Способ регенерации кобальтового катализатора для жидкофазного окисления диарилметанов

(22) Заявлено 15.1 с присоединением 01 У 23/ Г сударственный комитет СССР о делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретени В.1 Бонларенко, М.И. Фарберов, В.А. Проэоро и Ю,П. Жуков 71) Заяви лавский политехнический инсти 4) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ КОБАЛЬТОВОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ЖИДКОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ ДИАРИЛМЕТАНОВосо- аталиэаых катали ссе жиданов до кобальта из тверсле анкислоты 111 одный ьшим 10 ат раст- споль 2 котоцелью перевода кобальта ввор смолы обрабатывают болеством воды под давлениеми температуре 165 С, затемконцентрируют, Для этого икатионообменную смолу КУтребует регенерации.Известен также способ выделения кобальта иэ оксидата с помощью кис лых сульфатов или сульфитов натрия, калия, алюминия, При добавлении указанных .солей выпадает осадок двойной соли Совф и ароматической кислоты, Осадок растворяют в воде, 2 полученный раствор подщелачивают карбонатом или бикарбонатом щелочного металла. Бикарбонат или карбонат кобальта отделяют и возвращают на стадию окисления (2). Срастколичи прворзуютрая ых прой, аи посленной смол куботся экстракет рядомнаиболеенеобхоа, что воэкислот коки не подверг, декарбокснетеиия явт регеяерап яется пов и и упрощ 30 Изобретениебам регенерацииторов, в частнозаторов, исполькофазного окислбенэилбензойныхИзвестен спокак компонентадых смол кубовогидридизации а тносится ккобальтовыхти кобальтоуемых в прония диарилмкислот,об выделениатализаторао остатка поматической Основным недостатком данного методе является выпадение соли ароматической кислоты вместе с сольюкобальта что значительно эатрудняет его выделение и, кроме того,увеличивает расход кислых солей,используемых для выделения катализатора.Ближайшим решением поставленнойзадачи является способ регенерациикобальтового катализатора путемотгонки из оксидата всех кислдуктов, т. е, сначала уксуснозатем ароматической кислоты,ледующей отработки его раэбавалифатической кислотой 3,Выделение кобальта ивого остатка осуществляцией, Этот способ обладопределенных,недостаткозначительный нз которыхдимость разгонки оксидаможно лишь для некоторыторые в процессе перегоются ангидридизации илилированию.Целью изобршение степениние способа.Указанная цель достигается опи" сываемым способом, заключающимся в том, что оксидат растворяют в несмжц- вающимся с водой растворителе и полученный раствор подвергают экстракции водой при 40-60 СС и гри объемном соотношении оксидат: растворитель;вода:1,5-2:1-1,5 с последующим удалением воды из экстракта.В качестве растворителя предпочтительно использовать алкилацетат или смесь алкилацетата с циклогексаном в соотношении 1:(0,8-15) .Указанный способ позволяет регенерировать кобальтовый катализатор в виде ацетата кобальта в уксусной кислоте на 97-99, степень извлечения уксусной кислоты 95-97,Способ заключается в следующем:оксидат растворяют в несмешивающемся с водой растворителе и из полученного раствора водой экстрагируют ацетат кобальта и уксусную кислоту,В качестве растворителя можно испольэовать алкилацетаты или смесь25алкилацетатов с неполярными углеводородами, например этилацетат, бутилацетат или смеси с циклогексаном,гексаном, петролейным эфиром. далееэкстракт подвергают азеотропной осушке с целью удаления воды. В качест- ЗОве;.осущающего агента можно применятьразличные азеотропообразователи, дающие гетероазеотроп с водой, например этилацетат., четыреххлористый, углерод и т. и, После осушки экстракта 35получают готовый катализаторный раствор, который возвращают в процессокисления, Использование регенерированного катализатора позволяет получить бенэилбензойные кислоты с темже выходом, что и в случае реактивного кобальта.