Способ получения фенола и ацетона

Союз СоветскихСоциалистическихРесвубюе ОПИСАНИЕЕ Н И Я ( 1687062К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(2 Э) Приоритет ГосуяарственныЯ коинтет СССР по дмам нзобретеннЯ н открытнЯ(71) Заявитель Черновицкий ордена Трудового Красного Знамени государственный университет(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛА И АЦЕТОНА Изобретение относится к получе-,нию Фенолов и кетонов, в частноЕти к усовершенствованному способуполучения фенола и ацетона, находящих широкое применение в производстве синтетических смол, растворителей и до,Известны способы совместного получения фенола и ацетона разложением гидроперекиси кумола в присутствии различных кислотных катализаторов: серной кислоты, фтористогобора, Фосфорной кислоты и т,д,Недостаток этих прецессов обусловлен необходимостью нейтрализации 15реакционной смеси, что требует либоее водной промывки и ведет к образо"ванию сточных вод, загрязненных ацетоном и фенолом, либо введения дополнительного щелочного реагента, связывающего катализатор в соль.Известны также способы полученияфенола и ацетона разложением гидроперекиси кумола на ионообменных смолах, однако эти способы не доведеныдо стадии промидленного использования из-за трудности процессоврегенерации катализаторов.Известен также способ полученияфенола и ацетона разложением гидро перекиси кумола в присутствии гомогенных комплексных катализаторов,например, Фосфорномолибденовой гетерополикислоты в среде фенола и ацетоНа при температуре 15-60 С. Выходфенолаи ацетона - 99 при 100-нойконверсии гидроперекиси.Недостатком этого способа являетсято, что в случае разложения технической гидроперекиси, в которой возможноприсутствие 0,005-0,2 вес. нафтената натрия, резко ухудшается каталитическая активность фосфорно-молибденовой гетерополикислоты,Перечисленные недостатки устраняются способом получения фенола и ацетона разложением гидроперекиси кумола в смеси Фенола и ацетона при температуре 20-55 ОС в присутствии катализатора - этиленгликолята молибденила. Конверсия гидроперекиси 100,селективность 95-96. Выход Фенола589 кг и ацетона 361 кг на 1 тоннугидроперекиси кумола (9.5),Однако, по этому способу в качест"ве побочных продуктов образуется Фенольная смола (0,5-1,2) и другиепримеси (0,6-4) в расчете на разложенную гидроперекись кумола,Цель изобретения полное предотвращение смолообразования реакционной массы и уменьшение числа побочных продуктов.Это достигается тем, что в качестве катализатора используют сульфированалый аэросил в количестве 2-3 вес.В на загруженную гидроперекись, а в качестве растворителя используют кумол.Аэросил представляет собой рыхлый, легкопылящий голубовато-белый порошокЦ получаемый в результате гидролиза паров четарехлористого кремния в водородном пламени при 1100-1400 С. Концентрация ОН -групп определяется спектральным методом и составляет 2,48 м моль/м Б 10 д с погрешностью, не превышающей 10.Основные Физико-химические показатели аэросила:Удельная поверхность 300 м /гУдельная плотность 2,36 г/смТемпература плавления 1729 СРазмер частиц 4"40 ммкрН водной суспензии 3,6-4,3,Путем этерификации аэросила серной кислотой получают весьма устойчивое соединение типа эфира с очень подвижным протоном, что обуславливает высокую селективность процесса разложения гидроперекисив(о(он +пн во 4=эо -(а-з пно. После этерификации сульфированный аэросил промывают водой до получе- Ы ния катализатора с определенным зна" чением оН. Процесс разложения гидроперекисикумола ведут при температуре 50-70 Св кумоле, используют катализатор вколичестве 2-3 вес.Ъ на загруженнуюгидроперекись, Анализ реакционноймассы проводят методом Г.После разложения гидроперекисикумола фенол и ацетон выделяют изреакционной массы ректификацией,П р и м е р 1. К 50 г аэросиладобавляют 200 мл концентрированнойсерной кислоты ( й= 1,8385) и выдерживают образовавшуюся массу при температуре 80-120 С в течение 0,5-1,0час,Затем катализатор промывают водой до нейтральной среды и сушат притемпературе 40-60 С. Определение величины рН суспензии катализатора проводят, смешивая 1 г катализатора с100 мл дистилли кованной воды, и припятиминутном перемешивании измеряютзначение рН с помощью рН метра(рН). Э стеклянный реактор загружают 50 мл кумола, катализатор и 7,52 г гидроперекиси кумола. Реакционную смесь размешивают механическим путем или продуванием инертного газа в течение 3 час при температуре 70 С.Результаты опытов при концентрации катализатора 0,9-3,0 вес.% в пересчете на загруженную гидроперекись Представлены в табл.1, Растворителем служит кумол, реакцию ведут при 70 С, концентрации гидроперекиси 100 и объеме реакционной смеси.Яю 91 Ц Роое ох ВХ Юооаэ хд цоха хЦ Эха9Сх ох ах я9 ХоЦ Кй х63а фах нахИ 9дхосй 4Х6 оао 1о нФ Ф о а йв ко Щс о д Ф ц Рх чу Мхр хФл ха 9 Ф гс Е 4 И ф Ф 3 1 х687062 10 Формула изобретения 10 Составитель С. ПоляковаРедактор Н. Разумова ТехредН.КовалеваКорректор Г. Решетник Тираж 513 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 5653/23 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 В продуктах реакции полностью от" сутствуют смолы и окись меэитила, конверсия гидроперекиси кумола 100, выход фенола 99,1-99,6 от теоретического, выход ацетона 95-96,5 Ъ от теоретического.Дезактивированный катализатор пос" ле реакции регенерируют, пропуская через него воздух при температуре 350-400 С в течение 20-30 мин и сноова обрабатывают серной кислотой по приведенной методике.П р и м е р 2. Разложение гидро- перекиси кумола проводят по методике примера 1 с тем отличием, что используют катализатор со значением рН 2,5 и реакцию ведут при температуре 50 С, Результаты представлены в табл. 2.Использование катализатора со эна" чением рН 2,5 позволяет сниэнть температуру реакции до 50 С беэ изменения конверсии, селективности процесса и состава реакционной смеси. Испытания катализатора на его отравление примесями, содержащимися в технической гидроперекиси, показали, что срок службы катализатора и вывод побочных продуктов изменяется весьма незначительно по сравнению с 100-ной гидроперекисью (см. табл.2). Способ получения фенола и ацетонаразложением гидропЕрекиси кумола в органическом растворителе при повышенной температуре в присутствии ка талиэатора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью полного предотвращения смолообраэования реакционной массы и уменьшения числа побочных продуктов в качестве катализатора используют сульфированный аэросил в количестве 2-3 вес.Ф на загруженную гидроперекись, а в качестве раствори" теля используют кумол.