Способ получения, -ненасыщенных кислот и альдегидов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Своз Советскик Социалистинеских Республик(22) Залвлено 110774(21) 2043158/23-04Кл С 45/00 С 57/04 С 51/32 рисоединением залеки йо Государственный комнтет СССР но делам нзобретеннй н открытнй, (71) 3 дена Ленина институт химической физикНастоящее изобретение относится к области органического синтеза, в частности к усовершенствованному способу получения А ,-ненасыщенных кислот и альдегидов, например акри-. ловой кислоты и акролеина или метакриловой кислоты и метакролеина.Известны способы получения А,-ненасыщенных кислот и альдегидов в присутствии катализаторов, содержащих различные инертные носители или наполнители 1), Для этой цели исполь- зуют сложные окисные катализаторы,нанесенные на силикагель, корунд, пористый карборунд, пемзу, киэель- . 15 гур и т.п., например окисный катализатор, содержащий молибден, теллур, фосфор, алюминий и торий, нанесенный на двуокись кремния или титана. Однакомногие иэ таких носителей или на- .20 полнителей не являются в полном смысле инертными и либо химически реагируют с компонентами катализатора, изменяя его каталитические свойства, например силикагель, либо сами являются каталитически активными и проводят, например, глубокое окисление олефинов при повышенных температурах 1 пибо количество катализатора, которое может быть нанесено наноситель, 30 слишком мало, например, карборунд и корунд,что привбдит к снижению выхода целевыхпродуктов., Известен также способ получения вышеуказанных кислот и альдегидов окислением пропилена или изобутилена кислородом в присутствии окисных кобальт-молибден-висмутовых или кобальт-молибден-висмут-хромовых катализаторов, модифицированных окисью железа, состав которых может быть выражен следующими эмпирическими формулами: Со 4. Моц 1 В 1 од-,оГеоа-.,о Окили С 04. Мо В 10 д,0 Ееод,0 Сго,о 1.1,о Ою г где х - число атомов кислорода, соответствующее валентности и числу атомов металлов, вхо- дящих в состав катализатора 21. При 400 С и времени контакта 3,6 с конверсия пропилена достигает 95-98 при селективности его окисления в акриловую кислоту 30-32 и в акролеин 50-55, В тех же условиях конверсия изобутилена достигает 80-85 при селективности образования метакриловой кислоты 19-20, а метакролеина 45-50,о выход целевых продуктовы активной массы катализатора недостаточно высок и, кроме того,возможны локальные перегревы катали затора.Целью изобретения является повырение выхода целеных продуктов с единицы активной массы катализатора и 5устранение указанных недостатков.Поставленная цель достигается тем,что окисление пропилена или изобутилена проводят кислородом в газовой фазе в присутствии катализатора соста,ва Сов-т Мод В 1 о.в-о.ь Ге о Оили СобМо 1 В 1 о,ь-о,Ь Гео,в,оС г о,о 1- о,е ООтличительной особенностью данного способа является то, что используют вышеуказанный катализатор, содержащий сульфат бария в качестве наполнителя или носителя в количестве0,5-30 вес,Катализатор загружают в кварцевыйпроточный реактор, через который притемпературе 370-410 С пропускают газоную смесь, содержащую 7-8 об. пропилена и воздухе, со временем контакта от 1 до 5 с. Конверсия пропилена составляет 90-98 при селективности образования акриловой кислоты29-31, а акролеина 50-55. При пропускании над теми же катализаторамии в тех же условиях газовой смеси,содержащей 5-7 об. иэобутилена в воэ- ЗОдухе, конверсия олефина составляет85-95 при селектинности образованияметакриловой кислоты 15-18, а метакролеина 55-65.Проведение процесса н присутствии ЗФуказанных катализаторов позволяетувеличить съем продуктов реакции сединицы веса активной массы катализатора, а также улучшить распределе"ние тепла реакции псР объему реактора. Выход непредельных кислот и альдегидон на весовую единицу активноймассы катализатора возрастает на15-25.ЪП р и м е р 1. 5 см катализатора, содержащро 90 вес.