Способ получения уксусной кислоты

сОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ 368740 Союз Советских Социалистических Респубпик7,112277, Ф24, Франция973. Бюллетен Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Ниниотрое СССРОпубликовано 26 1 УДК 547.292,07(088.8) ата опубликования описания 4,1 Ч.197 авторыизобретен и Иностранцы д, Бернард Бросард, Мишель Гай имонд Жанин Жак Заявител УСНОЙ КИСЛОТЫ СОБ ПОЛУЧЕНИЯ Зависимый от патентаИзобретение касается получения уксусной кислоты.Известен способ получения уксусной кислоты, заключающийся в том, что пропилеи подвергают каталцтическому окислению газами, содержащими кислород, при температуре 250 - 400 С в присутствии окиси молибдена или смеси его с окисями железа цли титана. Выход уксусной кислоты на лревращенный пропилеи составляет до 40 мол. %. Низкий 10 выход целевого продукта является недостатком этого метода.С целью повышения выхода продукта предложено в качестве окислителя использовать азотную кислоту, а в качестве катализатора - 15 производные ванадия, концентрация последнего в окисляющем растворе желательна не менее 2)(10 -вес. %. Выход уксусной кислоты на превращенный пропилеи достигает до 95 мол, /о. Процесс окисления пропплена осу ществляют при температуре 20 - 100 С, преимущественно 40 - 80 С. Концентрация использованной азотной кислоты может меняться от 20 до 90 вес. %.Производные ванадия, применяемые по 25 предложенному способу, преимущественно выбирают из таких, которые растворяются полностью или частично в азотной кислоте, Степень окисления ванадия в этих производных не является критической. К таким производ- зо ным Вантли Относится пятОкись ванадия (Ч,О,), галопдные соелинюп 5 ванадн 55, например ЧРз, оксигалопдные соединения ванадия, в частности ЧОГз, ЧОВз н ЧОС 1 з, сульфат ванадия (ЧзОз, 250 з); нитрат пли фосфат ванадия; ортованалаты щелочных металлов ИазЪ 04, КлЧ 04, (МН)зЧ 04; метаванадаты щелочных металлов 115 ЧОз, ИаЧОз, ХН 4 ЧОз; гекса ваналаты, и апри мер ИазО, ЗЧзОз, ЗНзО.При отсутствии ванадия в окисляющей среде практически получают только щавелевую кислоту, но даже при небольшой конценграции ванадия образуется уксусная кислота -- выход уксусной и тцавеленой кислот составляет соответственно 30 и 48 о/о. При концентрации производного ванадия в окисля. ющей среде около 45 с 10-4% выход уксустой кислоты достигает около 90/о, количество щавелевой кислоты незначительно,При мер 1. Для осуществления процесса (см. чертеж) сюльзуют апаратуру, сосо 55- щую из стеклянного цилиндрического реактора 1 высотой 350 мм, диаметром 50 мм н полезным объемом 450 слтз, снабженного двой. ной оболочкой и сливным крацом 2 в его основании; конической камерой 5, соединенной с нижней частью реактора и закрытой на уровне соединения плитойиз фриттованно 5 о стекла3 (поры среднего диаметра 15 40 лтк), питающей трубой 5 для пропилена и3 35 в случае необходимости другого газа, выходящей из верхней части конической камеры и соединенной в случае надобности с источником пропилена или другого газа. Верхняя часть реактора представляет собой притертую пробку 6, через которую проходит трубка 7 термометра и трубка 8, соединенная, с одной стороны, с колбой 9 для разлива, с другой стороны, - с вертикальным прямоточным холодильником 10. Над прямоточным холодильником расположен змеевиковый холодильник 11. Оба холодильника снабжаются охлажденной водой, они предназначены для конденсации части азотистых паров, поступающих из реактора, В двойной оболочке реактора циркулирует вода при 50 С так, чтобы поддерживать желаемую температуру реакционной смеси,Вытекающие газы направляются по трубопроводу 12 и после соединения с потоком кислорода, подаваемым по трубопроводу 13, поступают в