Способ получения гидроперекиси этилбензола

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ои988811

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 250381 {21) 3265008/23-04 с присоединением заявки ¹

f31) М. Кзт.з

С .07 С 179/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (33) УДК54 7.. 582. .3.07(088;8) Опубликовано 15.0Ц33. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 15ß 1.83

Т.Н. Шахтахтинский, Э.A Блюмберг, Л.Ф. Веки

Г.Л. Шик, М.Г. Булыгйн,. Л.И. Кораблев, Д.Д. и A.A. Эфендиев (72) Авторы изобретения

Институт теоретических проблем хймической технологии AH Лзербайджанской CCP и Институт химической физики AH СССР (71) Эаявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОПЕРЕКИСИ ЭТИЛБЕНЭОЛЛ

Изобретение относится к полученйю .гидроперекисей алкилароматических углеводородов, в частности к способу получения гидроперекиси этилбензола, которая широко применяется в химической промышленности при производстве стирола, окисей олефинов и других мо-. номеров.

Известен способ получения гидропе-. рекисей алкилароматическнх углеводородов путем жидкофаэного окисления соответствующих углеводородов газообразным кислородом при 70-140 С в присутствии гетерогенного катализатора-металлического серебра или его окислов, промотированных двуокисью углерода, или натриевой солью. гидроперекиси кумола или стеариновокислым натрием, или метилфенилкарбинолом и ацетофеноном, или тетралолом-1-и тетралоном-1. Селективность по целевому продукту в этом способе достигается 96% при степени-конверсии 0,6Ф (1

Недостатками известного способа являются низкая степень конверсии, использование в качестве катализато-

-ра драгоценного металла-металлического серебра и его окислов.

Наиболее близким к предложенному является способ получения гидроперекисей алкилароматических углеводородов путем жидкофазного окисления соот-: ветствующих углеводородов кислородом или кислородсодержащим газом, -при атмосферном или повышенном давлении при

70-130 С в присутствии комплексов по.литерефталоилоксальбисамидразона илн полифумароилбисамидразона с медью, щ никелем, церием, кобальтом, свинцом или кальцием, используемых в качестве катализатора (23.

Однако применяемый катализатор разлагает образующуюся гидроперекибь, в результате чего селективность процесса не превышает 85%, а в случае йс пользования. в качестве катализатора комплексов кобальта-48%. Образующиеся в процессе окисления кислоты отравляют катализатор, что вызывает необходимость обработки реакционной смеси щелочными реагентами. Это ограничивает срок работы катализатора. К недостаткам указанного способа относится также невысокий выход целевого продукта (7,7 моль Ъ на взятое сырье). Катализатор используют в количестве.0,1-1,0% от исходного углеводорода.

Целью изобретения является повыше- ние селективности и упрощение процесса.

988811.Поставленная цель достигается гем, что согласнб способу получения гидроперекиси этилбензола путем жидкофазного окисления этилбензола кислородом при 70-110 С в присутствии катализатора — комплекса кобаль- 5 та с органическим лигандом, в качестве катализатора используют кобальтовый комплекс сополимера диэтилового эфира винилфосфонавой кислоты с акриловой, кислотой с содержанием кобальта . 10

3-5 мг-экв/г формулы

СН вЂ” СН вЂ” С Н вЂ” СП.

2 2

4" 9 7=0, 006 с,нО

СО

0 (00 О= о

2 2 где n = 300-400 в количестве 0,24-0,64Ъ от всего этилбензода.

Предложенный способ позволяет повысить селективность до 99Ъ против, 48Ъ при одинаковом выходе целевого продукта. Кроме того, в предложенном способе отпадает необходимость добавлять в реактор щелочные реагенты, что имеет место для регенерации катализатора.

Сополимер используют с молекулярным весом 160000.

Пример 1. В реактор загру- З5 жают 4,4 г этилбензола и 0,014 г катализатора (0,32 вес.a), содержащего 4,2 мг-экв/г кобальта, нагревают до 90ОC и при этой температуре барботируют через реакционную смесь 40 газообразный кислород со скоростью

2 л/ч. Давление атмосферное. В качестве промотирующей добавки используют 0,055 г (0,08 моль/л) гидроперекиси этнлбензола. Реакцию ведут

10 ч. Гидроперекись выделяют известным способом — осаждением в виде натриевой соли, проводимым с помощью концентрированного раствора щелочи.