Соэ МоВ 1 оз Ге,о Ои 10 нес. сульфатабария загружают в проточный кварцевый реактор, через который при00 С пропускают газовую смесь, со Одержащую 7-8 об. пропилена в воздухе, со временем контакта 2 с. Конверсия пропилена составляет 95-97при селективности образования акриловой кислоты 29-31, а акролеина50-55, При пропускании над тем жекатализатором и в тех же условияхгазовой смеси, содержащей 5-6 об.иэобутилена, конверсия олефина составляет 85 при селективности образования метакриловой кислоты 18 и бОметакролеина 55-60,П р и м е р 2. 5 см катализатора, содержащего 80 нес. СоМоВ 1 оэ,ГеБ О и 20 вес. сульфата бариязагружают в реактор и проводят про- б 5 десс в условиях примера 1. Конверсия пропилена составляет 95-97 при селективности образования акрилоной кислоты 28-30 и акролеина 50-55П р и м е р 3. 5 см катализато 3ра, содержащего 70 нес. СОЬМоав 105 Гео,т Ох и 30 нес. сульфата бария загружают в реактор и процесс недут в условиях примера 1, Конверсия пропилена составляет 94-95 при селектинности образования акриловой кислоты 28-30 и акролеина 52-53.П р и м е р 4, 5 смЗ катализатора, содержащего 70 вес. СоБМо В 1 о Гео Сгоо 1 О и 30 вес. сульфата бария, загружают в реактор и процесс проводят в условиях примера 1. Конверсия пропилена составляет 95-96 при селектинности образонания акриловой кислоты 9-31 и акролеина 52-55. В тех же условиях примера 1 при окислении иэобутилена конверсия олефина составляет 82 при селективности образования метакриловой кислоты 15-18 и метакролеина 60-65.П р и м е р 5, 5 см катализаторра, содержащего 70 нес. Сод МоВ 1 оз Геок Ои 30 вес, сульфата бария, загружают в реактор и процесс проводят в условиях примера 1. Конверсия пропилена состанляет 92-97 при селектинности окисления его .н акриловую кислоту 29-31 и в акролеин 50-52.П р и м е р 6, 5 см каталиэатоЬра, содержащего 70 нес. Соо Мо В 1 о Ге ода Сго,1 О и 30 вес, сульфата бария, загружают в реактор и процесс проводят в условиях примера 1, Коннерсия пропилена составляет 94-97 при селективности образования акриловой кислоты 29-30, и акролеина 54-56 В тех же условиях конверсия иэобутилена составляет 80 при селективности образования метакриловой кислоты 15-17 и метакролеина 60-62.П р и м е р 7,5 см катализатора, содержащего 70 вес. Соо Мо В 1 о,В Гео О и 30 вес. сульфата бария, загружают н реактор и процесс проводят в условиях примера 1. Конверсия пропилена составляет 95-96 при селективности образования акриловой кислоты 29-30 и акролеина 50-53.П р и м е р 8. 5 смф катализатора, содержащего 70 вес. Со МОВ 1 о Гео 7 Сго О и 30 вес. сульфата бария, загружают в реактор и процесс проводят в условиях примера 1. Конверсия пропилена составляет 96-98 при селективности образования акриловой кислоты 30"32 и акролеина 52-55.П р и м е р 9. 5 см катализатора,3содержащего 99,5 нес. со мо 1 В 1 оэ Гедо 0 и 0,5 вес, сульфата бария, загружают в реактор и процесс проводят в условиях примера 1. Конверсия691441 Составитель Н. ТокареваРедактор В. Минаебекова ТехредЯ,Ковалева КорректОр М. СЕлехман Заказ 6142/17 Тираж 513 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, ЖРаушская наб., д, 4/5 филиал ППП 1 Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 пропилена составляет 98-99 при селективности образования акриловой кислоты 30-31 и акролеина 58-62,Формула изобретения. Способ получения ,-ненасыщенных кислот и альдегидов окислением пропилена или изобутилена кислородом в газовой фазе в присутствии катализатора составаСоэМс 31 В 1 о,ь-о,в Рео,у;о О или Соэ.1 Мо.п В 1 о- о,в Реа ОСГо,и,рр О, отличающийс ятем, что, с целью увеличения выхода целевых йро; дуктов с единицы активной массы катализатора, используют вышеуказанный катализатор, содержащий сульфат ба. рия в качестве.нацолнителя или носителя в количестве 0,5-30 вес.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе 1. Колчин И. К. Химическая промышленность, 1973, 9 4, 249,2. Авторское свидетельство СССР Р 384269, кл. В 0111/52, 1971 у 9 384325, кл. С 07 С 45/04, 47/02, 51/16, 52/02, 1970: