соответственно равна 28,8 г/л(кат) ч и 30,7 г/л(кат) ч. Выход продукта горени исходного о-ксилола - диоксида углерода составл ет 15-20 моль.%.5, respectively, equal to 28.8 g / l (cat) h and 30.7 g / l (cat) h. The yield of the combustion product of the starting o-xylene carbon dioxide is 15-20 mol%.
Недостатками известного метода пол0 учени фталимида вл ютс невысокий выход фталимида, образование в результате глубокого окислени исходного углеводорода значительных количеств диоксида углерода и низка производительностьThe disadvantages of the known method of phthalimide class 0 are the low phthalimide yield, the formation of significant amounts of carbon dioxide as a result of deep oxidation of the starting hydrocarbon, and low productivity
5 процесса.5 process.
Целью изобретени - повышение выхода и чистоты фталимида.The aim of the invention is to increase the yield and purity of phthalimide.
Поставленна цель достигаетс тем, что процесс окислительного аммонолиза о-ксилола в паровой фазе провод т над нанесенным на носитель -у-оксид алюмини - ва- надийсодержащим катализатором при следующем содержании всех компонентов, мас.%: оксид ванади 5-8; оксид сурьмы 4 -8; оксид висмута 5-10; оксид хрома 0,3- 0,8; у -оксид алюмини остальное до 100%.The goal is achieved by the fact that the process of oxidative ammonolysis of o-xylene in the vapor phase is carried out over a supported y-alumina - vanadium-containing catalyst with the following content of all components, wt%: vanadium oxide 5-8; antimony oxide 4-8; bismuth oxide 5-10; chromium oxide 0.3-0.8; y-alumina the rest is up to 100%.
Предлагаемый способ получени фтали- мида осуществл ют в проточном реакторе (длиной 1 м, диаметром 40 мм) с псевдоожи- женным слоем катализатора с загрузкой по- следнего 200-300 см3. Процесс провод т при температуре 658-668 К, времени контакта 4,3-4,7 с и составе подаваемой в реактор смеси, моль.% о-ксилол:воздух:аммиак:вода 1:(30-60):(8-12):(25-30). В этих услови х при полной конверсии о-ксилола достигаетс выход фталимида до 95,2 моль.% в расчете на поданный углеводород. Единственным побочным продуктом реакции вл етс диоксид углерода. Выход его не превышает 4,8-6,5 моль.%. Анализ полученных продуктов выполн ет хроматографическим методом . Выделенныйфталимиид идентифицирован физико-химическими константами. Практическое отсутствие в продукте примесей доказано хроматогра- фически (порог чувствительности ионизаци- онно-пламенного детектора - об.%, хроматограмма прилагаетс ).The proposed method for the preparation of phthalimide is carried out in a flow reactor (1 m long, 40 mm in diameter) with a fluidized bed of catalyst with a loading of the last 200-300 cm 3. The process is carried out at a temperature of 658-668 K, a contact time of 4.3-4.7 s and the composition of the mixture fed to the reactor, mol.% O-xylene: air: ammonia: water 1: (30-60) :( 8- 12): (25-30). Under these conditions, with the complete conversion of o-xylene, the phthalimide yield is reached up to 95.2 mol% based on the fed hydrocarbon. The only by-product of the reaction is carbon dioxide. The output does not exceed 4.8-6.5 mol.%. The analysis of the obtained products is performed by the chromatographic method. Dedicated phthalmiimide is identified by physico-chemical constants. The practical absence of impurities in the product was proved by chromatography (sensitivity threshold of the ionization-flame detector - vol.%, The chromatogram is attached).
Выбор катализатора и условий осущест- влени процесса, реализованных в предлагаемом методе, основан на следующем.The choice of catalyst and process conditions, implemented in the proposed method, is based on the following.
