Способ получения алифатических насыщенных кетонов

ОПИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ п 11 482434 Союз Советских Социапистических Республик(51) А Заявлено 02.02.73 (2 с присоединением за иГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(088.8) летеньБ ата опубликования описания 05.01,76. Гвоз 1) Заявител КИХ НАСЪЩЕННЪ ЛИФАТ ОНОВ 2 фатических етилэтилкеер втор-бу 450 в 5 С бразуется лишь за сче ия некоторой части спир водородов С 1 С 4 и кис окисления я и разложе О и СО углсгора ЗО та до) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Изобретение относится к области получения алифатических насыщенных кетонов, а именно к получению ацетона и метилэтилкетона.Известен способ получения алинасыщенных кетонов, например, мтона, окислением спиртов, напримтилового спирта, при температурена катализаторе серебро на пемзе.В качестве окислителя используют воздух.Селективность процесса составляет 80% .Реакционные газы, содержащие пары кетона, непрореагировавшего спирта, воды и азота после системы теплообменников, где происходит их охлаждение и частичная конденсация, направляются в водный абсорбер для улавливания паров кетона и непрореагировавшего спирта, Абсорбер орошается химически очищенной водой, расход которой на 1 т готового продукта составляет 12 - 15 т.В результате абсорбции получают 7,5%-ный раствор кетона.Недостатком известного способа является сложность оформления технологического процесса, так как наличие стадии абсорбции ведет к большому расходу воды, в связи с чем увеличивается количество сточных вод, а также к потерям и трудностям при выделении конечных продуктов из очень разбавленных растворов,С целью устранения недостатков предложенспособ получения алифатических насыщенных кетонов, отличительная особенность которого состоит в том, что в качестве кислородсодер жащего газа используют парокислороднуюсмесь, содержащую 30 - 90 вес. % кислорода, предпочтительно 40 - 70 вес. %. Использование парокислородной смеси в качестве окислителя, позволяет существенно упростить тех нологию процесса. Отсутствие азота в газеприводит к резкому снижению расхода воды на абсорбцию, что связано с сокращением сточных вод. Кроме того, увеличивается содержание кислорода в окисляющей смеси, что 15 ведет к значительному повышению селективности процесса - до 96%.Процесс осуществляют при 480=570 С вприсутствии катализатора серебро на пемзе.Окисление парокислородной смесью осущест вляют на примере втор-бутилового спирта иизопропилового спирта.Как показали эксперименты, наличие паровводы в спиртокислородной смеси не снижает активности серебряных катализаторов окис ления, а повышение содержания кислорода всмеси несколько увеличивает скорость окиг лени я.Абгаз о т3лорода, не вступившего в реакцию окисления.Сокращение количества неконденсирующихсягазов резко уменьшает расход химически очищенной воды на отмывку и улавливание конечных продуктов из абгаза окисления, а водные растворы продуктов получаются концентрированными, что исключительно благоприятно сказывается при их выделении,П р и м е р 1. Окисление втор-бутиловогоспирта воздухом проводят на катализаторесеребро на пемзе при 520 С, объемной скорости подачи спирта 12 час- (объем катализатора составлял 25 мл).За время опыта пропускают 700 г абсолютного втор-бутилового спирта и 651 г воздуха,в том числе 151,6 кислорода.В результате опыта получают, г:Жидкие продукты:метилэтилкетон 510втор-бутиловый спирт 105вода 144примеси (ацетальдегид,ацетон) 52,2Газообразные продукты:азот 499кислород 5окись углерода 10,4двуокись углерода 19,9углеводороды 5,5.Анализ жидких и газообразных продуктовпроводят хроматографическим методом. Водуопределяют по методу Фишера.Расчет конверсии спирта (Кс) проводят поформуле:спирт израсходованныйс -спирт пропущенныйХ 100 100 = 85,1,4700Селективность определяют, исходя из следующего уравнения:спирт на образование кетоваспирт израсходованный;х,100 - . 100 - 88 о;,700 - 105 Выход за пароход рассчитывают по формуле:Д Кс С 85,1 88 748 о100 100П р и м е р 2, Окисление втор-бутилового спирта проводят в условиях примера 1, однако в качестве окислителя используют парокислородную смесь, содержащую 40% кислорода и 60 о/о водяных паров.За время опыта пропускают 936 г абсолютного втор-бутилового спирта и 372 г парокислородной смеси, в том числе 202 г кисл- рода и 170 г водяных паров.В результате опыта получают, г:Жидкие продукты:метилэтилкетон 768,3 втор-бутиловый спирт 122,017,7 25 30 вода 376,6примеси (ацетальдегид,ацетон)Газообразные продукты:5 кислород 6,2двуокись углерода 12,0окись углерода 5,0прочие углеводороды 0,2.