RS20060606A - Postupak dobijanja karboksilnih kiselina i njihovih derivata - Google Patents
Postupak dobijanja karboksilnih kiselina i njihovih derivataInfo
- Publication number
- RS20060606A RS20060606A RSP-2006/0606A RSP20060606A RS20060606A RS 20060606 A RS20060606 A RS 20060606A RS P20060606 A RSP20060606 A RS P20060606A RS 20060606 A RS20060606 A RS 20060606A
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- range
- mordenite
- catalyst
- methanol
- carbon monoxide
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/10—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/10—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide
- C07C51/12—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide on an oxygen-containing group in organic compounds, e.g. alcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/36—Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/36—Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates
- C07C67/37—Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates by reaction of ethers with carbon monoxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Dobijanje alifatične karboksilne kiseline koja ima (n+1) ugljenikovih atoma, gde n je celi broj do 6, i/ili njenog estra ili anhidrida može se postići dovođenjem u kontakt alifatičnog alkohola koji ima n ugljenikovih atoma i/ili njegovog reaktivnog derivata sa ugljen monoksidom koji je suštinski bez halogena ili njihovih derivata, na temperaturi u opsegu 250-600°C i na pritisku u opsegu 10 do 200 bara u prisutvu katalizatora koji se suštinski sastoji od mordenita koji ima kao elemente strukture silicijum, aluminijum i jedan ili više od galijuma, bora i gvožđa i koji je jonski izmenjen ili na drugi način izmenjen dodavanjem bakra, nikla, iridijuma, rodijuma ili kobalta.
Description
POSTUPAKDOBIJANJA KARBOKSILNIH KISELINA I NJIHOVIH
DERIVATA
Prikazani pronalazak se odnosi na postupak dobijanja alifatičnih karboksilnih kiselina i/ili njihovih derivata reagovanjem odgovarajućeg alkohola ili njegovog reaktivnog derivata sa ugljen monoksidom u prisustvu mordenita izmenjenog dodavanjem metala, kao katalizatora.
Pripremanje sirćetne kiseline iz metanola i ugljen monoksida je dobro poznat, karbonilacioni postupak koji se izvodi komercijalno. Na komercijalnoj skali proizvodnje sirćetne kiseline raditi se u homogenom postupku u tečnoj fazi u kome karbonilaciona reakcija je katalizovana sa rastvornim rodijurn/jodidnim kompleksom u alkil jodidu kao što je metil jodid. Glavni nedostaci ovog postupka su upotreba jodida koja može voditi do korozionih problema i teškoća u vezi sa odvajanjem komponenti proizvoda i katalizatora iz jedne faze. Oba ova nedostatka mogu biti prevaziđena ukoliko se razvije heterogeni postupak u gasnoj fazi koji koristi čvrsti katalizator bez jodida.
GB 1185453 opisuje izvesne višefazne katalizatore koji sadrže katalitički aktivan metal uključujući unutar grupe bakar, rodijum i iridijum, i koji se nalaze na nosaču od materijala širokog opsega koji uključuje silicijum diokside, aluminijum okside, ugljenike, zeolite, gline i polimere. Smatra se da su ovi multifazni katalizatori korisni u karbonilaciji metanola u heterogenoj gasnoj fazi do sirćetne kiseline sa halogenidnim promoterom. Slični postupak je opisan u GB 1277242, mada ni jedan patent ne daje primer zeolita u takvom postupku.
US 4612387 opisuje postupak pripremanja monokarboksilnih kiselina i estara koji se sastoji od dovođenja u kontakt ugljen monokida sa mohidroksilnim alkoholom koji ima od 1 do 4 ugljenikovih atoma u prisustvu kristalnog alumino-silikatnog zeolita koji ima odnos silicijum dioksida prema aluminijum oksidu od bar oko 6 i indeks ograničenja koji je u opsegu od 1 do 12 pod pritiskom od bar 1 atmosfere. Najpoželjniji zeoliti prema ovoj definiciji su ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-38 i ZSM-35, $ ZSM-5 je naročito poželjen. Zeoliti tipa mordenita koji imaju indeks ograničenja od 0.4, na koje se poziva u primeru VI, ciklus 30, gde je pokazano da oblik vodonika nije katalitički efikasan. Poželjni zeoliti su pogodno modifikovani da uključuju metale grupe IB, IIB, IVB ili VIII, od koj ih j e naj poželj nij i bakar.