5Q

Катализатор отделяют фильтрованием оксидата, затем промывают этилбензолом и высушивают, после чего можно повторно испольэовать, при этом скорость и селективность реакции не снижаются. Выделено гидроперекиси этилбензола 0,48 г, таким образом выход гидроперекиси 8,62 моль.Ъ, при суммарной скорости 0,07 моль/л ч и селективности 99Ъ.

Пример 2. Окисление прово- 6О дят как в примере 1. Катализатор содержит 3 мг-экв/г кобальта. При этом выделено гидроперекиси этилбензола

0,39 r. Таким образом, выход гидроперекиси составляет 7 моль.Ъ,при б5 суммарной скорости и селективности соответственно 0,065 моль/л ч и

94Ъ.

Пример 3. Окисление проводят как в примере 1. Катализатор содержит 5 мг-экв/г кобальта. При этом выделено гидроперекиси этилбензола

0,44 r. Таким образом, выход гидроперекиси этилбензола 8 моль.Ъ при суммарной скорости и селективности соответственно 0,08 моль/л ч и 80Ъ.

Пример 4. Окисление проводят как в примере 1. Опыт проводят при 70 С. При этом выделено гидроперекиси этилбензола 0,31 г, что составляет 5,51 моль.Ъ, суммарная скорость и селективность соответственно равны 0,043 моль/л ч и 96Ъ.

Пример 5. Окисление проводят как в примере 1. Опыт проводят при 110 С. При этом выделено. гидроперекиси этилбензола 0,41 r, что составляет 7,3 моль.Ъ, суммарная скорость и селективность соответственно равны 0,077 моль/л.ч и 72Ъ.

Пример 6 (сравнительный).

Окисление проводят как в примере 1.

Количество катализатора равно

0,007 r (0,16 вес.Ъ).При этом выделено гидроперекиси этилбензола

0,31 г, что составляет 5,5 моль.Ъ, суммарная скорость и селективность соответственно равны 0,05 моль/л-ч и 96Ъ.

Пример 7. Окисление проводят как в примере 1. Количество катализатора равно 0,028 г (0,64 вес. Ъ).

При, этом выделено гидроперекиси этилбензола О, 43 r, что составляет 7,7 моль.Ъ,суммарная скорость и селективность соответственно равны 0,07 моль/л ч и 90Ъ.

Пример 8. Окисление проводят как в примере 1. Опыт проводят при 80ОC. При этом выделено гидроперекиси этилбензола 0,42 г, что составляет 8 моль.Ъ, суммарная скорость и селективность соответственно равны 0,069 моль/л ч и 95Ъ.

Пример 9. Окисление проводят как в примере 1. Количество катализатора 0,010 r (0,24 вес.Ъ).

При этом выделено гидроперекиси этилбензола 0,42 r, что составляет

8 моль.Ъ, суммарная скорость и селективность соответственно равны

0,074 моль/л ч и 98Ъ.

Пример 10. Окисление приводят как в примере 1. Количество катализатора равно 0,020 r (0,45 вес.Ъ). При этом выделено гидроперекиси этилбензола 0,48 r, что составляет 8,6 моль,Ъ.,суммарная скорость и селективность соответственно равны 0,078 моль/л ч и 92Ъ.

Пример 11 (сравнительный).

Окисление проводят как в примере 1.

988811

Формула изобретения

Составитель М. Меркулова

Редактор И. Митровка Техред Е.Харитончик Корректор С.Шекмар

Заказ 10983/31 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Количество катализатора 0,03 r (0,78 вес.Ъ). При этом выделено гидроперекиси этилбензола 0,32 r (5,8 моль.В), суммарная скорость и селективность соответственно равны

0,057 моль/л.ч и 85%.

Способ получения гидроперекиси этилбензола окислением этилбензола кислородом при 70-110 С в присутствии катализатора - комплекса кобальта с органическим лигандом, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности и упрощения процесса, в качестве катализатора используют кобальтовый комплекс сополимера винилфосфоновой кислоты с акриловой кислотой с содержанием кобальта 3-5мг-экв/г формулы

ca -m- н с<

Й 1

5 ). 9, 000

,б б 0

Соо br Ю î Фн-Сн-CK - Се

3, 2 д где и = 300-400, в количестве 0,24-0,64% от веса этилбензола.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

М 526618., кл. С 07 С 179/02, 1976.

2. Патент Великобритании

Ф 1395367, кл. С 2 С, опублик. 1975 (прототип).