Катализатор для окисления циклогексана

 

Союз Советски н

Соцмвлнстнческик

Республик

ОПИСАНИЕ< 929213

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Лополнительное н авт. свид-ву (22) Заявлено 22.04.80 (21) 2917413/23-04 о с присоединением заявки М (23) П рноритет

Опубликовано 23.05.82. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 23,05.82 (51)М. Кя.

В 01 Л 31/04

С 07 В 3/00 тввудэрктклннъй нлмнтлт

СССР вв делам нзейретеннй н еткрытнй (53) УДК66.097..3 (088.8) ! --Т. Г. Бондаренко, Г. А. Ткачега и В. Н. Чичагов (72) Авторы изобретения

Гродненское производственное объедин

Азот им. С, О. Притыцкого (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ БИКЛОГЕК< AHA

Изобретение относится к катализаторам для окисления циклоалканов, в частности циклогексана.

Известен катализатор для окисления циклогексана, представляющий собой нафтенат кобальта (lg.

Прн окислении цнклогексана в присутствии нафтената кобальта образуется оксидат с преимушественным содержанием цнклогексанола, который при синтезе капропактама необходимо дегидрировать в тО циклогексанон. Стадия дегидрирования характеризуется громоздким аппаратур ным оформлением, требует значительных энергетических затрат. т5

Наиболее близким к изобретению является катапизатор для окисления циклогексана, представляющий собой нафтенат хрома (2 .

Недостатком известного катализатора является его малоподвижность. Он имеет вид вязкой густой массы, что создает трудности прн транспортировке катапиэа гора, при приготовлении растворов его для окисления, происходят потери продукта.

При окислении ииклогексана в присутствии нафтената хрома образуется оксидат, хотя и с преимушеством циклогексанона, но с образованием большого количества адипиновой кислоты и Š— капролактона, в результате чего выход целевых продуктов невысок — 76-77%.

Бель изобретения — повышение селективности катализатора.

Указанная цель достигается катализатором для окисления циклогексана, содержащим 62-77 вес.% нафтената хрома и дополнительно 23-38 вес.% нафтената кобальта.

Отличительным признаком катализатора является дополнительное содержание нафтената кобальта, а также новое количественное содержание компонентов.

Дополнительное содержание нафтената кобальта в катализаторе, содержащем нафтенат. хрома, делает катализатор кристаллическим, что позволяет исключить поте»

929213 ри катализатора, сократить затраты рабочего времени при приготовлении раствора катализатора в циклогексане.

При окислении циклогексана в присут« ствии такого катализатора образуется 5 меньше адипиновой кислоты и f -капролактона, выход целевых продуктов составляет 79-80%.

Предлагаемый катализатор получают

1путем одновременного сплавления нафте- >0 новых кислот с ацетатами кобальта и хрома при 200-210 С и соотношении в на 0 тенате Сч/Со=2/1-1/1.

Пример 1. В двухгорлую колбу, снабженную механической мешалкой и хо- >s лодильником Либиха, загружают 86 г нафтеновых кислот с кислотным числом

240 мг/г КОН, 16,4 r ацетата кобальта 4 водного и 17,6 r ацетата хрома и сплавляют при 200 С до полного отгона щ о уксусной кислоты. Получают 93 г кристаллического продукта следуюшего состава, вес.%: нафтенат хрома 62,0, нафте-. нат кобальта 38,0.

Полученный катализатор испытывают в процессе окисления циклогексана на лабораторной установке, состоящей из стального реактора. и. систем подвода воздуха и отвода реакционных газов. В реактор вносят 400мл циклогексана и4мл

0,01%oro раствора катализатора в циклогексане. Температура процесса окисле. ния 157 С, давление 2 МПа. КонцентраО ция катализатора в пересчете на сумму металлов — хрома и кобальта 1 10 sec.%, 35

Скорость подачи воздуха 50 л/ч. Время окисления 60 мин. Степень конверсии

0,95) циклогексана составляет 5,20%. Выход целевых продуктов составляет 80%.

Содержание компонентов следуюшее, вес.%:

11иклогексаноп 1,88

Циклогексанон 1,98 (Соотношение, анол/анон

Гидроперекись циклогексила 0,30

Адипиновая кислота . 0,25

Я -капролактон О, 006

Пример 2. В двухгорлую колбу, как в примере 1, вносят 93 г нафтеновых кислот> 10,6 г Со(СН СОО) ° 4Н О и 23,4 г Сч(СН СОО), Сплавляют при

210. С. Получают 100 r катализатора о в кристаллическом виде следующего состава, вес.%

Нафтенат хрома 77

Нафтенат..кобальта 23

При окислении циклогексана в условиях примера 1 степень конверсии для времени 60 мин составляет 5,22 вес.%, выход целевых продуктов составляет 79,7%.

Содержание, вес.%:

Биклогексанол, 1,93

Е(иклогексанон 1,93 (Соотноше we акоп/анон 1 )

Гидроперекись циклогексила 0,30

Адипиновая кислота 0,30

g -капролактон 0,008

Результаты окисления циклогексана в присутствии предлагаемого и известного катализаторов представлены в таблице.

Как видно из таблицы, испельеование нафтената хрома, включающего в свой состав нафтенат кобальта, позволяет увеличить селективность катааюзатора - повысить выход полезных продуктов на 34 ве".%, уменьшить образование адипиновой кислоты на 25-40% и 6 -капролактона на 90%, на 3% увеничить степень конверсии. Соотношение анол/анон О,ЭО1,0.

Формула изобретения

Катализатор для окисления цикпогексана, содержаший нафтенат хрома, о т 213 8 л и ч а ю ш и и с я тем, что, с цельк повышенйя селективности катапизатора, он дополнительно содержит нафтенат кобальта при следуюшем содержании компонентов, вес.%:

Нафтенат хрома 62-77

Нафтенат кобальта 23-38

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 1. Алексеева К. А. Высоцкий М. П.

Получение масляных айьдегидов и бутнловых спиртов оксосинтезом. Ч. 1, Л., 1977, с, 119-126.

2. ТУ-6-09-997-76 (прототип).

Составитель Н. Путова

Редактор В. Данко Техред А. Бабинец Корректор И. Муска

Заказ 3357/10 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4