Способ получения метилэтилкетона

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М. КЛ. С 07 С 49/10 С 07 С 45/16 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛЭТИЛКЕТОНА Изобретение относится к усовершенствованному способу получения метилэтилк етона, который находит широкоеприменение как селективный растворитель, используемый в лакокрасочнойпромышленности, в производстве искусственных кож,пластмасс и каучуковдля получения различных органическихпродуктов,10Известные способы получения метилэтилкетона, широко используемые впромышленности, основаны на парофазном каталитическом окислении вторичного бутилового спирта в присутствиисеребряного катализатора при 480570 С парокислородной смесью, Конверсия составляет 80-83, селективность96, выход 76-80 1),Йедостатком данного способа является использование дорогостояшегокатализатора, проведение процессапри высокой температуре, большой расход пара и воды, использование дорогого окисляющего газа-кислорода,Цель изобретения - упрощение процесса.Поставленная цель достигается тем,что окисляют вторичный бутиловыйспирт (2 БС) кислородсодержашим газомпри повышенной температуре и давлении, причем процесс проводят в жидкой фазе при 115-135 С и давлении 910 атм в присутствии первичных иливторичных спиртов с числом углеродных атомов от 6,до 16, или их смесив количестве 0,1-3 вес. до степенипреврашения кислорода в зоне реакции 70-81,Изменение условий окисления, аименно степени превращения кислородав зоне реакции может принести к снижению выхода целевого продукта и возрастанию выхода перекиси водорода.Об этом можно судить по концентрации кислорода в отходящем газе, которая не превышала 4-6 об При этомглубина исчерпывания кислорода изокисляющего газа составляла 70-81соответственно. Для направления реакции в сторону образования перекисиводорода и сохранения ее выхода необходим избыток кислорода в зоне реакции, т.е. более низкая глубина исчерпывания кислорода из воздуха,П р и м е р 1. Окисление 2 БС вжидкой фазе кислородом воздуха проводят при 119 С и давлении 10 атм вреакторе иэ нержавеющей стали емкостью 25 л. Воздух диспергируют внагретом спирте с помощью барботера.Загрузка 88-го 2 БС составляет20 л или 164 кг. Подачу воздуха вескоростью 0 523 м/час, В начале опыта наблюдают периоц индукции,длившийся 15 час, во время которогоокисления поти не происходит. По 5окончании периода индукции процессведут 10 час, при исчерпывании кислорода иэ воздуха до остаточного содержания 5 обПолучают реакционной массы 17 кг 10с содержанием метилзтилкетона (МЭК)л16. Скорость накопления МЭК составляет 1,6 в час; выход продукта покислороду - 96, Попутно с МЭК в условиях указанного исчерпывания О 2 15в реакционной смеси найдено 1,2перекиси водорода.П р и м е р 2, В условиях примера 1 в 2 БС добавляют октиловый спирт0,5 Ъ к весу исходного спирта. ВоздУхподают со скоростью 0,592 м 3/час, Наблюдают период индукции, составляющий 4 час, За 10 час окисления получают 17,2 кг реакционной смеси, содержащей 17,9 МЭК, Скорость накопления МЭК составляет 1,8 в час, Конверсия 2 БС 22 выход МЭК 96,1 оттеории,Перекиси найдено 1,8 вес,Ъ,П р и м е р 3, В условиях примера 1 окисляют 2 БС с добавкой смесивторичных спиртов С 4 - С в количестве 3 к исходному спирту, воздухподают со скоростью 0,625 м /час и3кислород исчерпывался до 6 об,Ъ. Период индукции составляет в среднем2,5 час, Затем окисление продолжают10 час, получают реакционной массы17,6 кг с содержанием МЭК 17,5 вес.Ъскорость накопления МЭК составляет1,75 в час; выход МЭК 96 конверсия 40спирта 22.Перекиси найдено 0,5,П р и м е р 4. Окисление 2 БС проводят при 1.19 С и 10 атм, загрузкакак в примере 1, Подача воздуха 450,733 м"-/час до исчерпывания кислорода до 4 об.Ъ, В 2 БС был добавлен гексиловый спирт в количестве 0,1.Длительность периода индукции составляет в среднем 3,5 час, Получено реакционной смеси 17,7 кг с концентрацией МЭК 23,5, Скорость накопленияМЭК составляет 2,35 в час, Конверсия 2 БС равна 29,6. Выход МЭК 96.Перекиси найдено 1. 