J Catalvsis, 71, 233-43 (1981) opisuje upotrebu fotoelektronske spektroskopije (ESCA) u određivanju aktivnosti katalizatora rodijum mordenita i drugih katalizatora rodijuma na nosaču prema karbonilaciji metanola u sirćetnu kiselinu.
DE 3606169 opisuje postupak dobijanja sirćetne kiseline, metil acetata i/ili dimetil etra, karbonilacijom anhidrovanog metanola, metil acetata i/ili dimetil etra u prisustvu zeolita koji sadrži kobalt ili zeolita pomešanog sa kobaltovim solima. Karbonilacija je opciono izvedena u prisustvu halogenida. Kao poželjni zeoliti opisani su oni pentasil tipa čija veličina pora intermedijera je između onih zeolita A sa jedne strane i zeolita X i Y sa druge.
Chemistrv Letters str. 2047-2050 (1984) se tiče karbonilacije u gasovitoj fazi metanola bez halogenog promotera. Tabela 1 u ovom članku se odnosi na tri primera izvedena na 200°C i pritisku od 10 bar, u kome su kao katalizatori korišćeni vodonik mordenit i bakar mordenit. U sva tri slučaja prinosi su veoma niski u odnosu na slične eksperimente koje koriste katalizator na bazi ZSM-5.
EP 0596632 Al opisuje postupak za dobijanje preparata alifatičnih karboksilnih kiselina dovođenjem u kontakt alkohola ili njegovog reaktivnog derivata sa ugljen monoksidom, suštinski bez prisustva halogena ili njihovih derivata, u prisustvu katalizatora koji se sastoji suštinski od zeolita mordenita jonski izmenjenog ili izmenjenog dodavanjem bakra, nikla, rodijuma ili kobalta, karakterisan time, da se postupak izvodi u opsegu od 300°C do 600°C i pritisku u opsegu od 15 do 200 bara.
Prema tome postoji potreba za poboljšanim heterogenim postupkom u gasnoj fazi za dobijanje karboksilnih kiselina i/ili njihovih derivata iz alkohola i/ili njegovih reaktivnih derivata i ugljen monoksida korišćenem kao katalizatora zeolita izmenjenog dodavanjem metala, i koji je izveden suštinski bez prisustva halogena ili njihovih derivata.
Sada je ustanoveljeno da zeolit mordenit (na koji se ovde kasnije poziva kao na mordenit), koji je modifikovan tako da uključuje u strukturu dodatne metale pored silicijuma i aluminijuma, obezbeđuje poboljšanu selektivnost proizvoda (prema sirćetnoj kiselini ili njenim derivatima) i/ili poboljšanu stabilnost katalizatora.
Prema tome, prikazani pronalazak obezbeđuje postupak pripremanja alifatične karboksilne kiseline koja ima (n+1) ugljenikov atom, gde nje celi broj do 6, i/ili njen estar ili anhidrid koji se sastoji od dovođenja u kontakt alifatičnog alkohola koji ima n ugljenikovih atoma ili njegovog reaktivnog derivata sa ugljen monoksidom suštinski bez prisustva halogena ili njegovih derivata i u prisustvu katalizatora na temepraturi u opsegu od 250-600°C i na pritisku u opsegu 10 do 200 bara, karkaterisan time, što katalizator sadrži suštinski mordenit koji ima kao elemente strukture silicijum, aluminijum i jedan ili više od galijuma, bora i gvožđa, koji je jonski izmenjen ili na drugi način izmenjen dodavanjem bakara, nikla, iridijuma, rodijuma ili kobalta.
Postupak prema prikazanom pronalasku koristi modifikovani katalizator mordenita na visokim temperaturama i pritiscima da bi se dobio dobar prinos karboksilnih kiselina i njihovih derivata. Iznenađujuće je nađeno da poboljšana selektivnost i povećana stabilnost katalizatora može biti postignuta korišćenjem mordenita koji je modifikovan dodavanjem jednog ili više od galijuma, bora i gvožđa (elemenata modifikatora strukture), u poređenju sa mordenitom koji ima kao jedine strukturne elemente silicijum i aluminijum.
