Способ получения катализатора для синтеза фенола и ацетона

 

!

О П И,С.-.A-.H N и „„706109

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) За" алеко 16.06.76 (21) 2386804/23 — 04 с присоединением заявки М (23 }Приоритет—

/ (51)М. Кд.

В 01 J 37/04

5II f4tPcTNNIII4 кемнтет

CCCP яО 4елам .яэебрете яВ я втермткй

Опубликовано 30Л2.79. Бюллетень М 48 (53 ) УД К 66 097

31088.8) Дата опубликовании описания 05.01.80.

И. В. Кожевников, К. И. Матвеев, В. Е, Тарабанько, Г. Н. Кириченко, P. М. Масагутов и Ю. В. Чуркин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ

СИНТЕЗА ФЕНОЛА И АЦЕТОНА

Изобретение относится к области нефтехй- . мического синтеза, а именно к способам полу чения катализатора для синтеза фенола и ацетона разложением гидроперекиси кумола, в частности катализатора на основе гетерополикислот.

Ближайшим решением поставленной задачи является способ получения катализатора на основе ненасыщенной фосфорномолибденовой . гетеРополикислоты состава НэPO4 9,0 МоОэ

ХНа О, путем взаимодействия избытка МоОз с

НэРО4 в воде при кипячении с последующим отделением нерастворившегося МоОэ, вьщерживанием раствора в течение 15 — 17 дней для установления равновесия и экстракцией гетерополикислоты эфиром из полученного раствора.

Выход гетерополикислоты 35% в расчете на исходный МоО, (1).

Недостатком известного способа является продолжительность процесса и использование :, взрывоопасной экстракции эфиром.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение процесса получения катализатора.

Согласно изобретению цель достигается описываемым способом получения катализатора, заключающимся во взаимодействии стехиометрических количеств молибденового ангидрида и фосфорной кислоты в воде в соотношении

4 — 6 вес. ч. воды на 1 вес. ч. молибденового ангидрида с последующим фильтрованием и упариванием полученного раствора.

Взаимодействие желательно вести при 100140 С и давлении 0 — 5 ати в течение 6 — 24 ч.

Сущность способа заключается в следующем„

Взаимодействием стехиометрическнх количеств МоОэ и:НэРО4 в воде при 100 — 140 С в течение 6 — 24 ч получают 20 — 60%-ный раствор ненасыщенной ГПК состава НэР04 рМо03 (p 1 — 10). Процесс проводят при атмосферном или повышенном давлении 0 — 5 ати, Воду берут в количестве 4 — 6 вес.ч. (лучше 5) на

1 вес.ч. МоОэ. Реакция проходит. практически до конца. Нерастворившийся МоОэ отфнльтро20 вывают. Для выделения П1К в твердом виде приготовленный раствор выпаривают досуха.

При этом получают кристаллогидраты состава

H,ÐÎ4.рМо0э хН О (х = 10-20). В качестве

7061(В

1, Способ получения катализатора для синтеза фенола и ацетона путем взаимодействия молибденового .ангидрида с фосфорной кислотой в воде при нагревании, о т л и ч аю шийся тем, что; с целью упрощения npomecca получения катализатора, взаимодействию подвергают стехиометрическне количества мо -:,либденового ангидрида и фосфорной кислоты в воде в соотношении 4-6 вес, частей волы иа 1 вес часть молнбденового ангидрида с по. э

3 катализатора может быть также использован исходный 20-60%-ный водный раствор ГПК.

В этом случае выделение ГПК не требуется. В полученном растворе равновесие устанавливается в ходе синтеза, о чем свидетельствует отсутствие осадка при длительном хранении раствора. Раствор хранят в таре из нержавеющей стали, стекла или полиэтилена.

Данный способ позволяет получать фосфориомолибденовые ГПК в виде кристаллогидра- 1о тов состава Н,РО4 р МоО, х Н,О (р -1-10, х 10 — 20) или в виде водного раствора с выходом более 99% на взятый МоОэ эа время

6 — 24 ч, Пример 1. Катализатор H>P04 5,91 1

МоОз.

В круглодонную колбу емкостью 250 мл загружают 20,0 г МоОЗ "х.ч.", 2,27 г 100% — ной

НЗРО4 и 100 мл йоды и кипятят в течение

24 ч при интенсивном перемешивании, поддер- 20 живая постоянный объем. Раствор фильтруют через пористый стеклянный фильтр. Остаток

МоОз 0,28 г (1,4% от загрузки МоОэ) используют в синтезе следующей партии катализатора. Полученный раствор упаривают до объема.. 25

30 мл. Катализатор имеет темно-зеленый цвет, состав НзРО 5,91 МоО,, концентрация в вод- ном растворе 48,3%, плотность 1,54 г/см, рН О,S — 0,9. Выход 98,6% на взятый МоОр.