55Таким образом из сравнения примеров 2,3,4 с примером 1 следует, чтодобавка спиртов более высокого молекулярного веса заметно интенсифицирует процесс окисления 2 БС, а именно: период индукции уменьшается в несколько раз, а скорость накопленияМЭК увеличивается на 11-15,6 посравнению с процессом, проводимьмбез добавки высших спиртов,Пример 5, Вреакториз нержавеющей стали, емкостью 25 л загружено 2 л или 16,4 кг 88 Ъ-го вторичного бутилового спирта, Количествоподаваемого воздуха составляло1 5 м 3/час, температура в зоне реако,ции 120 С, давление 10 атм, Начальный период индукции - 13 час, Послепериода индукции процесс окислениядлится 10 час при исчерпывании кислорода из подаваемого воздуха до остаточного содержания 1 об Глубинаисчерпывания кислорода из воздухапри этом составляет 43, Концентрация перекиси водорода в реакционнойсмеси 10,5, а МЭК 12,4 (2,24 кг).Реакционной смеси получено 18,1 кг.Скорость накопления МЭК 1,24 вчас перекиси водорода 1,05 в час,Выход МЭК по кислороду 51,5, Конверсия 2 БС 13,7.П р и м е р 6, Окисление 2 БС проводится, как в примере 1, но количество подаваемого воздуха в час составляет 1 м З/час, концентрация кислорода в отходящем газе 8,2 об,Ъ(глубина исчерпывания 60), Полученореакционной смеси 17,8 кг. Концентрация МЭК 13,8 (2,45 кг), концентрация перекиси водорода 8,2.Скорость накопления перекиси водорода 0,82 в час,МЭК 1,38 в час, выход МЭК по кислороду 58,5. Конверсия 2 БС 14,6.Проведение процесса в жидкой фазенесмотря на то, что конверсия ниже,позволяет исключить использование дорогого.серебряного катализатора; исключить расход пара на испарение вторичного бутилового спирта и приго-товление парокислородной смеси и воды на конденсацию продуктов реакции;уменьшить расход энергии на подогревреакционной смеси, так как данныйпроцесс ведут при 119 С, а не при480-570 С,П р и м е р 7, Окисление 2 БС проводят при 115 С и давлении 12 атмв реакторе из нержавеющей стали емкостью 25 л в жидкой фазе кислородомвоздуха. Загрузка 88 2 БС составляет 20 л или 16,4 кг. Воздух подаютсо скоростью 0,560 м 3/час, В началеопыта наблюдают период индукции,длившийся 12 час, во время которогоокисления не происходит. По окончании периода индукции процесс ведутв течение 12 час при исчерпываниикислорода до остаточного содержания5 об,Ъ, Получают реакционную массув количестве 17,3 кг с содержаниемМЭК 15,9Скорость накопления МЭК."1,32 Ъ в час,выход по кислороду,8.Попутно с МЭК получено 2,0 перекиси водорода.П р и м е р 8. В условиях примера 7 в 2 БС добавляют гексиловый697494 Формула изобретения Составитель В, ПотоцкийРе акто О, Колесникова Тех е М,Петко Ко екто Н. Го ват Заказ 6542/6 Тираж 513 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРа ская наб, Подписное 4 5 Филиал ППП фПатент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 спирт в количестве 0,2 Длительность периода индукции сокрацается до 7 час, Окисление процолжают 10 час, получают реакционной массы 17,1 кг с содержанием МЭК 16, 4,Скорость накопления МЭК 1,64 в час, 5 выход МЭК л 98,7. Перекиси найдено 1,4.П р и м е р 9, В отличие от примера 7 процесс ведут при 135 С, подачу воздуха подцерживают 0,6 мз/час.Период индукции составляет 6 час. Процесс ведут в течение 8 час при исчерпывании кислорода до 2,5 остаточного содержания, Получают реакционную смесь в количестве 17 кг с концентрацией МЭК 15,6. Скорость накоп 15 ления МЭК 1,95 в час, выход 93,2. Конверсия 16,5.П р и м е р 10, В условиях примера 9 в 2 БС добавляют смесь спиртов С 4-Сь в количестве 2 к исходному спирту, Скорость подачи воздуха составляет 0,7 мЗ/час, При этоМ период индукциичас. Процесс ведут в течение 5 час при исчерпывании кислорода до 2,5, Получено реакционной смеси 16,5 кг с концентрацией МЭК 12, Скорость накопленияМЭК 24 в час, Выход 96,5,Способ получения метилэтилкетонаокислением вторичного бутиловогоспирта кислородсодержацим газам приповышенной температуре и давлении,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упроиения технологии, процесс ведут в жидкой фазе при 115 о135 С и давлении 9-20 атм в присутствии первичных или вторичных спиртовс числом углеродных атомов от 6 до16, или их смеси в количестве 0,13 вес, до степени превращения кислорода в зоне реакции 70-81.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 1878442/04 с приоритетом1973 (прототип)