Способ получения растворимого молибденсодержащего катализатора эпоксидирования

 

Использование: в процессе получения окиси пропилена. Целью изобретения является получение стабильного растворимого молибденсодержащего катализатора эпоксидирования с высоким содержанием молибдена в растворе и высокой активностью в реакции эпоксидирования. Сущность: молибден растворяют при повышенной температуре в растворителе, содержащем этанол, гидроперекись этилбензола, фенол и/или соединение фенольного ряда в количестве 0,1-40 мас.%. В качестве гидроперекиси этилбензола используют окисленный этилбензол, содержащий 25% гидроперекиси этилбензола. Получают стабильный катализатор с высоким содержанием молибдена в растворе и высокой активностью в реакции эпоксидирования. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к способам получения растворимых катализаторов эпоксидирования, а именно к получению растворимого молибденового катализатора.

Известен способ получения молибденового катализатора эпоксидирования олефинов (А.С. СССР 456631, опубл. 24.02.75. Бюл. 2) путем обработки кислородсодержащего соединения молибдена алифатическим, алициклическим или ароматическим альдегидом, кетоном, оксикислотой, окисью олефина, алициклическим спиртом, или их смесью при повышенной температуре.

Известен способ приготовления молибденсодержащих катализаторов для процесса эпоксидирования олефинов гидроперекисями путем последовательной обработки трехокиси молибдена водным раствором щавелевой кислоты при 90 - 115^oC и органическими жирными кислотами при 190 - 210^oC в присутствии 0,1 - 20 мас.% многоатомных спиртов (А.С. СССР 422437, опубл. 05.04.74. Бюл. 13). Но данный способ не позволяет получить стабильный высокоактивный катализатор.

Наиболее близким аналогом является способ получения растворимых молибденовых катализаторов эпоксидирования олефинов (Пат. США N 4590172, опубл. 20.05.86. , РЖХим 1987, 4Л182). По этому способу металлический молибден реагирует при 25 - 120^oC с перекисным соединением, например гидроперекисью этилбензола, в присутствии органической двухосновной кислоты с 2 - 18 атомами углерода (щавелевая, малоновая, фталевая кислоты). Концентрация кислоты ≥ 20 мас. % от Mo, отношение щавелевая кислота : Mo = 0,2 - 4. Реакцию можно проводить в присутствии до 20% одноатомного спирта, например этилового спирта, и многоатомного спирта, пропиленгликоля. Однако при указанных условиях - недостаточно высокая растворимость молибдена и стабильность катализатора.

Сущностью заявляемого изобретения является получение растворимого молибденсодержащего катализатора эпоксидирования растворением молибдена при повышенной температуре в растворителе, содержащем этанол, гидроперекись этилбензола, и фенол или соединение фенольного ряда в количестве 0,1 - 40 мас.%. В качестве гидроперекиси этилбензола используют раствор окисленного этилбензола, содержащего 25% гидроперекиси этилбензола.

Заявляемое изобретение позволяет увеличить содержание молибдена в растворе, повысить стабильность каталитического комплекса и его активность в реакции эпоксидирования.

Отличительными признаками изобретения являются использование в качестве растворителя при приготовлении молибденового катализатора эпоксидирования смеси этанола, гидроперекиси этилбензола и в качестве кислородсодержащего соединения - фенола или фенольного соединения, взятого в количестве 0,1 - 40 мас.%. При сопоставлении существенных признаков изобретения с таковыми прототипа можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". В прототипе используется растворитель, не содержащий фенольных соединений. Введение в состав растворителя фенола позволяет увеличить растворимость молибдена и сделать катализатор более стабильным и более активным в реакции эпоксидирования. Введение новых отличительных признаков в сочетании с достигаемым эффектом не описано ни в одном аналогичном способе, что указывает на соответствие предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень". Заявленное изобретение соответствует критерию "промышленная применимость", так как оно осуществимо в промышленности, например, в промышленном процессе получения окиси пропилена и стирола.

Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Катализатор эпоксидирования пропилена гидроперекисью этилбензола (ГПЭБ) готовят растворением 3 г порошкообразного металлического молибдена в 100 г смешанного растворителя, полученного из равных по объему количеств этанола и окисленного этилбензола, содержащего 25 мас.% ГПЭБ. В смесь дополнительно вводят фенол в количестве 20 мас.% от общего количества исходных продуктов. Опыт проводят в течение 4 часов при температуре 60^oC в трехгорлой колбе, оборудованной пропеллерной мешалкой и термостатирующим устройством. По окончании опыта в реакционной массе растворения потенциометрическим титрованием было определено 1,2 мас.% молибдена в расчете на металл.

Пример 2. Опыт проводят по методике примера 1. В исходную смесь дополнительно вводят фенол в количестве 0,1 мас.% от общего количества исходных продуктов. Через 4 часа в растворе было определено содержание молибдена, равное 0,55 мас.%.

Пример 3. Опыт проводят по методике примера 1. В исходную смесь дополнительно вводят фенол в количестве 40 мас.% от общего количества исходных продуктов. Через 4 часа в растворе было установлено содержание молибдена, равное 0,8 мас.%.

Пример 4. Опыт проводят по методике примера 1. В исходную смесь дополнительно вводят трет-бутилфенол в количестве 20 мас.% от общего количества исходных продуктов. Через 4 часа в растворе было установлено содержание молибдена, равное 1,19 мас.%.

Пример 5. Опыт проводят по методике примера 1. В исходную смесь дополнительно вводят фенол 1 мас.% и 1 мас.% трет-бутилфенола от общего количества исходных продуктов. Через 4 часа в растворе было определено содержание молибдена, равное 0,7 мас.%.

Таким образом, как видно из приведенных выше примеров, заявляемое нами решение позволяет увеличить содержание молибдена в растворе каталитического комплекса примерно в 1,1 - 2,4 раза.

Формула изобретения

1. Способ получения растворимого молибденсодержащего катализатора эпоксидирования растворением молибдена в растворителе, содержащем эталон, гидроперекись этилбензола и кислородсодержащие соединения, при повышенной температуре, отличающийся тем, что в качестве кислородосодержащих соединений используют фенол и/или соединение фенольного ряда в количестве 0,1 - 40 мас. %.

2. Способ по п.1 отличающийся тем, что в качестве гидроперекиси этилбензола используют окисленный этилбензол, содержащий 25% гидроперекиси этилбензола.