Способ получения метилэтилкетона

 

Изобретение касается производства кетонов, в частности получения метилэтилкетоиа (МЭК), который используют для депарафинизации масел в качестве растворителя. Цель - увеличение выхода и повышение производительности процесса получения МЭК из ацетапьдегида и этилена в присутствии О,-содержащего газа и катализатора (КТ), Цель достигается использованием КТ - смеси ацетатов кобальта и. щелочного металла (молярное соотношение 3,6-5:1) при объемной скорости подачи этилена 120-780 ч и держащего газа (в пересчете на 0) 4,9-40 , температуре 50-60°С и давлении этилена 10-18 ати (общее давление 20-22 ати). Концентрация (CHjCOO)Co в КТ 0,0014-0,001 моль/л. Выделение МЭК ведут дистилляцией и обработкой кубового продукта водой (массовое соотношение 1:2-3) при 20- 25°С с последуюш 1м концентрированием водного раствора и возвратом в систему . Выход МЭК, считая на этилен, до 82%, производительность до 375 г/л-ч при конверсии ацетальдегида до 29% и конверсии этилена до 24%. 1 табл. с (Л со N0 00 со 4 сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„, 1328345 А1!

511 4 С 07 С 49/10, 45/68

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3924597/23-04 (22) 09,07. 85 (46) 07.08,87. Бюл, ¹ 29 (72) M.Ã.Виноградов, Б.С.Стрельчик, M,Ë,ÃðèHãîëüö, О.Н.Петренко, В,С,Маркевич, И.П.Ковалев, В.Н.Павлычев, В.И.Пятилетов и Г,И,Никишин (53) 661.527.07 (088,8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛЭТИЛКЕТОНА (57) Изобретение касается производства кетонов, в частности получения метилэтилкетона (МЭК), который используют для депарафинизации масел в качестве растворителя. Цель — увеличение выхода и повышение производительности процесса получения МЭК из ацетальдегида и этилена в присутствии

О -содержащего газа и катализатора КТ), Цель достигается использовани— ем КТ вЂ” смеси ацетатов кобальта и. щелочного металла (молярное соотношение 3,6-5:1) при объемной скорости

-1 подачи этилена 120-780 ч и О -со— держащего газа (в пересчете на О )

4,9-40 ч, температуре 50 — 60 С и давлении этилена 10-18 ати (общее давление 20-22 ати) . Концентрация (СН C00) Со в КТ 0,0014-0,001 моль/л.

Выделение МЭК ведут дистилляцией и обработкой кубового продукта водой (массовое соотношение 1:2-3) при 20о

25 С с последующим концентрированием водного раствора и возвратом в систему. Выход МЭК, считая на этилен, до 82Х, производительность до 375 г/л ч при конверсии ацетальдегида до 29Х и конверсии этилена до 24Z, 1 табл, сн ч ц>

Количество

Со(ОЯс) ° 4Н 0

Количество ецетельдеги ль щелоыиого металле

Пример

10 х10

r моль/ рмулы х 10, 4 х10 моль/

r моль

16 779 40,0

КОАс 1

1,02 5

1,02 5

I 63,7 1,45

38,0 22

15 765

2 64,1 1>46

8,7

16 195

0,5

0 5

2,04

Э 62,8 1,43

16 206 9,2

10 135 8,8

0>5

0,5

2,04

4 64,3 1,46

0,1

0,1

1,02 5

1>02 5

1,02 5

1,02 5

5 62,4 1,42

10 120 7>8

0,1

0,1

Ь 65,2 1,48

7 64,7 1,47

8 64,2 1,46

ZiOAc 2HP 0,1

КОАс 0,5

0,5

16 120 5 О

16 125 4 9

17 5 311 9 2

0,5

0,5

9 64,3 1,46 1,02

0 5

0,5

l 02 5

1,02 5

10 64,2 1,46

ll 64 8 1>47

9,0

17 300

0 5

0,5

15 350 36>0 22

1,4 йаОАс.3Н О 1,0

Z l0Ac 2Н О, I, О, I

I7 455 28,0 20

1,4

0,28

l3 65,6 I 49

13283

Изобретение относится к способу получения метилэтилкетона (МЭК)> который используется в качестве растворителя в процессе депарафинизации

5 масел.

