Спосіб одержання циклогексанолу і циклогексанону

Спосіб одержання циклогексанолу і циклогексанону окисненням циклогексану киснем повітря в Винахід стосується органічної хімії, зокрема, ациклічних і карбоциклічних сполук і способів одержання одночасно більш, ніж одного класу кисневмісних сполук окисненням вуглеводнів киснем і може бути застосований для одночасного одержання циклогексанолу і циклогексанону Відомий спосіб одержання циклогексанолу і циклогексанону рідиннофазним окисненням циклогексану при температурі 135 - 165°С і тиску 0,2 1,5МПа в присутності каталізатора - органічної солі кобальту, з концентрацією 0,01 - 1,5ррт [Тимчасовий регламент виробництва адипінової кислоти ВАТ "Рівнеазот"] Окиснення здійснюють до конверсії циклогексану 3,0 - 5,0%, селективність процесу за цільовими продуктами при цьому складає 75 - 78% Використовують об'ємне співвідношення повітря/циклогексан(40 - 45)/1 Збільшення конверсії циклогексану і/або співвідношення повітря/циклогексан приводить до зменшення селективності процесу за цільовими продуктами Відомий спосіб одержання циклогексанону і циклогексанолу окисненням циклогексану в рідкій фазі з використанням каталізатора, що містить органічну сіль кобальту і краун-ефір з ряду 15краун-5, 18-краун-6, дибензо-18-краун-6 взяті у мольному співвідношенні 1 (1 - 0,1) [Пат України №45538 А, опубл 15 04 2002, Бюл №4] Але погана розчинність каталізатора у реакційній суміші приводить до зменшення конверсії циклогексану і зниження селективності за цільовими продуктами В основу винаходу поставлене завдання вдосконалення способу одержання циклогексанолу і рідкій фазі з використанням каталізатора, що містить органічну сіль кобальту і краун-ефір з ряду 15-краун-5, 18-краун-6, дибензо-18-краун-6 у мольному співвідношенні 1 (1 - 0,1), який відрізняється тим, що каталізатор використовують у вигляді розчину з концентрацією органічної солі кобальту 2 - 5%мас в органічному розчиннику, який вибирають з ряду, що включає аліфатичні і аліциклічні спирти або кетони або їх суміші циклогексанону рідиннофазним окисненням циклогексану, в якому використання каталізатора у вигляді розчину в органічному розчиннику за рахунок гомогенізації каталітичної системи, дозволило би підвищити конверсію циклогексану при збільшенні селективності за цільовими продуктами Поставлене завдання вирішується тим, що у способі одержання циклогексанолу і циклогексанону окисненням циклогексану киснем повітря в рідкій фазі з використанням каталізатора, що містить органічну сіль кобальту і краун-ефір у мольному співвідношенні 1 (1 - 0,1), згідно з винаходом, каталізатор використовують у вигляді розчину з концентрацією органічної солі кобальту 2 - 5% мас в органічному розчиннику, який вибирають з ряду, що включає аліфатичні і аліциклічні спирти або кетони або їх суміші Це дозволить гомогенізувати каталітичну систему в реакційному середовищі і, за рахунок цього проводити процес окиснення швидше і до вищої конверсії циклогексану при збереженні чи підвищенні селективності за цільовими продуктами, що забезпечує збільшення продуктивності реакційного об'єму і зменшення енергетичних витрат на рециркуляцію непрореагованого циклогексану, що покращує техніко-економічні показники виробництва Суть винаходу пояснюється прикладами Приклад 1 Окиснення циклогексану проводять