Способ получения метилизопропилкетона

(Бб) 1. Авторское свидетельство СССР .по заявке М 2590510/04,кл. С 07 С 45/18, С 07 С 49/06, 1978.2. Смирнов В.А Крюков С,И.Дегидратация кислородсодержащик сое-,динений на осатных катализаторах.,Всесоюзная конференциа. "Превращениеуглеводородов на кислотно-основныхгетерогеннвас катализаторах", Грозный,1977, с, 223.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке й 2702105/23-04,кл. С 07 С 49/04, С 07 С 45/02, 1978.4СесоМ 3. И.З фС 1 ещаеоеев ге- .ЙцоМоа Ой 13-4 ЫеФопев", СЬев,е 1 аа., 38, 289, 1956 (прототип). ИВУДМФТОИННЬЮ КОМИТЕТ 0003 фщ,щщ юащщщи анщщОПИСАНИЕ ИЗО щр. С 07 С 49/04) С 07 С 45/45(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЯЕЙИЯ ИЕТИЛИЗОПРОПИЛКЕТОИА .путем конденсацииизомасляной кислоты,с органическимреагентом при повыоенной температурев присутствии катализатора на основеокиси алюминия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличениявыхода целевого продукта и расширения сырьевой базы,.вкачестве органического реагента используют ацетон,а процесс проводят прн 400-410 оС вприсутствии катализатора окиси алюминия, содержащей 12-13 вес.Ъ калия.Изобретение относится к Усовер= шенствованному способу получения метилизопропилкетона (МИПК), который используется в качестне растворителя и экстрагента органических продуктов, а также н дроизводстве иэопрена.5Известен способ получения МИПК окислением изопентана, а также дегидратацией 50-Г 0 водного раствора ,2-метилбутан,3-диола (1 и (2,Недостатками указанных способов 10 являются низкие выходы целевого продукта, многостадийность (например в случае использования 2-метилбутадиола, который получают иэ окиси иэопентена) и сложность технологии, 15 включающей использование перекисных соединений и кислотную дегидратацию.11 рименение водного растнора серной кислоты в качестве дегидратирующего агента ведет к образованию зна чительного количества сточных вод,Известен способ получения метил,изопропилкетона путем изомеризации ГЗ-метилбутаналя и-ц 350-500 фС, скоростй подачи сырья О,с- ,ч , при весовом разбавлении альдегида водяным паром в соотношении 1:1-1;4 над катализатором фтористый цинк (10- 16 нес,) на носителе (селикагель, пемза) . Конверсия альдегида составляет по кетону 83 3) .30Недостатками этого способа являются невысокая конверсия и относи,тельно низкая селектинность по целевому продукту.Наиболее близким к изобретению35 является способ получения МИПК путем конденсации изомасляной кислоты с уксусной кислотой при 440 ОС с пропусканием паров указанных соединений через смесь окиси алюминия, окиси 40 тория, используемой в качестве катализатора. Выход МИПК составляет 70 4) .Недостатками данного способа явля. ются низкий выход целевого продукта и необходимость использования в качестве реагента избытка уксусной кислоты, которая в процессе реакции на 50 превращается в менее дефицитный ацетон.Целью изобретения является повы шение выхода целевого продукта и расширение сырьевой базы. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 55 метилизопропилкетона путем конденсации изомасляной кислоты с органическим реагентом.при повышенной температуре в присутствии катализатора на осноне окиси алюминия, в качестве60 органическфго реагента используют ацетон, а процесс проводят при 400- 410 ОС н присутствии в качестве катализатора окиси алюминия, содержащей 12-13 нес. калия. 65,Катализатор указанного состава получают пропиткой окиси алюминия (предварительно прокаленной при 400 ОС) 15-20-нам раствором едкого кали. При этом используют равные объемы окиси алюминия фракции 1-3 мм и пропитывающего раствора. Пропитку ведут при 20-25 ОС с последующей сушкой (100 С, 2 ч) и прокалкой при 400 С в течение 4 ч. Реакцию осуществляют при пропускании смеси паров иэомасляной кислоты и ацетона через .