Целью изобреления является увеличение выхода целевого продукта на . превращенный ацетальдегид и повьппение производительности процесса.

Пример 1. В металлический цилиндрический реактор объемом 0 3 л, оборудованный электрообогревом, электромагнитной мешалкой, водяным и углекислотным холодильниками, эагру- 1g жают 63,7 r (1,45 моль) ацетальдегида и 0,646 мл 1,5%-ного раствора Со(ОАс) х

< 4Н О в уксусной кислоте (О, 000041 моль) 1

0,0102 r Со(ОАс) 11НО) и 0,19 мл

0,05%-ного раствора КОАс в уксусной кислоте (0,0001 г, 0,000001 моль КОАс), После разогрева содержимого реактора в инертной атмосфере под давлением

5-6 ати до 60 С через раствор пропускают смесь этилена (72,7 об.%) со 25

1 скоростью 779 ч (парциальное давле-. ! ние этилена 16 ати) - и воздуха (17,3 o6.%) со скоростью,40 ч в течение 0,5 ч при общем давлении в реакторе 22 ати. Из полученной сме12 65,G 1,48 1,02 5

2 си отгоняют непрореагировавший ацетальдегид и известными методами ректификации выделяют 15,4 r МЭК с Т„„„

78-79 С. Кубовой остаток (б r), содержащий 0,012 r Со(ОАс) 4Н О и

0,0001 r КОАс, перемешивают в течение а

10 мин с водой при 20-25 С и массовом отношении кубовой остаток: вода

1:2. Затем смесь отстаивают в течение

1 ч. Водный слой (14 г) содержит

0,84 г уксусной кислоты, 0,01 r

Со(ОАс) ° IIH 0 и 0,0001 r КОАс. Накопленный в результате нескольких аналогичных экспериментов водный слой (85 r) подвергают ректификации (Т

8ЕРт

99»100 С, T„ ьо, = 103 С, флегмовое число 10-20). 11олучают 12 г кубового остатка, содержащего 0,06 г диацетата и 0,0006 г ацетата калия.

Выделенный катализаторный раствор используют в синтезе МЭК по примеру 1, Пример ы 2-19. Процессы проводят аналогично примеру 1.

Полученные результаты приведены в таблице, Увеличение скорости подачи кислородсодержащего газа и этилена в условиях данного процесса приводит к резкому увеличению степени окисления

0 1 17 780 40,0 20!

3283

> ° Ч оиверсна>

Съем к> этилена,)аН

52.,8

l5,4

16,3 27 9 375

0,5

53,2

14,6

26,2 364

17,8

0>5

50 0

155

12>8

25,8, I>0

46,3

154 12,6

26,0

20,1

1,0

32

46,0

)1,9

25,0 149

22,0

47,4

8l. 142

)1,8

23,3

21,0

l,0

219

0,5

42,0

73,3

9,0

20,0

16,4

52,7

72,2

10,4

250

l9,0

23,2

0,5

5l 1

72>0

19,0 240

l0>2

24>0

0,5

73,1 . 62,0

19,0

18>7

230

29,0

1,0

73,3

60,0

)7>1

215

27,О

19,1

1>0

49,4

17,6 12,8

79,0

292

24,2

0 5

2!1

52,0

8l 0

14 4

25,7

l7,2

li0

60 ацетальдегида до укСусной кислоть>i а также к образованию теломерных кетонов. Ограничение интервала концентрации Со(OAc) 4HgO связано с тем, 2

5 что при увеличении его концентрации (вьппе верхнего предела) повьппается выход уксусной кислоты, из-за чего снижается выход М3К на превращенный ацетальдегид. При концентрации Со(ОАс)!О ниже 1,4 10 моль/л существенно сни-о жается конверсия ацетальдегида.

