Способ получения фталевого ангидрида

О 253 з Советских циалистическ ТЕНИ публи АВТОРСКОМУ ДЕТЕ Дополнительно(72) Авторы из о бр етеоои 1 О. И. Пятницкий, Г. И. Голоде И. А. Тарковская, Н. И. Ильченк Институт физической химии им.Т, Г. Скорбилина, В. М. Воротынце В. Писаржевского 71) Заявител ОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТАЛЕВОГО АНГИДРИ(54 Изобретение относится к улучшенному способу получения фталевого ангидрида, который применяется для получения пластификаторов, глцфталевых смол, красителей и ряда других органических материа- лов Известны способы получения фталевого ангидрида парофазным окислением о-ксилола кислородом илп кислородсодержащим газом (как правило, воздухом) на катализаторах, основным компонентом которых являются окислы ванадия. Наиболее высокий выход фталевого ангидрида по этому способу достигается в промышленности порядка 75 мол. % (105 вес. о/о) 11.Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ, заключающийся в том, что о-ксцлол подвергают парофазному окислению воздухом на катализаторе, обычно техническом акпивном угле, при этом о-ксилол вводят в реакцию в конпентрации 0,38 мол. о/о (1,4 вес. о/о) и процесс ведут при температуре 300 - 350 С ц объемной скорости 1900 ч Выход целевого продукта составляет 30мол. о/о (42 вес. о/о).Недостатком этого способа является низкий выход фталевого ангидрида, быстрое падение каталцтической активности во времени (выход фталевого ангидрида снижается с 28 до 13 мол. Ъ цлц с 38 до 18 вес. о/о за 2,5 ч прц 300 С ц с 30 до 13 мол /о цлц 42 до 18 вес. % за 3 ч прц 350 С), и невысокая чистота целевого продукта - фталевого анп 1 дрцда, содержавшего по данным хроматогр афичсского анализа 1,8 - 2,2 вес. " фталцда (одна цз наиболее нежелательных примесей во фталевом ангидриде, получаемом каталцтцческцм способом цз 1 о-ксцлола) ц около 4 вес. о 4 друп 1 х органических примесей 2.Цель изобретения заключается в увеличении выхода ц улучшении качества целе вого продукта.Поставленная пель достигается описываемым способом получения фталевого ангидрида, заключающегося в том, что о-ксцлол подвергают парофазному окислению воздухом на катализаторе, техническом актцвном угле, прц этом о-ксцлол вводят в реакцию в концентрации 0,15 - 0,18 мол, % (0,55 - 0,65 вес, о,) ц процесс ведут прц температуре 280 - 310 С ц объемной скопостц 2200 - 4100 ч - , обычно 2500 - 3000 ч . Выход целевого продукта составляет 80 мол. оо (112 вес, %) Прц этом об 1 цее содежанне органических и,пыесей Во фталевом анп 1 дрцде составляет 0,4 вес, о/о, содержание малецнового ангидрида - 0,35 30 -ес, "-, фталцда - 0,05 вес. о/о,682518 ность постепенно падает, Ниже 0,15 мол. % (0,55 вес. %) ухудшается выход фталевого ангидрида: например, при 0,12 мол, % оксилола в воздухе выход фталевого ангид рида составляет 71 мол. % (99 вес. %)Интервал объемных скоростей (2500 -3000 ч ) оптимален по выходу целевого продукта - фталевого ангидрида (см, таблицу).10 Выход фталевого ангидрида,вес о220" 2509 2300 3000 о ло 4100 96 95 95,5 95 91 62 104112112,511210799 Остальные условия те же, что и в приведенном ниже примере.Используемый угольный катализатор (марки АГ) обладает оптимальной для адсорбции газов пористой структурой. Это 20 способствует проявлению углем высокой каталитической активности, так как процесс окисления о-ксилола во фталевый ангидрид проводится в газовой фазе,П р и м е р. Процесс ведут на установке проточного типа в реакционной трубке пз стекла диаметром 12 мм и длиной 250 мм. В трубку загружают активный уголь марки ЛГ(размер гранул 1,5 - 2,7 мм) в количестве 0,0033 л; пустое пространство реак тора заполняют инертным материалом (фарфоровыми зернами, например) для подавления гомогенного некаталитического окисления о-ксялола. Продолжительность опыта в условиях стационарной активности 35 20 ч, время выхода на стационарный режим - около 5 ч.За это время через катализатор, нагретый в токе воздуха до 300 С, пропускают 1,35 г о-ксилола. Объемная скорость потока 40 реакционной смеси 2600 л на 1 литр катализатора в 1 ч, концентрация о-ксилола в воздухе равна 0,18 мол, % .Выход фталевого ангидрида составляет 1,5 г 80 мол. % (или 112 вес. % ), при об щем превращении о-ксилола 95 мол. %. Общее содержание органических примесей во НГ 10 Поиск Заказ 761/972 Изд. М 490 Тираж 521 Подписное Тип. Харьк. фил. пред. Патент Отличительными признаками способа является то, что о-ксилол вводят в реакци 1 о в концентрации 0,15 - 0,18 мол. ,о (0,55 - 0,65 вес. %) 11 процесс ведут при температуре 280 - 310 С и объемной скорости 2200 - 4100 ч -, преимущественно 2500 - 3000 и -, что позволяет увеличить выход и улучшить качество целевого продукта. Кроме того, проведение процесса в этих условиях позволяет повысить активность и увеличить длительность работы катализатора.При концентрап 1 ии паров о-ксилола в воздухе выше 0,18 мол. % (0,65 вес. %) катализатор работает нестабильно: его активВлияние объемной скорости на конверсьню о-ксилола и выход фталевого ангидрида (катализатор - активный уголь), температура 300 о С, концентрация о-ксилола в воздухе 0,18 мол % (0,65 вес. %) фталевом ангидриде - 0,4 вес. %, содер жание малеинового ангидрида - 0,35 вес, %, фталида - 0,05 вес. %,Предлагаемый способ получения фталевого ангидрида на угольных катализаторах позволяет улучшить технико-экономические показатели процесса за счет увеличения выхода фталевого ангидрида, увеличения длительности работы катализатора и повышения чистоты целевого продукта. Формула изобретения1. Спосоо получения фталевого ангидрида парофазным окислением о-ксилола воздухом на катализаторе - техническом активном угле, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и улучшения качества целевого продукта, о-ксилол вводят в реакцию в концентрации 0,55 - 0,65 вес. % ,и процесс ведут при температуре 280 в О С и объемной скорости 2200 - 4100 ч-.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что процесс ведут пр 1 и объемной скорости 2500 в 30 ч Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Химическая промышленность за рубежом, 1972, М 1, с. 28.2, Кабинетика и катализ, М 3, 17, с. 814,976.