Способ получения п-толуиловой кислоты

1636 О 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик12 о, 14 Заявлено 25 Х 1.1962 г. ( 783910/23-4 МПК С 0 Госуд омите твенныи по дела Опубликовано 22 Х 11,1964. Бюллетень13 изобретений открытий СС Дата опубликования описания 18 Х 111.19 Авторы зобретения: Т П Бурмистров Терпиловс В. В. Несмелов,СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ и-ТОЛУИЛОВОИ КИСЛОТЪ Оксидат из кочерез кран, распоот решетки, Приха со скоростьюв количестве 150 ывновысотподаружастоит онки непре ложенный на непрерывной ,25 л,1 гин за г. Шихта со отводят е 300 мме воздуют шихту из смеси Описная груп Известен способ получения п-толуиловойкислоты путем окисления п-ксилола кислородом воздуха в присутствии катализатора придавлении 1 ати.Предложен способ получения п-толуиловойкислоты окислением и-ксилола в пене, заключающийся в том, что, с целью интенсификации процесса, улучшения качества полученного продукта и перевода процесса на непрерывный, окисление ведут в пенном режиме при кратности вспенивания, равной 2, вколонке с перфорированной решеткой и штуцсрами для непрерывного ввода шихты и отбора оксидата. Процесс проводят в присутствии катализатора (соль кобальта).П р и м е р. Эксперимент проводят на установке, представляющей собой металлическуюколонку высотой 560 мм и диаметром 40 млг,Боздух в колонку подают снизу через металлическую решетку. Диаметр отверстий 0,6 мм,шаг 2,5 мм, Подогретую реакционную шихтуподают над решеткой. Колонка снабжена системой обратного охлаждения паров п-ксплола и ловушкой для улавливания ксилола, уне.сенного из зоны реакции,свежего и возвратного и-ксилолов в соотношешги 1: 2 (по весу) и катализатора - кобальтовой соли жирных кислот С; - С в количестве 0,005% вес. По мере повышения 5 температуры в колонке продукт полностьюпереходит в пенное состояние, и весь объем колонки до верха заполняется пеной. Кратность вспенивания равна 5 (отношение высо.ты пены к высоте слоя жидкости над решет кс 4 до подачи воздуха в колонку). Окислениепроводят при темпсратуре 120 С и атмосферном давлении.По достижении реакционной температурыколонку переключают на непрерывный ре жпм; вводят шихту и отбирают оксидат соскоростью 3 г/мик, Через 50 мик от начала реакции устанавливается постоянный режим окисления. Непрерывно отбираемый оксидат охлаждают, п-Толуиловую кислоту отфильтро вывают, а возвратный и-ксилол в смеси сосвежим подают непрерывно в колонку.Постоянные параметры непрерывного процесса: температур а 120 С, скорость воздуха по всему сечению 1,25 л/мин, время пребыва.5 пия продукта в зоне реакции 50 мин, Оксидат,отбираемый из колонки, имеет кислотное число 80 - 85 мг КОН/г, карбонильное число 20 - 25 лг КОН/г, Степень поглощения кислорода воздуха составляет3%, Степень прев раще,шя п-кснлола за один проход продукта,т. е, за 50 мин, 20%.163607 Таблица 1 Периодическоебарботажноеокисление Непрерывное пенное окисление Параметры процесса 1000 87 0,2Загрузка п-ксилола в г Чистота в 98 л-изомера Загрузка катализатора (кобальтовая соль кислот С - С 1 о) в об Скорость подачи воздуха влаан.Давление в аааВремя пребывания продукта вколонке в час 1,5 1,25 1 1515 Продолжительность реакции в час 2019,2 Степень превращения в 9 б Скорость образования и-толуиловой кислоты (на 100 г сырья в час)Выход в "б (от теоретического):п-толуиловой кислотытерефталевой кислоты Общий выход в М 45 2,584 84 Таблица 2 Получено Загружено в Я в Я в г в г 1001,7 25 21 87,9 2,1 1,8 150,7 818 4 49,66 34,94 л-Толуиловая кислотал-Ксилол 13,1271,.834,313,05 и-Ксилолл-Ксилол из ловушки НдОл-Толуиловая кислота (с возвратным п-ксилолом)Лльдегид (с возвратным л-ксилолом) Кислород л-Толуиловый альдегидп-Толуиловая кислота (с возвратнымп-ксилолом)Унос л-ксилола из зоны реакцииПотери 27,3 63,6 2,7 5.,5 25 50 10 2,14,61 100,0 1138,6 11386 100,0 Итого,Итого Таблица 3 Время окисления в мин Режим окисления 40 80 80 70 80 Кислотное число в мг КОНг ГО 2 О 8 О 90 100 120 0 0 0 05 2 9,.5 12 16,6 20 24,1 285 10,4 23,7 33 45 57,1 63 78 84,2 90 98,2 Барботажный Пенный Выход и-толуиловой кислоты за один проход (50 мггн) 84% от прореагировавшегоп-ксилола,В табл, 1 приведены сравнительные данныежидкофазных процессов окисления гг-ксилолавоздухом непрерывно в пенном состоянии и вусловиях барботажа, описанного в литературе.По результатам непрерывного пенного окисления составлен материальный баланс (табл.2).Полученная п-толуиловая кислота имееткислотное число 413,4 мг КОН/г (теоретическое 413 мг КОН/г), что свидетельствует очистоте продукта.15В табл. 3 приведены данные по кинетикенакопления кислотных чисел (и-толуиловойкислоты) при барботажном и пенном режимах окисления. Окислению периодическимспособом в обоих случаях подвергают нефтехимический свежий и-ксилол с 0,042% вес.катализатора при температуре 120 С, скорости подачи воздуха 1,25 л(мин и кратностивспенивания (при пенном режиме), равной 2,Окисление ведут в реакторах одинаковых габаритов, различие состоит в разном способеподачи воздуха в колонку: при барботажномрежиме - через барботер, при пенном - через перфорированную решетку., Из табл, 3 видно, что пенный режим окисления позволяет увеличить скорость образования п-толуиловой кислоты (без учета времени индукционного периода барботажного способа) в три раза при кратности вспени вания, равной 2.163607 11 редмет изобретения Составитель И. И. БочароваРедактор Л. К, Ушакова Техред Ю. В. Баранов Корректор О. Б. Тюрина Лаказ 1781,6 Тираж 600 Формат бум. 60(90/з Объем 0,24 изд. л. Цена 5 коп. ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР йзосква, Центр, пр, Серова, д, 4Типография, пр. Сапунова, 2 Способ получения п-толуиловой кислоты окислением ц-ксилола кислородом воздуха в присутствии в качестве катализатора соли кобальта, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, окисление ведут в пенном режиме при кратности вспенивания, равной 2.5