U postupku prikazanog pronalaska alifatski alkoholi ili njegov reaktivni derivat su karbonilovani sa ugljen monoksidom. Postupak je naročito prihvatljiv za alifatičnr alkohole koji imaju do 6, kao što je do 3 ugljenikovih atoma. Poželjni alokohol je metanol.
Reaktivni derivati alkohola koji mogu biti korišćeni kao alternativa ili dodatno uz alkohol, uključuju dialkil etar, estre alkohola i alkil halogenida. Pogodni reaktivni derivati metanola, na primer, uključujući metil acetat, dimetil etar i metil jodid. Takođe može biti korišćena smeša alkohola i njegovog reaktivnog derivata, na primer, smeša metanola i metil acetata. U jednom izvođenju, gde je korišćen metanol kao alkohol, metanol može biti korišćen kao takav i može poticati iz izvora ugljen monoksida i vodonika, kao što je komercijalno dostupan sintetski gas, u prisustvu pogodnog katalizatora za sintezu alkohola. Opisani su pogodni katalizatori za sintezu metanola, na primer u WO 99/38836 i WO 01/7393. Specifični primer pogodnog katalizatora metanolne sinteze je bakar/cink oksidni katalizator sa ili bez promotera aluminijuma. Sinteza metanola može biti izvedena in situ ili u odvojenom reaktoru iz karbonilacionog postupka prema prikazanom pronalasku.
Proizvod karbonilacionog postupka može biti alifatična karboksilna kiselina i može takođe sadržati estar alifatične karboksilne kiseline. Na primer, gde je alkohol metanol proizvod sadrži sirćetnu kiselinu i može takođe sadržati metil acetat. Estar može biti pretvoren u alifatičnu karboksilnu kiselinu poznatim postupkom. Postupak prema prikazanom pronalasku tako može biti primenjen za sintezu propionske kiseline iz etanola i takođe butanske kiseline iz n-propanola.
Postupak može biti izveden u prisustvu ili suštinski bez prisustva vode. Gde je korišćen reaktivni derivat kao što je estar ili etar kao napajanje, takođe je poželjno napajanje vode u reakciju. Na primer, gde je korišćen dimetil etar kao napajanje, voda je takođe napajana u reakciju, tako da je voda:dimetil etarski odnos veći od 0, a manji ili jednak 1.
Korišćena čistoća ugljen monoksida se ne smatra da je naročito kritična, mada je poželjno da se koristi gasna smeša u kojoj je ugljen monoksid glavna komponeta. Prisustvo male količine nečistoća, kao što je azot i plemeniti gasovi, može biti tolerisano. Pored toga, smeše ugljen monoksida i vodonika dobijene reformisanjem ili parcijalnom oksidacijom ugljovodonika (gasa za sinteze) takođe mogu biti korišćene u postupku prema prikazanom pronalasku.
Katalizator korišćen u postupku prema prikazanom pronalasku je modifikovani zeolit mordenit koji je jonski izmenjen ili na drugi način izmenjen dodavanjem bakra, nikla, iridijuma, rodijuma ili kobalta. Struktura modernita je dobro poznata i definisana na primer u 'Atlas of Zeolite Structure Types' od W M Meier i D H Olson objavljenom od Structure Commision of International Zeolite Association 1978. Dalje je karakterisan i sa indeksom ograničenja od 0.4 i odnosom silicijum dioksida prema aluminijum oksidu u opsegu od 8:1 do 20:1. Dobro je poznato za ljude iz struke da odnos silcijum dioksida prema aluminijum oksidu može biti povećan korišćenjen dealuminacionih tehnika, na primer, hidro-termalnim tretmanom ili kvašenjem mordenita sa kiselinom. Mordenit takođe poseduje karakteristični uzorak difracije X zraka na prahu koji je dobro poznat ljudima iz struke. Za postupke prema prikazanom pronalasku poželjno je da mordenit ima odnos silicijum dioksida prema aluminijum oksidu u opsegu 8:1 do 50:1, poželjno u opsegu 10:1 do 30:1 i najpoželjnije u opsegu 15:1 do 25:1.
