Жидкофазное окисление - толуол
Cтраница 1
Жидкофазное окисление толуола воздухом проводят при температуре 140 - 170 С под давлением 0 4 - 1 0 МПа. В качестве катализатора используют соединения переходных металлов ( марганца, кобальта и др.) в количестве 0 1 % ( мае. Введение промотирующих добавок ( соединений брома) и растворителей ( уксусной кислоты) приводит к увеличению выхода бензойной кислоты до 96 % практически при полной конверсии толуола. [1]
Жидкофазное окисление толуола используется в промышленности для производства бензойной кислоты [ 18, с. Окисленш толуола ведут при 150 - 230 С и давлении 7 - 35 кгс / см2 ( опта мальное давление 21 кгс / см2) в растворе бензойной кислоты, со держащем менее 5 % толуола. Катализатором являются кобаль товые или марганцевые соли органических кислот, промотирован ные соединениями брома. [2]
Впервые жидкофазное окисление толуола в бензойную кислоту было осуществлено в промышленном масштабе в Германии во время второй мировой войны. [3]
Варианты жидкофазного окисления толуола воздухом отличаются главным образом применяемым в процессе катализатором. В одном из них берут кобальтовые и марганцевые соли органических кислот в количестве примерно 0 1 % от веса толуола. Температура процесса 130 - 150 С, давление 2 - 8 am, а степень превращения толуола за один проход-30 - 50 %; выход бензойной кислоты не превышает 80 - 85 мол. При этом образуется довольно много побочных продуктов. [4]
Процесс основан на двухступенчатом жидкофазном окислении толуола. Окислителем является воздух; на первой ступени образуется бензойная кислота; на второй - происходит дальнейшее окисление кислоты до фенола. [5]
 |
Получение фенола из толуола. [6] |
Способ Дау [17] предусматривает жидкофазное окисление толуола в присутствии солей марганца, активированных бромом, или солей кобальта, активированных кетонами. Окисление бензойной кислоты в фенол ( или в фениловый эфир бензойной кислоты) катализируется ионами Си2 и протекает с отщеплением двуокиси углерода. [7]
Выбор упрощенной модели реакции жидкофазного окисления толуола вытекает из главной поставленной перед этой моделью задачей: оценить селективность процесса в зависимости от степени превращения толуола в присутствии различных катализаторов окисления. [8]
Состав реакционной смеси при жидкофазном окислении толуола следующий, % ( мае): бензойная кислота - 94.2, толуол - 3.0, бензилбензоат - 0.9, бензальдегид - 0.6, бифенил - 0.2, прочие примеси - 1.1. При ректификации реакционной смеси образуются высококипящие отходы, которые растворяют в ацетоне и сжигают. При термическом обезвреживании отходов теряется до 170 кг сырьевых и промежуточных компонентов на 1 т бензойной кислоты. Исследованием равновесия жидкость - пар в бинарных системах, включающих компоненты реакционной смеси, установлено, что все они зеотропны, кроме системы бензойная кислота - бифенил, для которой ранее найден азеотроп с минимальной температурой кипения. Предложено выделять из реакционной смеси не только толуол, но и бензальдегид с возвратом в реактор. [9]
Известны методы получения бензойной кислоты газофазным и жидкофазным окислением толуола. Однако наиболее подробно изучен метод жидкофазного окисления толуола, обладающий рядом преимуществ по сравнению с газофазным. При сравнительно низких температурах наблюдается большая скорость процесса и образуются более однородные продукты реакции. Селективность процесса при жидкофазном окислении может быть увеличена введением растворителя или изменением степени конверсии. Кроме того, жидкофаз-ный процесс регулируется значительно легче, чем газофазный, и имеет более простое аппаратурное оформление. [10]
Экспериментальные данные о влиянии природы аниона катализатора на процесс жидкофазного окисления толуола в литературе отсутствуют. [11]
 |
Технологическая схема производства бензойной кислоты окислением толуола. [12] |
В настоящее время в промышленности бензойную кислоту получают в основном газофазным и жидкофазным окислением толуола молекулярным кислородом. Наиболее эффективен последний метод. [13]
Таким образом, в результате выполненных исследований подобран новый промотор для катализатора жидкофазного окисления толуола, при применении которого максимальна достигаемая конверсия толуола возрастает на 15 - 20 % абс. [14]
Из рассмотрения приведенных способов получения бензойной кислоты можно констатировать, что наиболее рациональным является метод каталитического жидкофазного окисления толуола кислородоеодержащими газами под давлением при повышенных температурах с последующим выделением и очисткой бензойной кислоты методом кристаллизации ее из реакционной массы и перекристаллизации из воды. [15]
Страницы: 1 2