Способ получения акриламида

 

Изобретение относится к амидам карбоновых кислот, в частности к получению акриламида. Цель - повышение селективности. Получение ведут гидратацией акрилонитрила на медно-магниевом катализаторе при 80°С в присутствии смеси сульфата меди и сульфата натрия, взятых в соотношении 2,5:1,0, в количестве 4,0-7,0% от массы катализатора. Способ позволяет исключить возможность образования побочного продукта - этиленциангидрина и повысить селективность процесса до 100%.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 С 07 С 233/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4145780/23-04 (22) 10.11.86 (46) 23.04.90. Бюл. Ф 15 (72) И.О.Михайлишин, Т.М.Мокривский, Е.Н.Мокрый и Л.П.Майхер (53) 547.298.1,07(088.8) (56) Hayashi Н. and oth. Selective

conversion of nitriles to amides over

suspended copper catalysts. — J. Catal., 1981, 69, Н - 1.

Изобретение относится к органической химии, а именно к.усовершенствованному способу получения акриламида.

Целью изобретения является повышение селективности целевого продукта. .Пример 1. Катализатор медномагниевый состава СиО 66,0%, MgO

34,0% в количестве 0,27 r измельчают до размера частиц О, 1-0, 3 мм и восстанавливают водородом в смеси с азотом при 300 С. Расход водорода 0,5 л/ч, азота 2 л/ч. Восстановление проводят на протяжении 2 ч. Для гидратации акрилонитрила готовят смешением катализатор, который содержит 98,0% восстановленного медно-магниевого катализатора и 2Х смеси солей сульфата натрия и сульфата меди при массовом соотношении 1:2,5.

Для проведения реакции гидратации берут 0,24 г приготовленного катализатора и 5 г 7%-ного водного раствора акрилонитрила. Гидратацию проводят

„„SU„„1558893 А 1

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКРИЛАМИДА (57) Изобретение относится к амидам карбоновых кислот, в частности к получению акриламида. Цель — повышение селективности. Получение ведут гидратацией акрилонитрила на медно-магниевом о катализаторе при 80 С в присутствии смеси сульфата меди и сульфата натрия, взятых в соотношении 2,5:1,0 в количестве 4,0-7,0% от массы катализатора. Способ позволяет исключить возможность образования побочного продукта — этиленциангидрина и повысить селективность процесса до 100Х. 1табл. при 80 С на протяжении 1,5 ч. Конвер-. сия акрилонитрила составляет 94,0% при 95,6Х селективности и образуется

4,4Х зтиленциангидрина.

Пример 2. Для гидратации акрилонитрила готовят катализатор, который содержит 96,0Х восстановленного медно-магниевого катализатора и 4,0% смеси солей сульфата натрия и сульфата меди при массовом соотношении 1:2,5. Состав катализатора и условия восстановления аналогичны примеру 1.

Для проведения реакции берут 0,24 r приготовленного катализатора и 5 r

7Х-ного водного раствора акрилонитрио ла. Гидратацию проводят при 80 С на рротяжении 1,5 ч. Конверсия акрилонитрила составляет 94,8% при 100%. селективности.

Пример 3. Для гидратации акрилонитрила готовят катализатор, который содержит 94,5Х восстановлен1558893

3 4 ного медно-магниевого катализатора лизатора является оптимальным режимом и 5,57. смеси солей сульфата натрия и ведения процесса, при котором селексульфата меди при массовом соотноше- тивность процесса составляет 1007, нии 1. 2,5. Состав катализатора и ус- 5 а конверсия акрилонитрила в акрилоловия проведения восстановления ана- мид поддерживается на высоком уровне логичны примеру 1. (до 94,87).

Для проведения реакции гидратации Выполнение способа без добавки беРУт 0,24 г пРиготовленного катали- pa<80 проводят следующим образом. затора и 5 г ?7;ного водного раство- 10 Пример 6. Для гидратации .ра акрилонитрила. Гидратацию прово- акрилонитрила готовят катализатор, о дЯт пРи 80 С на пРотЯжении 1,5 ч. Кон- который содержит 96 восстановленноверсия акрилонитрила составляет го медно-магниевого катализатора и

93,2 при 1007 селективности. 4Х сульфата меди. Состав катализаПример 4. Для гидратации 15 тора и условия восстановления анало,акрилонитрила готовят катализатор, гичны примеру 1.

1 который содержит 93,0Х восстановлен- Для проведения реакции берут 0,24 г ного медно-магниевого катализатора приготовленного катализатора и 5 r и ?,OX смеси солей сульфата натрия 7Х-ного водного раствора акрилонитрио и сульфата меди при массовом соотно- 2р ла. Гидратацию проводят при 80 С на шении 1:2,5. Состав катализатора и протяжении 1 5 ч. Конверсия акрилонит условия проведения восстановления рила составляет 94,37 и образуется аналогичны примеру 1. 5,57 этиленциангидрина.