Elementi modifikatori strukture (galijum, bor i/ili gvožđe) mogu biti uneti u strukturu pomoću konvencionalnih sredstava. Na primer, mordenit može biti sintetisan korišćenjem pogodnih prekusora struktunih komponenti silicijuma, aluminijuma i galijuma, gvožđa i/ili bora, kao što za mordenit modifikovan galijumom, reaguje zajedno smeša koja sadrži dimljeni silicijum dioksid, galijum nitrat i natrijum aluminat.
Za postupak prema prikazanom pronalasku poželjno je da mordenit ima odnos silicijum dioksida prema oksidima elemenata modifikatorima strukture (tj. ukupno galijum oksida, bor oksida i gvožđe oksida) u opsegu 10:1 do 50:1, poželjno u opsegu 20:1 do 50:1 i poželjnije u opsegu 30:1 do 40:1.
Element modifikator strukture je poželjno galijum. Prema tome, poželjno je da mordenit ima odnos silicijum dioksida prema galijum oksidu u opsegu od 10:1 do 50:1, poželjno u opsegu 20:1 do 50:1 i najpoželjnije u opsegu 30:1 do 40:1.
Pre upotrebe kao katalizatora, mordenit je jonski izmenjen ili na drugi način izmenjen dodavanjem bakra, nikla, rodijuma, iridijuma ili kobalta. Ukoliko u mordenitu može biti jonski izmenjeno do oko 80% mesta koja se mogu zameniti katjonima na zeolitu, ona mogu biti zamenjena na pr. Cu2+, Ir3+ ili Rh3+ jonima dobro poznatim u tehnici. Poželjno je da su preostali katjoni u izmenjenom moredenitu protoni s obzirom da je pogodno početi postupak izmene od amonijum ili vodoničnog oblika.
Kao alternativa jonskoj izmeni, amonijum ili vodonični oblik mordenita mogu biti impregnirani sa rastvorom soli metala i zatim osušeni. Ukoliko je korišćen amonijum oblik, poželjno je kalcinisati mordenit posle izmene dodavanjem ili jonske izmene. Korišćene količine poželjno su takve da proizvode katalizator koji ima sadržaj metala od 0.5 do 10% težinskih u odnosu na ukupan katalizator.
Poželjno, katalizator mordenit je aktiviran pre upotrebe, na primer, podvrgvanjem katalizatora mordenita bar jedan sat povišenim temepraturama uz proticanje azota, ugljen monoksida ili vodonika.
Postupak prema prikazanom pronalasku je izveden propuštanjem pare metanola i gasa ugljen monoksida kroz fiksni ili pokretni sloj katalizatora održavan na poželjnoj temepraturi i pritisku. Takva postupak je izvođen suštinski bez jodida. Smatra se daje suštinski sadržaj jodida u gasovima za napajanje manji od 500 ppm, a poželjno manji od 100 ppm.
Postupak je izveden u temperaturnom opsegu 250 do 600°C, poželjno 250 do 400°C i na pritisku opsegu 10 do 200 bara, poželjno 10 do 150 bara, kao što je 25 do 100 bara.
Molarni odnos ugljen monoksida prema metanolu je poželjno u opsegu 1:1 do 60:1, poželjno 1:1 do 30:1, najpoželjnije 2:1 do 10:1. Ukoliko je napajanje u sloj katalizatora u tečnom obliku, brzina tečnosti u prostoru po satu (LHSV-Liquid Hourly Space Velocits) metanolnog napajanja će poželjno biti u opsegu 0.5 do 2.
Karboksilne kiseline dobijene postupkom prema prikazanom pronalasku mogu biti uklonjene iz pare i posle kondenzovane do tečnosti. Karboksilna kiselina može biti zatim prečišćena korišćenjem konvencionalnih tehnika, kao što je destilacija.
Pronalazak će sada biti prikazan pozivanjem na sledeće primere.