катализатор при 400-440 С с объемной скоростью 0,5-0,6 ч (по жидкости), Лучшие результаты достигаются при использовании мольного соотношения изомасляная кислота: ацетон ранном 1:б.Снижение температуры процесса ниже 400 ОС уменьшает активность катализатора и уменьшается выход МИПК, Увеличение температуры до 440 С способствует разложению образующейся уксусной кислоты на водород и метан, что также приводит к снижению выхода МИПК.Выбор величины объемной скорости (0,5-0,6 ч 1) соответствует оптимален ному времени контакта реакционной смеси с катализатором. Уменьшение объемной скорости приводит к увеличению времени пребывания сырья на поверхности катализатора, что увеличивает скорость разложения образующейся уксусной кислоты, увеличение же скорости способствует проскоку сырья в продукт, что снижает выход МИПК.Оптимальным соотношением исходных компонентов является 1:б (изомасляная кислота : ацетон). Это объясняется сильным блокирующим действием изомасляной кислоты на поверхности основного катализатора. Увеличение содержания ацетона снижает парциальную концентрацию кислоты. И в том и в другом случае снижается выход МИПК.После контакта с катализатором пары катализата охлаждают и подвергают ректификации с целью выделения МИПК и непрореагировавших ацетона. и иэомасляной кислоты, которые используют н повторных операциях синтеза.П р и м е р 1. Каталиэатор - окись алюминия, содержащий калий .(20 мл, содержащие Кф .13), загружают в реактор (используют стеклян. ный реактор) с диаметром 24 мм, Поверх катализатора загружают 20 мл стеклянных шариков, на которых происходит испарение реакционной массы. Через слой катализатора при 400 ОС пропускают в час 10 мл реакционной смеси: изомасляной кислбты и ацетона в мольном отношении 1:б и 4,3 г реакционной смеси, Получают 3,9 г катализата. Количество выделившегося1060611 Выход на исходнуюиэомасляную кислоту,74 5,292,27 10 96 62 77 Составитель А. АртемовРедактор А. Гулько ТеХред 1.Тепер Корректор Г. Решетннк Заказ 9960/25 Тираж. 418 Подписное РНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раущская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патентф, г, ужгород, ул, Проектная, 4 газа составляет 5 от веса подаваемого сырья.Состав каталиэата по данным ГЖК), :Ацетон 71,41МИПК 19,01Динзопропилкетон(продукт димери-зации изомаслянойкислоты)Изомасляная кислотаКонверсия иэомасляной кислоты, В 9,0Выход МИПК на прореагировавшую кислоту, В 15Выход МИПК напропущенную кислоту,86Структура целевого продукта подтверждена физико-химическими мето-. дами (ИСК, ПМР-спектроскопия, элементный анализ и ГЙХ), МИПК выделяют обычными методами ректификации. Потери при выделении 5-6 отн,В.П р и м е р 2, Процесс проводят как в примере 1, но при 410 фС и объемной скорости подачи реагентов (по жидкости) 0,6 ч,Конверсия изомаслянойкислоты, В 96Селективность по 30МИПК В П р н м е р 3Процесс осуществляют так же как в примере 1, но при 440 еС.Конверсия иэомаслянойкислоты,98Селективность поМИПК, В 63Выход на пропущеннуюиэомасляную кислоту,В, 62аП р и м е р 4. Процесс проводят как в примере 1, но при 440 ОС и с использованием катализатора, содержащего 9 ионов калия,(пропитка 15 раствором КОН).Конверсия иэомаслянойкислоты, В 93Селективность поМИПК, ВВыход на.лропущенную иэомаслянуюкислоту, В 58Способ позволяет наиболее квалифицированно использовать изомасляную кислоту, ресурсы которой увеличиваются по мере развития крупнотоннажного производства бутнловых спиртов оксосинтеэом, ииспольэовать вместо уксусной кислоты в качестве реагента менее дефицитный ацетон.