Способ получения синтетических жирных кислот

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(5)М. КЛ,2С 07 С 53/22 С 07 С 51/20 С 07 С 51/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54 ) СПОСОЬ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ Изобретение относится к улучшенному способу получения синтетических жирных кислот СЖК) - полупродуктов в синтезе эфиров, полимеров и т. д.Известен способ получения синтетических жирных кислот, заключающийся в тсм, что парафин подвергают окислению кислородом воздуха в присутствии катализатора, содержащего в своем составе марганец. Процесс ведут при скорости подачи воздуха 20 м/с, весовом соотношении воздух: параФин 1:7. Давление в реакционной смеси ступенчато снижают от 10 - 15 15 ати до нормального давления.Выход целевого продукта в расчете на исходную смесь парафиновых углеводородов достигает 47 1).Основной недостаток способа сос тоит в необходимости применения высокого давления для достижения удовлетворительного выхода целевого продукта.Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения СЖК, заключающийся в том, что парафин подвергают окислению кислородом воздуха при температуре 100 - 130 С в присутствии марганецщелочного катализатора, в котором атомарное соотношение калий: марганец составляет 1.Катализатор состоит из двуокиси марганца и промотора - марганцевой, калиевой или натриевой соли СЖК, Скорость подачи воздуха 1 л/мин. Процесс ведут в течение 1 - 19 ч. Выход целевого продукта составляет28 - 37 вес.В 2.Основной недостаток способа заключается в невысоком выходе целевого продукта и значительной.продолжительности процесса, Присутствие окисла марганца в начальной стадии процесса не позволяет вести направленное окисление парафина.Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта и интенсификация процесса.Поставленная цель достигается описываемым способом получения СЖК, заключающимся в том, что парафин подвергают окислению кислородом воздуха обычно при температуре 120-140 С в присутствии марганецникельщелочного. катализатора, в кот 1.ом атомарное соотношение марганец: щелочной металл: никель составляет 1:(0,7-2,0):(0,45-0,65), причем окисление ведут при содержании марганца в парафине 0,05 - 0,08 вес.% .при скорости подачи воздуха 1 1,5 л/мин на 50 г (90 - 100 м на 1 кг) парафина.отличительные признаки способа5 состоят в использовании марганецникельщелочного катализатора, в котором атомарное соотношение марганец: щелочной металл: никель составляет 1:(0,7-2,0):(0,45-0,65) в количестве 0,05 - 0,08 в расчете на содержание марганца в исходном парафине. Процесс ведут предпочтительно при температуре 120-140"С. В качестве никельсодержащего компонента катализатора используют соль органической кислоты.П Р и м е р 1. Получение СЖК поизвестному способу. В стеклянную 20окислительную колонку пенного типадиаметром 38 мм загружают 50 г твердого грозненского нефтяного парафина (ГОСТ 16960-70), нагревают до100 С и ввоцят 1,75 г марганецщелочного катализатора. Концентрация Мп в парафине 0,07 вес.Ъ, атомарное соотношение Мп:К - 1:1.Затем температуру повышают до 130 С.Этот момент считают началом процесса. Окисление ведут при температуре 130 С и скорости подачи возду"ха 1 л/мин, или 100 м на 1 кг параФина,Окисленный парафин (оксидат), 35полученный через 7 ч, имеет кислотноечисло 75 мг КОН/г, эФирное число48 мг КОН/г, карбонильное число8,7 мг КОН/г и содержит 37,10 вес.