Способ получения фталевого ангидрида

 

О П И А" И-- Й- -h.

ИЗОБРЕТЕН И Я

< >682538

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.06.77 (21) 2498932/23-04 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень М 32 (45) Дата опубликования описания 04.10.79 (51) М Кл. С 07 0 307/89

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УД1(547.584.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

K). И. Пятницкий, Г. И. Голодец, Т. Г. Скорбилина, И. А. Тарковская, H. И. Ильченко и В. М. Воротынцев

Институт физической химии им. Л. В. Писаржевского (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛ УЧ ЕНИЯ ФТАЛ ЕВОГО AH ГИДР ИДА

Изобретение относится к улучшенному способу получения фталевого ангидрида, который применяется для получения пластификаторов, глифталевых смол, красителей и ряда других органических материалов.

Известны способы получения фталевого ангидрида парофазным окислением о-ксилола кислородом илп кислородсодержащим газом (как правило, воздухом) на ката- lJ лизаторах, основным компонентом которых являются окислы ванадия. На иболее высокий выход фталевого ангидрида по этому способу достигается в промышленности поРЯдка 75 мол. /о (105 вес. о/о) (1). 15

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ, заключающийся в том, что о-ксплол подвергают парофазному окислению воздухом на катализаторе, обычно техническом 2О акпивном угле, при этом о-ксилол вводят в реакцию в концентрации 0,38 мол. % (1,4 вес. % ) и процесс ведут при температуре

300 †3 С и объемной скорости 1900 ч

Выход целевого продукта составляет 30 мол. о/о (42 вес. Pjp).

Недостатком этого способа является низкий выход фталевого ангидрида, быстрое падение каталитической активности во времени (выход фталевого ангидрида снижается с 28 до 13 мол. о, или с 38 до 18 вес. /о за 2,5 ч прп 300 С и с 30 до 13 мол. /p или

42 до 18 вес. % за 3 ч при 350 С), и невысокая чистота целевого продукта — фталевого ангидрида. содержавшего по данным хроматографичсского анализа 1,8 — 2,2 вес. j, фталида (одна из наиболее нежелательных примесей во фталевом ангидриде, получаемом каталитическим способом из о-ксилола) и около 4 вес. ОД других органических примесей (2).

Цель изобретения заключается в увеличении выхода и улучшении качества целе вого продукта.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения фталевого ангидрида, заключающегося в том, что о-ксилол подвергают парофазному окислению

E0çäóõ0ì на катализаторе, техническом активном угле, при этом о-ксилол вводят в реакцию в концентрации 0,15 — 0,18 мол. % (0,55 — 0,65 вес. Pp) и процесс ведут при температуре 280 — 310 С и объемной скопостп 2200 — 4100 ч, обычно 2500—

3000 ч . Выход целевого продукта составляет 80 мол. Рр (112 вес. %). При этом обн.ее с ò.-.;- жа;шс органических. и,пмесей во (t)TBлевом ангидриде составляет 0,4 вес. %, со.—. =.ржание малеинового анг.идрида — 0.35

-ес. "-, . фталида — 0,05 вес. %

682518 ность постепенно падает. Ниже 0,15 мол. % (0,55 вес. %) ухудшается выход фталевого ангидрида: например, при 0,12 мол. % оксилола в воздухе выход фталевого ангидрида составляет 71 мол. % (99 вес. %).

Интервал объемных скоростей (2500—

3000 ч оптимален по выходу целевого продукта — фталевого ангидрида (см. табЛ11Цy) .

Выход фталевого ангидрида, вес о!

Конверсия о-ксилола, %

Объемная скорость, — I ч

220 >

, — л, \

4 1 00

96

95,5

91

104

112

112,5

112

107

Остальные условия те же, что и в приведе:Iном ниже примере.

Используемый угольный катализатор (марки АГ-3) обладает оптимальной для

aëñ0ðáöèè газов пористой структурой. Это 20 способствует проявлению углем высокой каталитической активности, так как процесс окисления о-ксилола во фталевый ангидрид проводится в газовой фазе.

Пример. Процесс ведут на установке проточного типа в реакционной трубке пз стекла диаметром 12 мм и длиной 250 мм.

В трубку загружают активный уголь марки

ЛГ-3 (размер гранул 1,5 — 2,7 мм) в количестве 0,0033 л; пустое пространство реак- ®0 тора заполняют инертным материалом (фарфоровыми зернами, напр имер) для подавления гомогенного некаталитического окисления о-кс11лола. Продолжительность опыта в условиях стационарной активности З5

20 ч, время выхода на стационарный режим — около 5 ч.

За это время через катализатор, нагретый в токе воздуха до 300 С, пропускают

1,35 г о-ксилола. Объемная скорость потока 40 реакционной смеси 2600 л на 1 литр катализатора в 1 ч, концентрация о-ксилола в воздухе равна 0,18 мол. %.

Выход фталевого ангидрида составляет !.5 г 80 мол. % (или 112 вес. %), при об- 45 щем превращении о-ксилола 95 мол. %. Общее содержание органических примесей во

НГ10 «Поиск» Заказ 761/972 Изд. Хо 490 Тираж 521 Подписное

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>

Отличительными признаками способа является то, что о-ксилол вводят в реакци1о в концентрации 0,15 — 0,18 мол.,о (0,55—

0,65 вес. %) (II процесс ведут при температуре 280 — 310 С и объемной скорости

2200 — 4100 ч, преимущественно 2500—

3000 и -, что позволяет увеличить выход и улучшить качество целевого продукта.

Кроме того, проведение процесса в этих условиях позволяет повысить активность и увеличить длительность работы катализатора.

При концентрап1ии паров о-ксилола в воздухе выше 0,18 мол. % (0,65 вес. %) катализатор работает нестабильно: его активВлияние объемной скорости на конверсгпю о-ксилола и выход фталевого ангидрида (катализатор — активный уголь), температура 300" С, концентрация о-ксилола в воздухе 0,18 мол % (0,65 вес. %) фталевом ангидриде — 0,4 вес. %, содер. жание малеинового ангидрида — 0,35 вес.

%, фталида — 0,05 вес. %.

Предлагаемый способ получения фталевого ангидрида на угольных катализаторах позволяет улучшить технико-экономические показатели процесса за счет увеличения выхода фталевого ангидрида, увеличения длительности работы катализатора и повышения чистоты целевого продукта.

Формула изобретения

1. Спосоо получения фталевого ангидрида парофазным окислением о-ксилола воздухом на катализаторе — техническом активном угле, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и улучшения качества целевого продукта, о-ксилол вводят в реакцию в концентрации 0,55 — 0,65 вес. %,и процесс ведут при температуре

280 †!О С и объемной скорости 2200—

4!00 ч- .

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут пр1и объемной скорости 2500 †30 ч

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. «Химическая промышленность за рубежом», 1972, ¹ 1, с. 28.

2. Кабинетика и катализ, ¹ 3, 17, с. 814, ! 976.