Проведение экстракции при массовом отношении кубовый остаток. вода Cl 2 не обеспечивает полное извлечение каталитической системы из кубового остатка, увеличение массового отношения (кубовый остаток. вода )1:3) ухудшает технологические показатели процесса.

По сравнению с известным, в предла- гаемом способе увеличивается выход

МЭК на превращенный ацетальдегид в

1,3-1,8 раз, повьппается производительность (съем МЭК с единицы реакционного объема)процесса в 2-3 раза, имеется возможность многократного использования каталитической системы (после ее регенерации) без существенного изменения показателей процесса.

Формула изобретения

Способ получения метилэтилкетона путем взаимодействия ацетальдегида с этиленом в присутствии кислородсодержащего газа и катализатора, содержащего ацетат кобальта при его концентрации 1,4 ° 10 — 1,0 10 моль/л, при температуре 50-бО С, давлении этилена 10-18 ати и общем давлении

20-22 ати, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта на превращенный ацетальдегид и повышения производительности процесса, в качестве катализатора используют смесь ацетата кобальта и ацетата щелочного металла при их молярном соотношении 3,6—

50:1, а процесс проводят при объемной скорости подачи этилена 120-780 ч и объемной скорости подачи кислородсодержащего газа в пересчете на кислород 4,9-40 ч с последующим выделением целевого продукта дистилляцией и обработкой кубового остатка водой о при температуре 20-25 С и массовом соотношении кубовый остаток:вода, равном 1:2-3, и последующим концентрированием водного раствора, который направляют в систему.

В мход 1В) ИЭК в расчете на щн реагм ровавиие. реагентов> ноль.1

1328345

Пример

Количество

Со(ОАс) 4Н О

Количество ацетальдвги

С2!!4 а атн- оль цалочного металла ц 4 г моль xIO, xl0 > формулы х 10, х!О

Ф ф а с г моль/л г моль lл

Н, ц

I O2 5

I 47

15 62,7 I 43

1,02 5

КОАс

16 63,9 1,45

0,5 0,5 - 17 197 6,1 20

17 63 5 1,44

I8 63 3 1 44

1 I

l,02 5

0 0

19 63,3 1,44

)) р и и е ч а и и е. В apwepe 2 испольэуют катализатор, регенерированный после 4-х.циклов (регенерирование по примеру Ij в примерах 4 и б - регенерированный катализатор (регенерирование по примеру 1), s примере 8 - регенерированный каталиватор (регенерирование проводят при массовом отношении кубовьв) остаток:вода 1:3, перемешивают 30 мин прн 20-25 С с последующим отстаива"

Сравнительный

14 64,6

4,07 20

0,01 0 05 КОАс

1,02 5

0 0

5 5

0,5 0,5

19 199 3 0 20

5 73 . 7,7 )8

l7 250 10,0 20

17 )92 6,6 20

l7 200 б,б 22

) 328345

Продолжение таблицы

Вмкод 1В) иЭХ в расчете иа npopeera. вавине, реатенгъг, моль.й

СД1 фсН т, с ь, Ч

Конверсия, Съем нэк, /л ч этилена

2,0 4,9 8 6 24,4 4,1 70,6 44,0

I,0 15,8 . 12,1 66,0 5,3 92,6 . 43,0

-.с

I,0 20,2 27,4 107,0 8,8 73 ° 5 31,0

60

40,0

73,5

I 106 146 740 60

39 2

Ф

12,2 18,2 .90,0 . 7,4

74i0

I I7,4 14,4 122,4 5гt 71 2 34,0 м +4 М - Л вием смеси в течение 2 ч), в пргегере 9 этилея и вовдтк подают отделано, в нргегере 1 использ7эгт регенерироваиямй каталяватор (регеиврнрование проводят при массовом отноиенни кубовмй остатокгвода I,2ã5, пвремениаавт 20 мнн при 20-25 С с последткщиг отстаиванием смеси в течение 3 ч) .

Заказ 3450/27

Тираж 371,Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4. Составитель P.Ìàðãîëèíà

Редактор H.Ãóíüêî Техред М.Ходанич . Корректор M.Шаронги