Способ получения фталевого ангидрида

йо,с теИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет С 07 С 51/33С 07 С 307/89 Государствеииый комитет СССР оо делам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Д. Х. Сембаев, Ф, А. Ивановская и Б. В. Суворов Ордена Трудового Красного Знамени институт химических наук АН Казахской ССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА вИзобретение относится к улучшенному способу получения фталевого ангидрида-исходного продукта в синтезе глифталевых смол, красителей, пластификаторов.Известен способ получения фталевого ангидрида окислением о-ксилола кислородом воздуха 250-400 С. в присутствии окисного ванадий-титанового катализатора, промотированного окислами других металлов, например, окислов меди, железа и молибдена. Выход целевого .продукта достигает 70-78 молЗ (1) .Известен способ получения фталевого ангидрида окислением о-ксилола кислородом воздуха при 250-420 С в присутствии нанесенного на двуокись титана окисно-ванадиевого катализатора, модифицированного окислами ниобия, олова, свинца, молибдена и германия. В качестве добавок, повышающих селективность процесса, применяют сернистый газ, бром и бромсодержащие вешества, Выход фталевого ангидрида составляет 74 мол.Ъ (21. Недостаток известных способов получения фталевого ангидрида заключается в невысоком выходе целевого продукта вследствие относительно .изкой селективности действия катализатора.Наиболее близким к описываемому способу является способ получения фталевого ангидрида парофазным окислением о-ксилола кислородом воздуха при 359-450 С в присутствии окисного ванадево-титанового катализатора. Для повышения селективности процесса в реакционную смесь вводят этилен или этиленсодержащий газ при молярном соотношении о-ксилол: этилен - 1:3-5. Выход целевого продукта соста ляет 75-78 мол.Ъ в расчете на взятый о-ксилол 3. Недостаток известного способа заключается в невысоком выхо де целевого продукта и использовании большого количества этилена или этиленсодержащего газа - добавки, повышающей селективность процесса. Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта и упрощение способа.Поставленная цель досТигается описываемым способом получения фталевого ангидрида, заключающимся в парофазном окислении о-ксилола кислородомовоздуха при 350-450 С в присутствииокисного ванадиево-титанового катализатора.Для повышения селективности процесса в реакционную смесь вводят мочевину или ее метильное производноепри мольном соотношении о-ксилол:мочевина (метильное производное мочевины) - 0,001-0,006.Отличительным признаком описываемого способа является использованиедобавки мочевины или ее метильногопроизводного в реакционную смесьпри мольном соотношении о-ксилол:мочевина(метильное производное мочевины) - 0,001-0,006.П р и м е р 1. Процесс осуществляют на установке проточного дейст-.вия с реакционной трубкой из нержавеющей стали диаметром 20 мм и длиной 1200 мм,Ванадиевотитановый катализатор за. -гружают в реактор в количестве 0,1 л.Смесью кислорода воздуха, ксилола и мочевины, взятых в молярном соотношении, равном 36:1:0,003, пропускают через слой катализатора прио390 С, Скорость подачи о-ксилола80 г, воздуха 2940 л и мочевины0,14 г на 1 л катализаторав час,,улавливание продуктов реакции проводится в колбах-приемниках. Продолжительность опыта 10 ч. Всего на опыт.подают 40,3 г о-ксилола,Получают 42,2 г фталевого ангидрида, выход составляет 75 от теоретически возможного в расчете наподанный о-ксилол или 104,7 весКоличество примеси малеиновогоангидрида составляет 2-3 вес. оттеоретического в расчете на поданныйо-ксилол.В отсутствии мочевины в тех жеусловиях выход фталевого ангидридадостигает 60-62 вес., а малеиновогоангидрида 4-5 вес. от теоретического в расчете на поданный о-ксилол.П р и м е р 2. Опыт проводят наванадиевотитановом катализаторе.В реактор подают смесь о-ксилола,.воздуха, мочевины при 420 С. Мольноесоотношение о-ксилол:мочевина составляет 1:0,003.Скорость подачи о-ксилола 80 г,воздуха 2940 м, мочевины 0,14 г на1 л катализатора в час. Продолжительность опыта 10 ч.Всего подают 40,3 г о-ксилола. Заопыт получают 42,7 г фталевого ангидрида, что составляет 76 вес. оттеоретического в расчете на поданныйо-ксилол или 105,9 вес,.П р и м е р 3. Опыт проводят аналогично примеру 1. Через слой катализатора при 400 С пропускают смесьисходных компонентов реакции. Количество о-ксилола и воздуха такое же,как в примере 2, Количество мочевины0,28 г на 1 л катализатора в час.П р и м е р5. Опыт осуществляютаналогично примеру 1, применяя в качестве производного мочевины диметил- Я мочевину. Процесс ведут при 400 С.Выход целевого продукта составляет 78 мол, в расчете на исходный о-ксилол, или 108,9 вес. 3 Во всех примерах получаютпродукт следующего качества: диент нейтрализации целевого та 83, температура плавления целевой коэффипродук - 131,5 С. Описываемый способ позволяет увеличить выход фталевого ангидрида и повысить селективность процесса при введении небольших количеств мочевины или ее производных 0,4-2 кг/т продукта. Используемые в описываемом способе добавки - мочевина и ее производные дешевы и доступны,40 Формула изобретения Способ получения фталевого ангидрида парофаэным окислением о-ксилола ,кислородом воздуха при 350-450 С во присутствии окисного ванадиевотитанового катализатора, и в присутствии вводимой в реакционную смесь добавки о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения процесса, в качестве добавки используют мочевину или ее метильное производное-метилмочевину или диметилмочевину, при мольном соотношении о-ксилол". мочевина (метильное производное мочевины)- 0,001-0,006. 60 Мольное соотношение о-ксилол:мочевинаравно 1:0,006.За опыт продолжительностью 10 чпропускают 40,3 г о-ксилола и выделяют 45,6 г фталевого ангидрида, чтосоставляет 81 от теоретического врасчете на поданный о-ксилол или113,15 вес.,П р и м е р 4. Опыт проводят аналогично примеру 1.Смесь компонентов, состоящую иэкнслорода Воздуха и о-ксилола и мочевины, взятых в молярном соотношении, равном 1:0,006, соответственнопропускают при температуре.в контакт-.ной зоне 450 С и скорости подачи15 о-ксилола 102 г, воздуха 2940 л, мочевины - 0,28 г на 1 л катализаторав 1 ч через реактор при времени контакта 0,5 с. Продолжительность опыта10 ч. За опыт подают 51 г о-ксилола,20 Получено 55,5 г фталевого ангидрида, что составляет 78 от теоретического в расчете на поданный о-ксилол, или 108,9 весВыход фталевого ангидрида без дор бавок мочевины равен 63-65.Заказ 74/19 Тираж 495 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-)5, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ИстОчники инФормациипринятые во внимание при экспертизе 2. Патент Англии Р 1186126,кл. С 2 С, 1962.3. Авторское свидетельство СССР420611, кл. С 07 С 63/00, 1975,