устройство не показанное на чертеже. Это устройство состоит из колонны для промывки водой по принципу противотока, двух абсорберов с перекисью водорода со 110 объемами, предназначенных для абсорбции остаточных азотистых паров, аппарата хроматографнческого анализа газа, определяющего непревращенный нроннлен, а также другие газы, образующиеся и результате 1 геакцни. Перед началом работы устанавливают не- большее давление пронилена под фриттованной стеклянной плитой, чтобы предотвратить вход жидкости в камеру 3, затем загружают 271,3 г раствора, приготовленного из 2,7 г ме 5 10 15 20 25 30 4таванадата натрия, 244,9 г азотной кислоты(94,3%-ной) и 70 г воды, Этот раствор содер.жит 3,16 моль НИОз Пропилеи вводят с постоянной скоростью 1,2 л 1 час, измеренной при нормальных давле. нии и температуре (температура внутри реакционной среды 53 С), добавляют 94,3 О/о-ную азотную кислоту, чтобы частично компенсиро. вать снижение концентрации азотной кислоты в реакционной среде. Пропилеи пропускают в течение 5 час, причем за это время добавляют 30 г 94,3%-ной азотной кислоты. Всего вводит 1,4 г пропилена или 0,21 моль. На этой ста. дни не наблюдается присутствия пропилена в выделяющихся газах. Затем пропускают поток азота в аппарат, чтобы вытеснить имеющиеся газы, после чего реакционную массу выдерживают в течение 15 час при 52 - 53 С, направляя выделившиеся азотистые пары в установку для повторного окисления при помощи кислорода, подаваемого из расчета 2 лчас по трубопроводу 13,Полученная реакционная масса весит 271,9 г, Концентрация НМО, составляет 60,5 ф Аликвотная часть этой массы подвергается перегонке с водяным паром; в гидродистилляте содержатся образовавшиеся органические кислоты, причем определением в двуххлористой ртути установлено, что муравьиная кислота отсутствует. Выход уксусной кислоты (определена потенциометрически) 94% на введенный пропилеи. П р и м е р 2, Процесс проводят аналогично примеру 1, но при различных параметрах, приведенных в таблице, Результаты серии опытов также указаны в таблице.50 15 50 15 50 15 50 15 50 15 45 1,30 643,8 58,3 26960,5 265,8 59,9 620,4 59,5 587 59,6 571 55,6 л 60,2 26,2 577,3 59,4 87,5 95 Условия процесса и результаты Исходный окисляющий раствор;общий вес, гН 03НКО.НОКатализаторКонцентрация производных ванадия, ррахКоличество пропилена, коль Степень превращения пропилеиа,(3Концентрация НХОз, % Добавлено НХОз у 6 во время проиускаиия пропилеиа, г Температура реакционной смесипри проиускаиии пропилеиа, С Время пропускаиия, час Температура реакционной смеси(после прекращения подачи пропилеиа) при выдержке, С Время выдержки, чисОбщий вес полученной реакционной смеси, гНХОз (общий вес), вес. % Молекулярный выход кислоты иапреиращеииый пропилеи, %:уксуснойщавелевой П р с д мет изобретения 1. Способ получения уксусной кислоты ка;алитическим окислением пропилена при нагревании с последующим выделением целевого продукта известными приемами, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода, н качестве окислителя используют азотную кислсг,у, а в качестве катализатора - производные и ни адия. 2, Способ по п, 1, отличающийся тем, чтопроцесс ведут при температуре 20 - 100 С.3, Способ по пп, 1, 2, отличающийся тем,что окисление ведут при содержании ванадия 5 в реакционной массе не менее 2 Х 10 ввес. ,Приоритет от 28 июня 19 б 7 г. согласно заявке11227 присваивается по п. 1 предмета изобретения и от 14 сентября 967 г. согласно 10 заявке121024 по п. 3 предмета изобретения,17 актор Л. Уваков Заказ 656/1 В Изд, ЭЙ 158 Тираж 523 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 ТИПОГрафня, Пр. СаиуИОВя, 2 ППП.Патеат Зак. УМРУ Составитель Г, Марголин Техред Т, Миронова Корректоры: Е. Давыдкина и А. Николаева