%жилиных кислот. Кислоты, выделенныеиз оксидата аналитическим путем,имеют кислотное число 193,7 мг КОН/г,эфирное число 31,3 мг КОН/г и карбонильное число 17,7 мг КОН/г, Сред-ний молекулярный вес кислот 289.П р и м е р 2, В стеклянную окислительную колонку пенного типа диаметром 38 мм загружают 50 г твердого грозненского нефтяногопарафина,нагревают его до 100 фС и вводят1,75 г марганецщелочного катализатора и 0,19 г стеарата никеля. Концентрация Мп в парафине 0,07 вес.%,атомарное соотношение Мп:К:И 1 - 1:1:0,46. Затем температуру повышают до130 С. Этот момент считают началом 55процесса. Окисление проводят при130 С и скорости подачи воздуха1 л/мин. оксидат, полученный после7 ч, имеет кислотное число 86,5 мгКоН/г, эфирное число 64,2 мг КОН/г,число карбонильное 6,7 и содержит44,1 вес.% жирных кислот. Аналитически выделенные кислоты. имеют кислотное число 195,5 мг КОН/г, эфирное число 22,2 мг КОН/г и карбонильное число 11,7 мг КОН/г. Средниймолекулярный вес кислот 285.П р и м .е р 3. В 50 г нагретогодо 1000 С твердого грозненского нефтяного парафина вводят 0,30 г стеарата марганца, 0,19 г стеарата никеля и 0,31 г стеарата калия. Концентрация Мп в парафине 0,05 вес.%атомарное соотношение Мп:К:И 11;1,97:0,63. окисление ведут притемпературе 130 фС и скорости подачивоздуха 1 л/миноксидат, полученный через 7 ч, имеет кислотноечисло 74 мг. КОН/г, эфирное число47 мг КОН/г, карбонильное число5,6 мг КОН/г и содержит 39,8 вес.Вжирных кислотАналитически выделенные кислоты имеют кислотноечисло 196,3 мг КОН/г, эФирное чис,ло 25 мг КОН/г и карбонильное число 12,4 мг КОН/г. Средний молеку-.лярный вес кислот 285.П р, и м е р 4. В 50 г нагретогодо 100 С твердого грозненского нефтяного парафина вводят 1,75 г марганецнатриевого катализатора и0,19 г стеарата никеля. Концентрация Мп в парафине 0,07 вес., атомарное соотношение Мп:Ба:01 - 1:0,7:0,46окисление ведут в реакторе, описанном в примере 1, при температуре130 С и скорости подачи воздухао1 л/мин. Через 7 ч оксидат имееткислотное число 84,2 мг КОН/г, эфирное число 49,8 мг КОН/г, карбонильное число 9,6 мг КОН/г и содержит42 вес.% жирных кислот. Аналитически выделенные кислоты имеют кислотное число 192,8 мг КОН/г, эфирноечисло 25,6 мг КОН/г и карбонильноечисло 12 иг КОН/г. Средний молекулярный вес кислот 290.П р и м е р 5. В 50 г нагретогодо 100 С твердого грозненского нефтяного парафина вводят 2 г марганецщелочного катализатора, 0,105 г бензоата никеля. Содержание Мп в параФине 0,08 вес.В, атомарное соотношение Ип:К:Н 3. - 1:1:0,46,Окисление ведут в реакторе, описанном в,примере 1, при температуре130 С и скорости подачи воздуха1 л/мин. Время реакции б ч, оксидат имеет кислотное число 82 мг КОН/г,эФирное число 56 мг КОН/г карбойильное число 8 мг КОН/г и содержит38,5 вес.Ъ жирных кислот. Аналитически выделенные кислоты имеют кислотное число 210 мг КОН/г, эфирное число 23,2 мг КОН/г и карбонильное число 13,2 мг КОН/г. Средний молекулярный вес кислот 266,П р и м е р б. В стеклянную окислительную колонку пенного типа диаметром 38 мм загружают 50 г твердого грозненского нефтяного парафина, нагревают до 100 фС и яяодят1,75 г марганецщелочного ката 69897515 лизатора и 0,19 г нафтенана никеля, Концентрация Мп в парафине0,07 вес.