Одним из основных составл ющих большинства каталитических систем в реакции окислительного аммонолиза аромати- ческих углеводородов вл ютс оксиды ванади , универсальные не только дл указанной реакции, но и дл многих процессов окислительного гетерогенного катализа. Их каталитические свойства в значительной степени определ ютс валентным состо нием ванади . Присутствие на поверхности V-Sb-Bi системы ионов и в услови х окислительного аммонолиза подтверждено физико-химическими методами.One of the main components of most catalytic systems in the oxidative ammonolysis reaction of aromatic hydrocarbons is vanadium oxides, which are universal not only for this reaction, but also for many processes of heterogeneous oxidative catalysis. Their catalytic properties are largely determined by the valence state of vanadium. The presence of a system of ions on the V-Sb-Bi surface and under conditions of oxidative ammonolysis was confirmed by physicochemical methods.
Кроме того, при окислительном аммоно- лизе наличие оксида сурьмы в системе благопри тствует повышению селективности процесса и содержанию в катализаторе ионов четырехвалентного ванади , а оксид висмута обуславливает уменьшение содержани V (соответственно увеличивает v4) и рост общей активности контакта, но снижение избирательности его действи . Поэтому при окислительном аммонолизе о-ксилола наиболее эффективный путь - варьирование состава катализатора с целью его оптимизации.In addition, in oxidative ammonolysis, the presence of antimony oxide in the system favors an increase in the selectivity of the process and the content of tetravalent vanadium ions in the catalyst, and bismuth oxide causes a decrease in V content (respectively, increases v4) and an increase in the total contact activity, but a decrease in its selectivity. Therefore, in the case of o-xylene oxidative ammonolysis, the most effective way is to vary the composition of the catalyst in order to optimize it.
Известно, что получение фталимида св зано с применением катализатора, содержащего ионы ванади в высоком валентном состо нии, Стабилизаци ионов ванади в высокой степени окислени достижима модифицированием V-Sb-Bi оксидного катализатора. В качестве такого компонента в предложенном способе применен оксид хрома, так как ванадий-хромо- вый катализатор в отличие от индивидуального пентаоксида ванади практически не восстанавливаетс реакционной смесью в услови х окислительного аммонолиза ксилола.It is known that phthalimide production is associated with the use of a catalyst containing vanadium ions in a high valence state. Stabilization of vanadium ions in a high oxidation state is achieved by modifying the V-Sb-Bi oxide catalyst. Chromium oxide is used as such a component in the proposed method, since the vanadium-chromium catalyst, unlike individual vanadium pentoxide, is practically not reduced by the reaction mixture under conditions of oxidative ammonolysis of xylene.
Известно, что при окислительном аммонолизе о-ксилола фталимид получаетс как непосредственно из о-ксилола, так и гидролизом фталонитрила.It is known that in the oxidative ammonolysis of o-xylene, phthalimide is obtained both directly from o-xylene and by phthalonitrile hydrolysis.
Введением оксида хрома в ванадийсо- держащий катализатор исключаетс относительный дефицит кислорода и увеличиваетс удельный вес параллельного пути образовани кислородсодержащего продукта - фталимида непосредственно из о-ксилола. Восстановление иона ванади до четырехвалентного состо ни приводит к снижению выхода фталимида. Чтобы полностью исключить образование фталонитрила, вл ющегос трудноотделимой кристаллической примесью, при осуществлении процесса окислительного аммонолиза о-ксилола используют пары воды. Это обусловливает гидролиз фталонитрила во фталимид .The introduction of chromium oxide into a vanadium-containing catalyst eliminates the relative oxygen deficiency and increases the proportion of the parallel path to the formation of an oxygen-containing product, phthalimide, directly from o-xylene. Reduction of the vanadium ion to the tetravalent state leads to a decrease in the phthalimide yield. In order to completely eliminate the formation of phthalonitrile, which is a hardly separable crystalline impurity, water vapor is used in the o-xylene oxidative ammonolysis process. This causes the hydrolysis of phthalonitrile to phthalimide.