Для проведения реакции гидратации Пример ?. Для гидратации берут 0,24 г приготовленного катали- 25 акрилонитрила готовят катализатор, козатора и 5 г 77;ного водного раство- торый содержит 94,5Х восстановленнора акрилонитрила. Гидратацию проводят го медно-магниевого катализатора и при 80 С на протяжении 1,5 ч. Кон- 5,5Х сульфата меди.. версия акрилонитрила составляет Для проведения реакции берут 0,24 r

92,77. при 100Х селективности. 30 приготовленного катализатора и 5 г Пример 5. Для гидратации ?%-ного водного раствора акрилонитриакрилонитрила готовят катализатор, ла. Гидратацию проводят при 80, С на кЬторый содержит 90 восстановленно- протяжении 1,5 ч. Конверсия акрилонитго медно-магниевого катализатора и рила составляет 94,07. и образуется

10Х смеси солей сульфата натрия и . 5,27. этиленциангидрина. сульфата меди при массовом соотноше- П. р и м е р 8. Для гидратации

35 нии 1:2,5. Состав катализатора и ус- акрилонитрила готовят катализатор, коловия проведения. восстановления ана- торый содержит 937 восстановленного логичны примеру медно-магниевого катализатора и 77

Для пРоведения Реакции гидрата- 40 сульфата меди. ции берут 0,24 r приготовленного ката- Для проведения реакции берут 0,24 r лизатора и 5 г 7Х-ного водного раст- приготовленного катализатора и 5 r вора акрилонитрила. Гидратацию про- ?Х-ного водного раствора акрилонитводят при 80 С на протяжении 1,5 ч. . рила, Гидратацию проводят при 80 С о о

Конверсия акрилонитрила составляет 45 на протяжении 1,5 ч. Конверсия акри85,4 при 100Х селективности. лонитрила составляет 93,0Х и образуПолученные результаты сведены в ется 4,3 этиленциангидрина. таблицу. Очистку полученного водного растВведение смеси солей сульфата нат- вора акриламида от ионов металлов рия. и сульфата меди к медно-магние-.

50 переменной валентности которые являВ вому катализатору < 4% снижает селек- ются ингибиторами полимеризации, т.е. тивность процесса до 95,6 (пример 1), от.ионов меди, можно проводить их а повышение количества смеси солей переводом в водонерастворимые соеди. сульфата натрия и сульфата меди нения с последующей фильтрацией, на() 77) приводит к снижению конверсии пример добавлением фосфорной кислоты акрилонитрила в акриламид до 85,4Х или ее солей.

55 (пример 5); Поэтому введение смеси При замене части сульфатов меди солей сульфата натрия и,сульфата меди на сульфат натрия соответственно в количестве 4,0-7,07. от массы ката- уменьшается количество добавляемых

Формула изобретения

Пример Температура, Количество С добавок, 7

Селектив-, ность, Ж

Конверсия акрилонитрила, 7

94,0

94,8

93,2 .92,7

85,4

2,0

4,0

5,5

7,0

10,0

95,6

100

Составитель В.Мякушева

Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай

Редактор Н.Гунько

Заказ 815

Тираж 335

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина,101.

5 15588 фосфатов для нейтрализации ингибирующего влияния ионов меди, так как ионы натрия не являются ингибиторами полимеризации.

Понижение селективности медно-магниевого катализатора связано с возможным образованием гидридов меди при восстановлении (250-400 С). При этих температурах гидрид меди является летучим соединением, которое быстро разлагается, Осевшая на поверхности катализатора металлическая медь из гидрида содержит атомы с более низким координационным числом, чем остальная чедь, и склонна к гидратированию.

Вследствие этого в водной среде в про.цессе гидратации на поверхности катализатора образуются гидроксиды меди, которые и являются причиной об- 20 разования побочного продукта.

Увеличение в реакционной смеси концентрации солей (сульфата натрия

93 6 и сульфата меди) приводит к удалению с поверхности катализатора гидроксидов меди, что способствует повышению

ceJIeKTHBBOCTH.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет исключить возможность образования побочного продукта — этиленциангидрина и повысить селективность процесса до 1007.

Способ получения акриламида гидратацией акрилонитрила на медно-магнием вом катализаторе при 80 С, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения селективности, процесс ведут в присутствии смеси сульфата меди и сульфата натрия, взятых в соотношении 2,5:1, в количестве 4,0-7,0Х от массы катализатора.