Таким образом, выход за проход составля 1 О ет 84,4 о/о при конверсии 87/о и селективности97 о/оЛ р и м е р 3. Окисление втор-бутиловогоспирта проводят в условиях примера 1, однако в качестве окислителя используют паро 15 кислородную смесь, содержащую 70 о/о кислорода и 30/о водяных паров,За время опыта пропускают 815 г абсолютного втор-бутилового спирта и 218,7 г парокислородной смеси, в том числе 176,2 г кисло 20 рода и 42,5 г водяных паров.В результате опыта получают, г:Жидкие продукты:метилэтилкетон 678,2втор-бутиловый спирт 89,6вода 225,9примеси (ацетальдегид,ацетон и др,) 21,5Газообразные продукты:кислород 4,9окись углерода 6,0двуокись углерода 5,3.Таким образом выход за проход составляет85,5/о при конверсии 89/о и селективности96 1 о/35 П р и м е р 4. Окисление втор-бутиловогоспирта проводят на катализаторе серебро напемзе при 550 С. В качестве окислителя используют парокислородную смесь, содержащую 70/о кислорода и 30 о/о водяных паров.40 Объемная скорость подачи спирта составляет24 час -(объем катализатора 25 мл).За время опыта пропускают 960 г абсолютного втор-бутилового спирта и 254,9 т парокислородной смеси, в том числе 208 г кисло 45 рода и 46,9 г водяных паров,В результате опыта получают, г:Жидкие продукты:метилэтилкетон 742,8втор-бутиловый спирт 163,250 вода 256,4примеси (ацетон, ацетальдегид,диацетил и пр.) 24,0.Газообразные продукты;кислород 3,755 окись углерода 7,6двуокись углерода 16,7прочие углеводороды 0,5.Таким образом выход за проход составляет79,5 о/, при конверсии 83% и селективности60 95,8 о/оП р и м е р 5. Окисление изопропиловогоспирта проводят на катализаторе серебро напемзе при температуре 570 С, В качествеокислителя используют парокислородную65 смесь, содеРжащУю 40% кислоРода 60 о/о во.482434 468,3 143,4 170,7 Предмет изобретен и я 14,7 Составитель Р. Марголина Техред Т. Курплко Редактор Л. Герасимова Корректор О. Тюрина Заказ 3051/5 Изд, Ме 1751 Тираж 529 Подписнос ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРТипография, пр, Сапунова, 2 дяных паров, Объемная скорость подачи спирта составляет 20 час- (объем катализатора составлял 25 мл).За время опыта пропускают 612 г абсолютного изопропилового спирта и 301 г парокислородной смеси, в том числе 163,2 г кислорода и 137,8 г водяных паров.В результате опыта получают, г:Жидкие продукты:ацетон 449,6 изопропиловый спирт 122,4 вода 298,9 примеси (ацетальдегиди др) 4,8.Газообразные продукты:кислород 1,6 окись углерода 9,8 двуокись углерода 24,2 прочие утлеводороды 1,7.Таким образом выход за проход составляет 76/о при конверсии 80% и селективности 95%.П р и м е р 6. Окисление изопропилового спирта проводят на катализаторе серебро на пемзе при 480 С. В качестве окислителя используют парокислородную смесь, содержащую 70/о кислорода и 30% водяных паров. Объемная скорость подачи спирта составляет 10 час -(объем катализатора 25 мл).За время опыта пропускают 624 г абсолютного изопропилового спирта и 210,5 г парокислородной смеси, в том числе 169,6 г кислорода и 40,9 г водяных паров.В результате опыта получают, г:Жидкие продукты:ацетон 455,3 изопропиловый спирт 112,3 вода 207,0 примеси (ацетальдегиди др.)Газообразные продукты:кислород 2,4 окись углерода 14,0 двуокись углерода 23,5 прочие углеводороды 5,3. 1 аким образом выход за проход составляет75,5 при конверсии 82 /о и селективности92%.Г 1 ример 7, Окисление изопропилового 5 спирта проводят на катализаторе серебро напемзе при 530 С. В качестве окислителя используют воздух. Объемная скорость подачиспирта составляет 12 час -(объем катализатора 25 мл).10 За время опыта пропускают 670 г изопропилового спирта и 769 г воздуха, в том числе178,7 г кислорода.В результате опыта получают, г:Жидкие продукты:Г 5 ацетонизопропиловый спиртводапримеси (ацетальдегиди др,) 15,4.20 Газообразные продукты:азот 590,3кислород 6,0окись углерода 12,6углеводороды 5,6, 25 Выход за проход составляет 72,3 /о приконверсии 78,6% и селективности 92 /о. 30 1. Способ получения алифатических насыщенных кетонов, например метилэтилкетона,путем каталитического окисления спиртов,например, втор-бутилового спирта, кислородсодержащим газом при повышенной темпера 35 туре с последующим выделением целевогопродукта известными приемами, о т л и ч а ющи й с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса, сокращения сточных вод иповышения селективности, в качестве кисло 40 родсочержащего газа используют парокислородную смесь, содержащую 30 - 90 вес,кислорода,2. Способ по и. 1, отличающийся тем,что используют парокислородную смесь, со 45 держащую 40 - 70 вес. /, кислорода.