Кроме того, как показали исследовани , наличие в составе катализатора тугоплавкого и высокопрочного оксида хрома, преп тствующего спеканию в реакционных услови х активной массы, улучшает эксплуатационные характеристики контакта. Срок его непрерывной службы увеличен до 2 тыс. ч.In addition, studies have shown that the presence of a refractory and high-strength chromium oxide in the catalyst, which prevents sintering in the reaction conditions of the active mass, improves the performance characteristics of the contact. The term of his continuous service increased to 2 thousand hours.
П р и м е р 1. Процесс осуществл етс в проточном реакторе (длиной 1 м, диаметром 40 мм) с псевдоожиженным слоем катализатора .Example 1. The process is carried out in a flow reactor (1 m long, 40 mm in diameter) with a fluidized bed of catalyst.
Загрузка катализатора 200 см ; состав катализатора, мас.%: VaOs 5; SbaOs 4; В120з 5; СгаОз 0,3;у- А120з 85.7; температура 668 К; мол рное соотношение о-ксилол:воз- дух:аммиак:вода 1:30:8:25; врем контакта 4,3 с; подано в реакцию 11,57 г о-ксилола в 1ч.Catalyst loading 200 cm; catalyst composition, wt.%: VaOs 5; SbaOs 4; В120з 5; SgaOz 0.3; y-A120z 85.7; temperature 668 K; the molar ratio of o-xylene: air: ammonia: water is 1: 30: 8: 25; contact time of 4.3 s; 11.57 g of o-xylene was reacted in 1 h.
Получено 15,23 гфталимида в 1 ч. Выход фталимида 94,9% от теории на вз тый углеводород; степень конверсии о-ксилола 100%; селективность по фталимиду 94,9%; селективность по С025,1 %. Чистота целевого продукта 99,78 мас.%.15.23 gphthalimide was obtained in 1 h. Phthalimide yield 94.9% of the theory per hydrocarbon; the degree of conversion of o-xylene 100%; phthalimide selectivity 94.9%; selectivity C025,1%. The purity of the target product is 99.78 wt.%.
П р и м е р 2. Процесс провод т по примеру 1.EXAMPLE 2. The process is carried out as in Example 1.
Загрузка катализатора 255 см3; состав катализатора, мае. %: VaOs 6; Sb20s 5; BiaOa 7; СггОз 0,4; у-АЬОз 81,6; температура 658 К; мол рное соотношение - о-ксилол:воздух:ам- миак:вода 1:40:10:27; врем контакта 4,5 с; подано в реакцию 11,57 г о-ксилола в 1 ч.Catalyst loading 255 cm3; catalyst composition, May. %: VaOs 6; Sb20s 5; BiaOa 7; CrH2 = 0.4; y-HbOz 81.6; temperature 658 K; the molar ratio is o-xylene: air: ammonia: water 1: 40: 10: 27; contact time 4.5 s; 11.57 g of o-xylene was reacted per hour.
Получено 15,28 гфталимида в 1 ч. Выход фталимида 95,2% от теории на вз тый углеводород . Степень конверсии о-ксилола 100%. Селективность по фталимиду 95,2%; селективность по ,8%. Чистота целевого продукта 99,80 мас.%.15.28 gphthalimide was obtained in 1 h. The phthalimide yield was 95.2% of the theory for the taken hydrocarbon. The degree of conversion of o-xylene 100%. Phthalimide selectivity is 95.2%; selectivity for, 8%. The purity of the target product is 99.80 wt.%.
П р и м е р 3. Процесс провод т по примеру 1.PRI me R 3. The process is carried out as in Example 1.