Primeri
Sinteza mordenita
Uporedni primer A: Sinteza Ga mordenita
Tetraetil amonijum bromid (TEA) (9.47 g) je rastvoren u 30 g destilovane vode i zatim je dodat u suspenziju 22.26 g dimljenog silicijum dioksida (Cab-O-Sil) u 150 g destilovane vode. Rezultujuća smeša je iscrpno mešana. Dodat je rastvor natrijum hidroksida (6.75 g) u 30 g destilovane vode u suspenziju i smeša je zatim mešana jedan sat. Posle ovog perioda rastvor galijum nitrata je pripremljen rastvaranjem 7.53 g galijum nitrata u 70 g destilovane vode. Galijum nitratni rastvor je zatim dodat u suspenziju silicijum dioksida i rezultujući gel je mešan još 1 sat. Izračunato je da je stehiometrija gela: 25.2 Si02. 1.0 Ga203. 5.7 Na20. 3.0TEABr. 1054H2O
Gel je zatim premešten u autoklav od nerđajućeg čelika i zagrejan na 150°C u toku 16 dana. Posle ovog vremenskog perioda autoklav je ohlađen i sadržaj je proceđen i ispran sa obilnim količinama destilovane vode. Bela čvrsta susptance je zatim osušena na 120°C u toku noći.
Analiza difrakcije X-zraka je pokazala da materijal ima visoko kristalnu strukturu i strukturu mordenita. Hemijska analiza je ustanovila da materijal ima strukturni sastav Si02/Ga203=31.1.
Primer1:SintezaGa/ Almordenita sa ' niskim AY
Gel za sintezu mordenita je pripremljen prema postupku Uporednog primera A osim što smeša rastvora galijum nitrata i natrijum aluminata je dodata u reakcionu smešu. Ovo je postignuto dodavanjem natrijum nitratnog rastvora (6.02 g rastvoreno u 35 g destilovane vode) i rastvora natrijum aluminata (0.50 g rastvoreno u 35 g destilovane vode) u silika gel uz intenzivno mešanje. Posle mešanja u toku jednog sata rezultujući gel je premešten u atoklav od nerđajućeg čelika i zagrevan na 150°C u toku 11 dana. Izračunato je daje stehiometrija gela: 126.4 Si02. 4.0 Ga203. 1.0 A1203. 29.6 Na20. 15.2 TEABr. 5276 H20
Posle ovog vremena autoklav je ohlađen i sadržaje je proceđen i ispran sa obilnom količinom destilovane vode. Bela čvrsta supstanca je zatim osušena na 120°C u toku noći.
Analiza difrakcije X-zraka je pokazala da materijal ima visoko kristalnu strukturu i strukturu mordenita. Hemijska analiza je otkrila da zeolit mordenit ima u strukturi i galijum i aluminij umi i ima strukturni sastav Si02/Ga203=32.6 i Si02/Al203=102.4.
Primer 2: SintezaGa/ Almordenitasa ' visokimAP
U ovom primeru zeolit Ga/Al mordenit je sintetisan sa povećanom količinom aluminijuma u strukturi. Postupak iz primera 1 je ponovljen osim što je količina dodatog natrijum aluminata povećana sa 0.50 g do 2.88 g. Izračunato je daje sterohemija gela: 48.5 Si02. 1.5Ga203. 1.0 A1203. 29.6 Na20. 15.2 TEABr. 5276 H20 Rezultujući gel je zagrejan na 150°C u toku 14 dana. Rezultujuća kristalna supstanca je proceđena, isprana sa obilnom količinom vode i osušena na 120°C u toku noći. Analiza difrakcije X-zraka je pokazala da materijal ima visoko kristalnu strukturi i strukturu mordenita. Hemijska analiza je otkrila da zeolit mordenit ima u strukturi galijum i aluminujum i ima strukturni sastav Si02/Ga203=39.2 i Si02/Al203=19.4.
Uporedni primer B: sinteza mordenita sa ' niskim Al'
Mordenit sa ' niskim Al' je pripremljen natapanjem sa kiselinom. 30 g komercijalno dostupnog zeolita mordenita (npr. PQ, CBV20A, Si02/Al203=19.4) je refluktovano u toku 2 sata u rastvoru hlorovodonične kiseline pripremljene rastvaranjem 24 ml koncentrovane hlorovodonične kiseline sa 76 ml destilovane vode. Posle ovog perioda čvrsta supstanca je proceđena i isprana sa obilnom količinom destilovane vode.