у барботажному реакторі Каталізатор - нафтенат кобальту(НК) Концентрація каталізатора становить 1,0ррт Об'ємне співвідношення ПОВІТря/циклогексан становить 46,9/1 Тиск в реакторі 1,0МПа, температура - 140°С Конверсія циклогек 1 00 ю (О ю 56587 сану становить 4 , 1 % , селективність за цільовими в умовах аналогічних до прикладу 1 при об'ємному продуктами становить 74,1%(табл) співвідношенні повітря/циклогексан 48,0/1 Каталізатор - НК - 15-КР-5 Каталізатор вводять у вигляді Приклад 2 Окиснення циклогексану проводять розчину в суміші амілового спирту і циклогексанов умовах аналогічних до прикладу 1 при об'ємному ну з концентрацією органічної солі кобальту співвідношенні повітря/циклогексан 66,3/1 Каталі2%мас (табл) затор - НК - 15-КР-5 Каталізатор вводять у вигляді розчину в аміловому спирті з концентрацією оргаПриклад 7 Окиснення циклогексану проводять нічної солі кобальту 2%мас (табл ) в умовах аналогічних до прикладу 1 при об'ємному співвідношенні повітря/циклогексан 54,9/1 КаталіПриклад 3 Окиснення циклогексану проводять затор - НК - ДБКР Каталізатор вводять у вигляді в умовах аналогічних до прикладу 1 при об'ємному розчину в суміші аліфатичних спиртів С2-С5 і цикспіввідношенні повітря/циклогексан 48,0/1 логексанону з концентрацією органічної солі кобаКаталізатор - НК - ДБКР Каталізатор вводять льту 2% мас (табл) у вигляді розчину в аміловому спирті з концентрацією органічної солі кобальту 5%мас (табл ) Приклад 8 Окиснення циклогексану проводять в умовах аналогічних до прикладу 1 при об'ємному Приклад 4 Окиснення циклогексану проводять співвідношенні повітря/циклогексан 60,6/1 Каталів умовах аналогічних до прикладу 1 при об'ємному затор - НК - ДБКР Каталізатор вводять у вигляді співвідношенні повітря/циклогексан 77,7/1 Каталірозчину в суміші аліфатичних спиртів С2-С5 і цикзатор - НК - ДБКР Каталізатор вводять у вигляді логексанону з концентрацією органічної солі кобарозчину в циклогексаноні з концентрацією органічльту 5%мас (табл) ної солі кобальту 2%мас (табл ) Приклад 5 Окиснення циклогексану проводять Приклад 9 Окиснення циклогексану проводять в умовах аналогічних до прикладу 1 при об'ємному в умовах аналогічних до прикладу 1 при об'ємному співвідношенні повітря/циклогексан 83,4/1 Каталіспіввідношенні повітря/циклогексан 60,6/1 Каталізатор - НК - 15-КР-5 Каталізатор вводять у вигляді затор - етилгексаноат кобальту(ЕГК) - ДБКР Катарозчину в суміші аліфатичних спиртів С2-С5 з конлізатор вводять у вигляді розчину в циклогексаноцентрацією органічної солі кобальту ну з концентрацією органічної солі кобальту 2%мас (табл) 2%мас (табл) Приклад 6 Окиснення циклогексану проводять Таблиця Результати окиснення циклогексану у присутності каталітичних систем органічна сіль кобальту - краунефір (КЕ) при використанні розчинника № Каталізатор 1 2 3 4 5 6 7 8 9 НК НК-15-КР-5 НК-ДБКР НК-ДБКР НК-15-КР-5 НК-15-КР-5 НК-ДБКР НК-ДБКР ЕГК-ДБКР Повітря циклогексан м3/м3(об) 46,9 66,3 48,0 77,7 83,4 48,0 54,9 60,6 77,5 Розчинник [НК], %мас S, % К, % Аміловий спирт Аміловий спирт Циклогексанон Спирти С2-С5 Аміловий спирт і циклогексанон Спирти С2-С51 циклогексанон Спирти С2-С51 циклогексанон Циклогексанон 2 5 2 2 2 2 5 2 74,1 73,4 75,8 74,0 74,7 77,1 78,2 75,3 74,1 4,1 5,8 4,2 6,8 7,3 4,2 4,8 5,3 6,7 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24