Загрузка катализатора 268 см3; состав катализатора, мае. %: VaOs 7; ЗЬаОз 7; BiaOa 8; Сг20з 0,5; у-АЬОз 77,5; температура 658 К; мол рное соотношение о-ксилол:воздух:ам- миак:вода 1:50:11:29; врем контакта 4,7 с; подано в реакцию 10,0 г о-ксилола в 1 ч. Catalyst loading 268 cm3; catalyst composition, May. %: VaOs 7; ZaOz 7; BiaOa 8; Cr203 0.5; y-h0s 77.5; temperature 658 K; molar ratio o-xylene: air: ammonia: water 1: 50: 11: 29; contact time 4.7 s; 10.0 g of o-xylene was reacted at 1 hour.
Получено 13 г фталимида в 1 ч. Выход фталимида 93,8% от теории на вз тый углеводород . Степень конверсии о-ксилола 100%. Селективность по фталимиду 93,8%; селективность по СОа 6,2 %. Чистота целево- го продукта 99,76 мас.%.13 g of phthalimide was obtained in 1 hour. The yield of phthalimide was 93.8% of the theory for the taken hydrocarbon. The degree of conversion of o-xylene 100%. Phthalimide selectivity 93.8%; CO 2 selectivity 6.2%. The purity of the target product is 99.76 wt.%.
П р и м е р 4. Процесс провод т по примеру 1.EXAMPLE 4. The process is carried out as in Example 1.
Загрузка катализатора 297 см3; состав катализатора, мас.%: V2U5 8; ЗЬаОз 8; 10; Сг20з 0,8; у 73,2; температура 668 К; врем контакта 4,6 с; мол рное соотношение о-ксилол:воздух:аммиак:вода 1:60:12:30; подано в реакцию 10,0 г о-ксилола в 1 ч.Catalyst loading 297 cm3; catalyst composition, wt.%: V2U5 8; ZaOz 8; ten; Cr203 0.8; at 73.2; temperature 668 K; contact time of 4.6 s; molar ratio o-xylene: air: ammonia: water 1: 60: 12: 30; 10.0 g of o-xylene was reacted at 1 hour.
Получено 12,97 г фталимида в 1 ч. Выход фталимида 93,5% от теории на вз тый углеводород . Степень конверсии о-ксилола 100%. Селективность по фталимиду 93,5%; селективность по С02 6,5%. Чистота целево- го продукта 99,7 мас.%.12.97 g of phthalimide was obtained in 1 h. The yield of phthalimide was 93.5% of the theory of the taken hydrocarbon. The degree of conversion of o-xylene 100%. Phthalimide selectivity of 93.5%; C02 selectivity is 6.5%. The purity of the target product is 99.7% by weight.
П р и м е р 5. Процесс провод т по примеру 1.PRI me R 5. The process is carried out as in Example 1.
Загрузка катализатора 218 см3.Catalyst loading 218 cm3.
Состав катализатора тот же, что в при- мере 3: температура 663 К; мол рное соотношение о-ксилол:воздух:аммиак:вода 1:32:9:26; врем контакта 4,4 с. Подано в реакцию 11,57 г о-ксилола в 1 ч.The composition of the catalyst is the same as in example 3: temperature 663 K; molar ratio o-xylene: air: ammonia: water 1: 32: 9: 26; contact time 4.4 s. 11.57 g of o-xylene was reacted per hour.
Получено гфталимида в 1 ч. Выход фталимида 95,1 % от теории на вз тый углеводород . Степень конверсии о-ксилола 100%. Селективность по фталимиду 95,1%; селективность по С02 4,9%. Чистота целевого продукта 99,80 мас.%.Gphthalimide was obtained in 1 h. The phthalimide yield was 95.1% of the theory per hydrocarbon. The degree of conversion of o-xylene 100%. Phthalimide selectivity is 95.1%; CO2 selectivity 4.9%. The purity of the target product is 99.80 wt.%.
Примерб. Процесс провод т по примеру 1.Example The process is carried out as in Example 1.
Загрузка катализатора 213 см .Catalyst loading 213 cm.