В трехгорлой колбе с мешалкой и обратным ЗО холодйльником смешивают при 60 С 6 вес,ч.

100 o — ной гидроперекиси кумола, 94 вес.ч. эквимолярного раствора фенола и ацетона и

0,05 вес.% от количества гидроперекиси полученного катализатора в расчете на сухое веще- 35 ство НэРО 5,91 МоОз . Разложение гидроперекиси ведут в течение 3 мин. Конверсия гидроперекиси 100%. Выходы фенола и ацетона

99,7 и 99,1 мол.% соотвегственно.

Пример 2. Катализатор Н,РО, 5,93 40

МоО, 14 Н,О.

Реакцию проводят как в примере 1, и получают раствор ТПК состава Н,Р0„593 МоО,.

Этот раствор упаривают до влажной массы и далее сушат в токе теплого воздуха (40 — 50ОС). 4э

Получают катализатор состава Н,РО, 5 93 МоО;

«14 Н,О. с выходом 99,0% на взятый Мо0,.

Катализатор испытывают, как в примере 1.

Конверсия 100%, выходы фенола и ацетона

99,8 и 99, 1%. $0

Пример 3, Катализатор Н,PO, ° 5,82

МоО,.

В автоклав из нержавеющей ст, Х18Н10Т емкостью 75 мл загружают 10,0 г МоО, "х.ч.", 1,14 r 100%-ной Н РО„и 50 мл воды. Реак- у цию проводят в течение 6 ч при 130 С давлео ,нии 3 ати рн встряхивании. После фильтрации и упаривания получают катализатор Н,РО„

5,82 МоО, в водном растворе, Выход 97,0%.

Пример 4. Катализатор ll PO, ° 7,70

МоОэ 16 Н)0.

Реакцию ведут KBK в примере 3, с за(руэкой 10,0 r MoO,, 0,86 r 100%-ной Н,РО, н SO мл воды. Получают катализатор в виде кристаллогидрата Н,РО, 7,70 МоО, ° l6 Н,О с . выходом 96,3%. Катализатор испытывают, как в примере 1, Конверсия 100%, выходы фенола н ацетона 99,6 и 99,0%.

Пример 5. Катализатор Н,РО, ° 20

МоО,, Реакцию проводят как s примере 1 с загру. экой !6,0 г МоО,, 5 45 г 100% íîé Н,РО, и 100 мл воды. Получают раствор Н,PO, °

«20 МоО, концентрации 32,3%. Выход более

99%, Катализатор испытывают как в примере

1. Конверсия 100% выходы фенола и ацетона 98,7 и 98,0%, Пример 6. Катализатор Н,PO, ° 5,5

МоО,.

В реактор из нержавеющей стали емкостью

2,0 мз заливают 1,5 м дистиллированной воды, 37,5 кг 100% †í Н, РО, и при работающей мешалке засыпают 330 кг МоО, "ч.".

Реактор обогревают до 130 С маслом. В течение 7 ч температура смеси достигает 110 С, . давление 0,5 ати. При этих условиях процесс ведут в течение 24 ч. Затем смесь упаривают до объема 470 л и фильтруют. Получают катализатор состава Н,.РО, 5,5 Мо0, с выходом

92% на взятый МоО,, Концентрация Н,РО;

° 5,5 МоО, в водном растворе 46%, плотность

1,54 г/смз, сухой остаток после прокаливаиия при 450 С 0,555%.

Пример .7. Катализатор H PO, 3,07 МоО, ° 18 Н,О.

Реакцию проводят как в примере 3 с загрузкой 10,0 r МоО,, 0,68 r 100% — ной

Н,РО„и 50 мл воды. Получают катализатор в виде кристаллогидрата Н,РО, ° 9,07 МоО, ° .18 Н,О с выходом 91,0% на исходный МоО,.

Катализатор испытывают как в примере 1.

Конверсия 100%, выходы фенола и ацетона

99,7 и 990%..Формула изобретения

I. Никитина Е. А. Гетерополисоединения, М., Госхнмиздат, 1962, с. 225 (прототип).

Составитель М. Грачев .Редактор Л. Герасимова Техред М. Петко . Корректор 0, Ковинская

Заказ 8112/4 Тираж 877 . Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 706! 09 следующим фнльтрованием и упариваннем полу-" ченного раствора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что взаимодействие проводят прн 100— !

40 С н давлении 0 — 5 ати в течение 6 — 24 ч. о

Источники информации, принятие во внимание Ьри экспертизе