Analiza difrakcije X-zraka je pokazala da materijal ima visoko kristalnu strukturu i strukturu modernita. Hemijska analiza je otkrila da je strukturni sastav SiO2/Al2O3=36.0.
Uporedni primer C: Al mordenit
Komercijalno dostupni zeolit mordenit (pr. PQ, CBV20A, Si02/Al203=19.4) je korišćen kao dalji uporedni primer.
Pripremanje katalizatora
Svaki od katalizatora uporednih primera A do C i primera 1 i 2 su kalcinisani zagrevanjem čvrste supstance na 550°C u toku 6 sati da bi se uklonio organski deo. Mordeniti uporednih primera A do C i primera 1 i 2 su pretvoreni u amonijum oblik dovođenjem u kontakt čvrstih supstanci sa 1.5M rastvorom amonijum nitrata na 80°C u toku 3 sata pre ceđenja i sušenja. Težinski odnos je bilo 25:1, 1.5M rastvora amonijum nitrata prema mordenitu korišćen za izmenu. Postupak izmene je ponavljan tri puta za svaki mordenit.
Mordeniti amonijum-oblika su pretvoreni u kisele oblike izmenjene dodavanjem bakra, impregniranjem mordenita sa rastvorom bakra, a zatim kalcinisannjem. Svi pripremljeni mordeniti imali su nominalno opterećenje bakra od približ. 7 tež/tež %.
Sledeći postupak pozivanjem na uporedni primer Bje ilustracija za postupak izmene dodavanjem bakra. 23.04 g amonijum oblika mordenita sa 'niskim Al' pripremljeno u Uporednom primeru B dodato je u rastvor bakar nitrat trihidrata (6.33 g) u 140g destilovane vode i intenzivno mešan. Rastvor je uparen do suva zagrevanjem na 80°C. Plava čvrsta supstanca je kalcinisana na 500°C u toku 2 sata. Hemijska analiza je otkrila da materijal sadrži 6.6 tež/tež % Cu. Napravljene su pelete katalizatora lomljenjem zeolita koji je izmenjen dodavanjem bakra na 10 tona u infracrvenoj presi i rezultujuća tableta je lomljena i materijal je prosejan do veličine u opsegu 250-850 mikrona.
Metanolna karbonilacija
Svaki od katalizatora Uporednog primera A do C i primera 1 i 2 su korišćeni da kazalizuju reakciju metanola i ugljen monoksida u jednom propuštanju kroz mikroreaktor pod visokim pritiskom. Korišćena zapremina katalizatora tipično je bila 10 ml. Pred-sloj granula karborunduma je korišćen da obezbedi efikasno predhodno zagrevanje reaktanata pre kontakta sa katalizatorom. Katalizatori su aktivirani proticanjem azota (100 ml/min) na 350°C u toku 16 sati i zatim redukovani pod ugljen monoksidom (200 ml/min) na 350°C u toku 2 sata. Sistem je zatim doveden pod pritisak od 25 atm korišćenjem regulatora za povratni pritisak. Protok ugljen monoksida je prilagođen na 800 ml/min i metanol je napajan u reaktor preko pumpe (brzina = 0.15 ml/min). Tečni i čvrsti proizvodi su sakupljeni u hladnom trapu, dok gasni proizvodi i reaktanti su uzorkovani u donjoj struji regulatora sa povratnim pritiskom.
Reakcija je uzorkovana svaka tri sata. Svi uzorci su analizirani gasnom hromatografijom van linije. Nivo obrazovanog ugljen dioksida kao sporednog proizvoda iz kompetitivne reakcije vodenog gasa je bio relativno nizak u svim slučajevima i bio je u opsegu od 1 do 10 mol% mola ukupnog obrazovanog proizvoda.
Rezultati karbonilacionih eksperimenata su dati u tablama 1 do 3.