Состав катализатора тот же, что в примере 4: температура 663 К; мол рное соотношение о-ксилол:воздух:аммиак:вода 1:30:12:25; врем контакта 4,3 с. Подано в реакцию 11,57 г о-ксилола в 1 ч.The composition of the catalyst is the same as in example 4: temperature 663 K; molar ratio o-xylene: air: ammonia: water 1: 30: 12: 25; contact time 4.3 s. 11.57 g of o-xylene was reacted per hour.
Получено 15,28 гфталимида в 1 ч. Выход фталимида 95,2% от теории на вз тый углеводород . Степень конверсии о-ксилола 100%. Селективность по фталимиду 95,2%; селективность по С02 4,8%. Чистота целевого продукта 99,80 мас.%.15.28 gphthalimide was obtained in 1 h. The phthalimide yield was 95.2% of the theory for the taken hydrocarbon. The degree of conversion of o-xylene 100%. Phthalimide selectivity is 95.2%; CO2 selectivity 4.8%. The purity of the target product is 99.80 wt.%.
Пример. Процесс провод т по примеру 1.Example. The process is carried out as in Example 1.
Загрузка катализатора 226 см3.Catalyst loading 226 cm3.
Состав катализатора тот же, что в примере 2, температура 668 К; мол рное соотношение о-ксилол;воздух:аммиак:вода 1:35:8:25; врем контакта 4,5 с; подано в реакцию 11,57 го-ксилола в 1 ч.The composition of the catalyst is the same as in example 2, temperature 668 K; molar ratio o-xylene; air: ammonia: water 1: 35: 8: 25; contact time 4.5 s; 11,57 go-xylene in 1 h.
Получено 15,21 гфталимида в 1 ч, Выход фталимида 94,8% от теории на вз тый углеводород . Степень конверсии о-ксилола 100%. Селективность по фталимиду 94,8%; селективность по С0а 5,2%. Чистота целевого продукта 99,77 мас.%.15.21 gphthalimide at 1 h was obtained. Phthalimide yield 94.8% of the theory for the taken hydrocarbon. The degree of conversion of o-xylene 100%. Phthalimide selectivity 94.8%; C0a selectivity is 5.2%. The purity of the target product 99,77 wt.%.
Примере. Процесс провод т по примеру 1.Example The process is carried out as in Example 1.
Загрузка катализатора 236 см .Catalyst loading 236 cm.
Состав катализатора тот же, что в примере 1; температура 658 К; мол рное соотношение о-ксилол:воздух:аммиак:вода 1:30:8:30; врем контакта 4,7 с; подано в реакцию 11,57 г о-ксилола в 1 ч.The composition of the catalyst is the same as in example 1; temperature 658 K; molar ratio o-xylene: air: ammonia: water 1: 30: 8: 30; contact time 4.7 s; 11.57 g of o-xylene was reacted per hour.
Получено 15,24 гфталимида в 1 ч. Выход фталимида 95,0% от теории на вз тый углеводород . Степень конверсии о-ксилола 100%, Селективность по фталимиду 95%; селективность по С025%. Чистота целевого продукта 99,79 мас.%.15.24 gphthalimide was obtained in 1 h. The phthalimide yield was 95.0% of the theory per hydrocarbon. The degree of conversion of o-xylene 100%, selectivity phthalimide 95%; selectivity for C025%. The purity of the target product is 99.79 wt.%.
П р и м е р 9. Процесс провод т по примеру 1.EXAMPLE 9. The process is carried out as in Example 1.
Загрузка катализатора 268 см3; состав катализатора, мас.%: V20s 8; ЗЬаОз 8; уг- 84; температура 668 К; мол рное соотношение о-ксилол:воздух:аммиак:вода 1:50:11:29; врем контакта 4,7 с; подано в реакцию 10,0 го-ксилола в 1 ч.Catalyst loading 268 cm3; catalyst composition, wt.%: V20s 8; ZaOz 8; coal 84; temperature 668 K; molar ratio o-xylene: air: ammonia: water 1: 50: 11: 29; contact time 4.7 s; 10.0 go-xylene was reacted in 1 hour.