%, атомарное соотношениеМп:К:И 1 - 1:1:0,46,Затем температура поднимается до130 С. Этот момент считают начаолом процесса. Окисление ведутпри 130 С и скорости воздуха 1 л/мин.После 5 ч окисления оксидат имееткислотное число 83 мг КОН/г, эфирное число 50 мг КОН/г, карбонильноечисло 11 мг КОН/г и содержит 39весовых жирных кислот. Аналитическивыделенные кислоты имеют кислотное число 193 мг КОН/г, эфирноечисло 23,2 мг КОН/г и карбонильноечисло 12,8 мг КОН/г. Средний молекулярный вес кислот 290,Технологические параметры проведе" ния процесса согласно описываемому способу, выход и качество целевого продукта представлены в таблице. Повышение температуры выше 140 С нецелесообразно вследствие увеличения выхода побочных продуктов - оксикислот. При температуре ниже 120 С наблюдается замедление процесса окисления. Оптимальная концентрация марганца в парафине составляет 0,07- 0,08 вес.В. Способ позволяет ускорить процессполучения целевого продукта в 1,21,6 раза и увеличить выход кислотна 7 - 12 вес.%.л л сос сч 0 м Ф о ю с Ъ сч сО сг о 0 с с О г Г) Г 1 мо ач мо х ю о Мс м сч юл сч о. о с с о ч сч х .,х оО х х а в Е Х с а н ю о Ц,л 1 1 о во хоохо ыдххц о,осл с 1 Х о с ех хО о о с О сч л л Ю сО х х о ц х Е а эс Х э б а ц б х х о 1а 1хвоеоходхц о сч оьсО ч гч ю сР со о о о ос с а о о г- ч о ч ю сл сО ю сО о л о сЛ 0 3 г- со го н в о.хоохокцхц сч о ч сч со ОЭ омох х к а а сэхэ э н ц хсО м сч о о сО Мм1со о В 1 хдол эх нК оэда" ХО щМ а цхсХц 1;у оойй новаэ обуха Ою ос гл о оЮ ФЯ о чг- оо л 1 (бхкив6 Х хж1 мдхха еок йРад СО сО о о с о о1 1Е 11 ОО В В Ю . Ю О. В 6 С.ха аххоо 1А 1 Х цк нох экоохх ахкосэ М С О 1д 1а цвосОхохохоххц 11 д 1а арвоюохохоыоххц схс к э хх в э х в хлцыхео оаох. а в х охдо д г- г- ч осл сч сч л л л л м сч о ю л сч сй О м сч Г 4 сч г- ю м совм сс О счО (У О Ол ГЮ Ю сО сО сс) ст ог счЬм л гю со гЮх ю а 66 о а ад 6Е Х 6 Вэ",Д Щ Г ) сО О) ОЭ сО м л м м с с о о о о Ф О 1 Ю сс)с со о о оФфлл хидО Цо оо ио оСобЦЕо юхН 6о Иэд Од нх охоц оЦвБэ6 дхх о6 Воц д698975 10 Формула изобретения Составитель Е. ГригорьеваРе акто Е, Виног а ова Тех е С.Мигай . Ко ектоЕ. Папп Заказ 7148/24 Тираж 513 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРа скан наб . 4 5 Филиал ППП 44 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 41. Способ получения синтетических жирных кислот окислением парафина кислородом воздуха при нагревании в присутствии марганецщелочного катализатора , о т л и ч а.ющ и й с я тем, что, с целью повыщения выхода целевого продукта и интенсификации процесса, в качестве катализатора используют марганецникельщелочной катализатор, в кото- РОМ атОМаРНОЕ СООтНОШЕНИЕ 1 МаРГаНЕЦв щелочной металл: никель. составляет 1:(0,7-2,0):(0,45-0,65), в Количестве 0,05 - 0,08 по содержанию мар.ганца в исходном парафине. 2. Способ по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что процесс ведут при температуре 120 - 140 С.3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве никель-содержащего компойента катализатора используют соль органической кислоты. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 351826, кл. С 07 С 51/20, 1970.2. Сб. Поверхностно-активные вещества и синтетические жирозаменители, М., ЦНИИТЭнефтехим, вып. 2,1966, с. 12 - 16 (прототип) .