П р и м е р 1. В металлический реактор, снабженный магнитной мешалкой, загружают 100 г дипсевдокумилметана; 300 г уксусной кислоты, 4510 г Со(СН СОО)4 Н О (2,22 г кобальта считая на Со -ион), 5 г паральФодегида. Смесь нагревают до 100 С ичерез нее в течение3 ч при постоянном перемешивании под давлением 5 О20 ати подают воздух со скоростью300 л/ч,Выход целевого продукта - триметилбенэилдиметилбензойной кислоты - составляет 95 мол После окон 55чания реакции )оксидат растворяютв смеси 340 г этилацетата и 500 гцикпогексанаПолученный раствор подвергают экстракции в делительнойворонке 2 раза водой (по 200 г водына каждую экстракцию), Водные вытяжки аэеотропно осушают зтилацетатом.Получают 285 г уксусной кислоты,содержащей 0,779 кобальта, считаяна Со-ионСтепень извлечения кобальта 97, степень извлечения уксусной кислоты 95,П р и м е р 2, Окисление ведутаналогично примеру 1, После окончания реакции оксидат растворяют в600 г бутилацетата. Полученный раствор зкстрагируют в делительной воронке при 60 С 2 раза водой (по 200 гводы на каждую экстракцию), ВоДныевытяжки азеотропно осушают четыреххлористым углеродом. Получают 287 гуксусной кислоты, содержащей 0,74кобальта, считая на Со-ион. Степеньизвлечения кобальта 95,6, степеньизвлечения уксусной кислоты 95,7.П р и м е р 3. Окисление ведутаналогично примеру 1, В реактор вместо уксусной кислоты и реактивногоацетата кобальта загружают выделенный в примере 2 катализаторный раствор, Выход целевого продукта-триметилбензилдиметилбензойной кислоты -составляет 95,2 молП р и м е р 4, Окисление ведутаналогично примеру 1, После окончания реакции оксидат растворяют всмеси 400 г изопропилацетата и320 г циклогексана. Полученный раствор подвергают экстракции в делительной воронке при 40 С 2 раза водой(по 300 г воды на каждую экстракцию) .Водные вытяжки азеотропно осушаютэтилацетатом.Получают 284 г уксусной кислоты,содержащей 0,77 кобальта, считая наСо-ион, Степень извлечения кобальта963, степень извлечения уксуснойкислоты 94,7.П р и м е р 5. Окисление ведутаналогично примеру 1, После окончания реакции оксидат растворяют в400 г бутилацетата, Полученный раствор экстрагируют в делительнойворонке при комнатной температуре2 раза водой (по 300 г воды на каждую экстракцию) . Водные вытяжки азеотропно осушают четыреххлористымуглеродом. Получают 282 г уксуснойкислоты, содержащей 0,78 кобальта,считая на Со-ион. Степень извлече- .ния кобальта составляет 95 степень извлечения уксусной кислоты94.П р и м е р 6. Окисление и обработку оксидата ведут аналогичнопримеру 1. Экстракцию проводят 3раза водой при 40 С(по 200 г водына каждую экстракцию) . После осушки экстракта получают 290 г уксусной кислоты, содержащей 0,767 кобальта, считая на Со-ион. Степень извлечения кобальта составляет 97,6,степень извлечения уксусной кислоты97,6.Таким образом способ позволяетупростить технологию процесса регенерации кобальта из оксидата,повысить степень извлечения, получить кобальт сразу в виде катали728905 Формула изобретения Составитель Н. ПутоваРедактор О. Кузнецова Текред О.Андрейко Корректор, Решетник Заказ 1864/9 Тираж 809 Подписное ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,3-35, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП Патент 1, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 заторного раствора (раствора ацетата кобальта в уксусной кислоте),1. Способ регенерации кобальто" вого катализатора для жидкоФазного окисления диарилметанов в виде уксуснокислого раствора ацетата кобальта, включающий экстракцию оксидата, .о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыаения степени регенерации и упрощения способа, оксидат растворяют в несмешивающемся с водой растворителе и полученный раствор подвергают экстракции водой при 40-60"С при объемом соотношении оксидат: растворитель: вода 1:1,5-2:1-1,5 с последующим удалением воды из экстракта.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве растворителя и"пользуют алкилацетат или смесь алкилацетата с циклогексаном в соотношении 1;0,8-1,5,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Труды Всесоюзного научно-Исследовательского и проектного.йнстнтутамономеров, 2, 9 2, 1970, с. 42-48,2. Патент Японии У 49-26617,кл. 13(9)9, онублик. 1974.15 3, Патент Японии Р 70-47786,кл. 13(9)9, опублик. 1970 (прототип),