Получено 9,49 г фталимида в 1 ч. Выход фталимида 68,4% от теории на вз тый углеводород при степени конверсии о-ксилола 76%, селективности по.фталонитрилу 7%, селективности по фталимиду - 90%, селективности по С02 3%. Целевой продукт содержит 99,5% основного вещества и 0,5% фталонитрила.9.49 g of phthalimide was obtained in 1 hour. The yield of phthalimide was 68.4% of the theory for the recovered hydrocarbon, with an o-xylene conversion rate of 76%, a selectivity of phthalonitrile of 7%, a selectivity for phthalimide of 90%, a selectivity for CO2 of 3% . The target product contains 99.5% of the basic substance and 0.5% phthalonitrile.
Пример 10. Процесс провод т по примеру 1.Example 10. The process is carried out as in Example 1.
Загрузка катализатора 268 см3; состав катализатора, мас.%: V20s 8, В120з 10; уla Оз 82; температура 668 К; мол рное сотношение о-ксилол:воздух:аммиак:вода 1:50:11:29; врем контакта 4,7 с; подано в еакцию 10,0 г о-ксилола в 1 ч.Catalyst loading 268 cm3; catalyst composition, wt.%: V20s 8, B120z 10; ula oz 82; temperature 668 K; molar ratio o-xylene: air: ammonia: water 1: 50: 11: 29; contact time 4.7 s; 10.0 g of o-xylene were introduced into the mixture at 1 h.
Получено 11,34 г фталимида в 1 ч. Выход талимида 81,8% от теории на вз тый углеводород при степени конверсии о-ксилола 7%; селективности по фталимиду 94%; сеективности по С02 6%. Чистота целевого продукта 99,70 мае.%.11.34 g of phthalimide was obtained in 1 hour. The yield of thalimide was 81.8% of the theory per hydrocarbon with an o-xylene conversion level of 7%; phthalimide selectivity 94%; C02 activity is 6%. The purity of the target product 99,70%.
Пример 11. Процесс провод т по примеру 1.Example 11. The process is carried out as in Example 1.
Загрузка катализатора 268 см3; состав катализатора, мас.%: VaOs 8; СгаОз 0,8; у- 20з 91,2; температура 668 К; мол рное соотношение о-ксилол:воздух:аммиак:вода 1:50:11:29; врем контакта 4,7 с; подано в реакцию 10,0 го-ксилола в 1 ч.Catalyst loading 268 cm3; catalyst composition, wt.%: VaOs 8; SgaOz 0.8; y-20z 91.2; temperature 668 K; molar ratio o-xylene: air: ammonia: water 1: 50: 11: 29; contact time 4.7 s; 10.0 go-xylene was reacted in 1 hour.
Получено 11,26 г фталимида в 1 ч. Выход фталимида 81,2% от теории на вз тый углеводород при степени конверсии о-ксилола 84,5%; селективности по фталимиду 96,1%; селективности по С02 3,9%. Чистота целевого продукта 99,68 мас.%.11.26 g of phthalimide was obtained in 1 h. The yield of phthalimide was 81.2% of the theory per hydrocarbon at an o-xylene conversion rate of 84.5%; phthalimide selectivity 96.1%; C02 selectivity 3.9%. The purity of the target product is 99.68 wt.%.
Как показано в примерах 9-11, при применении нанесенных двухкомпонентных систем выход фталимида не превышает 81,8 моль.%As shown in examples 9-11, when using applied two-component systems, the output of phthalimide does not exceed 81.8 mol.%
Данные, приведенные в примерах 1-8, свидетельствуют о существенных преимуществах предлагаемого способа получени фталимида в сравнении с известным: выход фталимида на 10% больше, чем в известном способе; производительность катализатора в 2,5 раза больше, чем в известном способе в предлагаемом способе удельный съем целевого продукта 76,2 г с 1 л катализатора в 1 ч (пример 1)-против28,8г/л(кат)-чдл V-Ti катализатора (пример 1) и 30,7 г/л(кат).ч дл V-Sn катализатора (пример 2) в известном ; чистота фталимида больше (99,80 мас.%), чем в известном способе (99,50 мас.%); разработанные трегерные катализаторы позвол ют резко уменьшить количество активной массы по сравнению с использованными в известном способе компактными. Кроме того , наличие носител улучшает физические и химические характеристики катализаторов (поверхность, прочность, термостойкость , теплопроводность, себестоимость и т.п.).The data given in examples 1-8 indicate the significant advantages of the proposed method for the production of phthalimide in comparison with the known method: the yield of phthalimide is 10% higher than in the known method; catalyst productivity is 2.5 times more than in the known method in the proposed method, specific removal of the target product is 76.2 g with 1 liter of catalyst per 1 h (example 1) - against 28.8g / l (cat) - V-Ti catalyst (example 1) and 30.7 g / l (cat). for V-Sn catalyst (example 2) in the known; phthalimide purity is greater (99.80 wt.%) than in the known method (99.50 wt.%); The developed tribal catalysts dramatically reduce the amount of active mass compared to the compact used in the known method. In addition, the presence of the carrier improves the physical and chemical characteristics of the catalysts (surface, strength, heat resistance, thermal conductivity, cost, etc.).
В предложенном методе значительно (в 2,5 раза) снижена концентраци избыточного аммиака в исходной смеси (до 12 моль против 30 моль на моль о-ксилола в известном способе, что также вл етс положительным фактом, поскольку применение большого избытка аммиака в исходной смеси отрицательно сказываетс на экономических показател х процессов, так как этоIn the proposed method, the concentration of excess ammonia in the initial mixture is significantly (2.5 times) reduced (to 12 mol against 30 mol per mol of o-xylene in a known method, which is also a positive fact because the use of a large excess of ammonia in the initial mixture is negative affects the economic performance of the processes, as this
увеличивает непроизводительные капитальные и энергетические расходы на его регенерацию).increases unproductive capital and energy costs for its regeneration).
Таким образом/избыточное увеличение концентрации восстановител -аммиака вThus / excessive increase in the concentration of the reducing agent-ammonia in
реакционной смеси нецелесообразно ввиду возрастани при этом эксплуатационных расходов, а также при проведении реакции на ванадийсодержащем катализаторе происходит стабилизаци ионов ванади в низкой степени окислени , что отрицательно сказываетс на образовании фталимида.The reaction mixture is not feasible due to an increase in operating costs, as well as during the reaction on a vanadium-containing catalyst, vanadium ions are stabilized in a low oxidation state, which adversely affects the formation of phthalimide.
В предложенном способе температура процесса не превышает 668 К, а в известном способе доходит до 713 К, что приводит кIn the proposed method, the process temperature does not exceed 668 K, and in the known method it reaches 713 K, which leads to
росту энергетических расходов, а также обусловливает образование большого количества диоксида углерода (15-20% против 4,8-6,5% в предложенном способе), затрудн ющего эффективный отвод тепла реакцииincrease in energy costs, and also leads to the formation of a large amount of carbon dioxide (15–20% against 4.8–6.5% in the proposed method), which makes it difficult to effectively remove the heat of reaction
и управление реактора.and reactor control.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894736787A SU1728240A1 (en) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | Method of phthalimide synthesis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894736787A SU1728240A1 (en) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | Method of phthalimide synthesis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1728240A1 true SU1728240A1 (en) | 1992-04-23 |
Family
ID=21469477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894736787A SU1728240A1 (en) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | Method of phthalimide synthesis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1728240A1 (en) |
-
1989
- 1989-07-26 SU SU894736787A patent/SU1728240A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PotnisS.P.,DaruwalaA.B. Paintindia, 1969, v. 19, №7, р. 31-34 и 43. Патент US № 3819648, кл. 260-326 R, 1974. Мехтиев С.Д. и др. Азербайджанский химический журнал, 1964, с. 77-80. Мехтиев С.Д. и др. Азербайджанский химический журнал, 1967, № 5, с. 61-64. Stefani G., Chem. e ind., 1972, v. 54, №11, p.984-989. Патент US № 2838558, кл. 260-465, 1968. Авторское свидетельство СССР Ms 123156, кл. С 07 D 209/48, 1958. Колодина И.С. и др. Извести АН Каз.ССР, сер.хим., 1962, вып. 2(22), с. 92-97. Авторское свидетельство СССР № 691447, кл. С 07 D 209/48, 1978. Алиева Т.Ч. и др. Деп,рукопись № 4777, 1986.-В.ВИНИТИ. Ризаев Р.Г. и др. Кинетика и катализ, 1986, т. 27, вып. 2, с. 435-439. . Синтез и исследование мономеров и полимеров: Сб./Под ред. Б.А.Жубанова и др., Алма-Ата: Наука, 1983, с. 24-42. Багирзаде ГА, Материалы II Республиканской конференции молодых ученых-химиков, Баку, 1986, с. 8. Ito M.,Tanaka H., Matsumoto A. Bull. Chem. Soc.Japan., 1968, v. 41, №3, p. 716-721. Ризаев Р.Г. и др. Кинет * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0166438B1 (en) | Process for oxydehydrogenation of ethane to ethylene | |
US6043185A (en) | Gallium promoted molybdenum vanadium-antimony-oxide based catalyst for selective paraffin ammoxidation | |
KR100231872B1 (en) | Method for production of phenol and its derivatives | |
US20030187297A1 (en) | Methods for producing unsaturated carboxylic acids and unsaturated nitriles | |
CA1144942A (en) | Method for producing aromatic nitriles | |
US3087964A (en) | Vapor phase oxidation of acrolein to acrylic acid | |
EP1113001B1 (en) | Process for producing nitrile compounds | |
US4171316A (en) | Preparation of maleic anhydride using a crystalline vanadium(IV)bis(metaphosphate) catalyst | |
US7919428B2 (en) | Method of making mixed metal oxide catalysts for ammoxidation and/or oxidation of lower alkane hydrocarbons | |
US5952262A (en) | Preparation of aromatic or heteroaromatic nitriles | |
RU2311404C2 (en) | Ammoxidation of the carboxylic acids in the mixture of the nitriles | |
US4939286A (en) | Promoted bismuth cerium molybdate catalysts | |
SU1728240A1 (en) | Method of phthalimide synthesis | |
US3253014A (en) | Process for preparing acrylonitrile by catalytic synthesis from olefins, ammonia and oxygen | |
KR19980071834A (en) | Process for preparing Icrylic acid from acrolein by redox reaction and use of solid mixed oxide composition as redox system in the reaction | |
KR100740307B1 (en) | Improved Process for The Selective AmmOxidation of Lower Molecular Weight Alkanes and Alkenes | |
US4921828A (en) | Antimony promoted bismuth cerium molybdate catalysts | |
US5183793A (en) | Ammoxidation catalysts and methods for their preparation for use in the production of isophthalonitrile | |
US3287394A (en) | Catalytic synthesis of unsaturated nitriles | |
US4510259A (en) | Catalysts for the production of maleic anhydride by the oxidation of butane | |
JPH1135519A (en) | Production of acrylic acid | |
US4883894A (en) | Process for the production in continuous of phthalodinitrile | |
US4247467A (en) | Preparation of gamma-lactones | |
US3321411A (en) | Novel catalyst system for the synthesis of unsaturated nitriles | |
US3293280A (en) | Process for the preparation of unsaturated nitriles |