Rezultatiu Tabeli 1 pokazuju da katalizator koji ima struktru mordenita koji sadrži galijum (Uporedni primer A) sposoban je da katalizuje nejodidnu karbonilaciju metanola u sirćetnu kiselinu. Međutim, katalizatori Primera 1 i 2, gde su u obe strukture mordenita prisutni aluminijum i galijum mnogo se više aktiviraju i može biti postignuta selektivnost prema proizvodima, sirćetnoj kiselini i metil acetatu. Prednosti korišćenja i aluminijuma i galijuma u strukturi mordenita na selektivnost proizvoda je dalje pokazana u Tabeli 2.
Može se videti iz Tabele 2 da visoka aktivnost, potvrđena niskom selektivnosti DME i visokom selektivnosti prema sirćenoj kiselini i proizvodima metil acetata može biti postignuta sa katalizatorima mordenita koji sadrže Ga i Al (primer 2) u poređenju sa jedinim sistemom samo sa aluminijumom, koji daje relativno visoku selektivnost prema ugljvodoničnim sporednim proizvodima pri visokom sadržaju aluminijuma u strukturi i niskoj aktivnosti (što je posvedočeno visokom količinom proizvedenog DME) pri niskom saržaju aluminijuma u strukturi.
Tabela 3 pokazuje da značajna selektivnost za katalizatore prema sirćetnoj kiselini i metil acetatu je zadržana prema prikazanom pronalasku čak i posle 70 sati u struji.
Claims (23)
1. Postupak dobijanja alifatične karboksilne kiseline koja ima (n+1) ugljenikovih atoma, gde nje celi broj do 6, i/ili njen estar ili anhidrid, a postupak čini dovođenje u kontakt alifatičnog alkohola koji ima n ugljenikovih atoma i/ili njegovog reaktivnog derivata sa ugljen monoksidom koji je suštinski bez halogena ili njegovog derivata u prisustvu katalizatora na temperaturi u opsegu 250-600°C i na pritisku u opsegu 10 do 200 bara, naznačen time, što se katalizator sastoji suštinski od mordenita koji ima kao elemente strukure silicijum aluminijum i jedan ili više od galijuma, bora i gvožđa i koji je jonski izmenjen ili na drugi način izmenjen dodavanjem bakra, nikla, iridijuma, rodijuma ili kobalta.
2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što strukturni elementi su silicijum, aluminijum i galijum.
3. Postupak prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što mordenit je jonski izmenjen ili izmenjen dodavanjem bakra.
4. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time, što mordenit ima odnos silicijum dioksida prema aluminijumu oksidu u opsegu 10:1 do 30:1.
5. Postupak prema bilo kome od prethodnih zahteva, naznačen time, što mordenit ima odnos silicijum dioksida prema oksidima galijuma, bora i gvožđa u opsegu od 20:1 do 50:1.
6. Postupak prema zahtevu 5, naznačen time, što odnos silicijum dioksida prema galijum oksidu je u opsegu 20:1 do 50:1.
7. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time, što mordenit je jonski izmenjen sa bakrom, niklom, iridijumom, rodijumom ili kobaltom.
8. Postupak prema bilo kom od zahteva, naznačen time, što mordenit ima do 80% svojih zamenjivih mesta jonski zamenjenih sa bakrom, niklom, iridijumom, rodijumom ili kobaltom.
9. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time, što katalizator ima sadržaj metala od 0.5 do 10% težinskih na osnovu ukupne težine katalizatora.
10. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time, što je katalizator aktiviran pre upotrebe.
11. Postupak prema zahtevu 10, naznačen time, stoje katalizator aktiviran dovođenjem u kontakt katalizatora sa azotom, ugljen monoksidom ili vodonikom koji protiču u toku bar jednog sata na povišenoj temepraturi.
12. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time, što para ugljen monoksida i metanola je napajana kroz fiksni ili pokretni sloj katalizatora suštinski bez jodida.
13. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time, što alifatični alkohol je metanol.
14. Postupak prema zahtevu 13, naznačen time, što je metanol nastao iz smeše ugljen monoksida i vodonika.
15. Postupak prema zahtevu 14, naznačen time, što je metanol stvoren in situ.
16. Postupak prema bilo kom od prethodnog zahteva, naznačen time, što je dimetil etar korišćen kao reaktivni derivat.
17. Postupak prema zahtevu 16, naznačen time, što je korišćena smeša metanola i dimetil etra.
18. Postupak prema zahtevu 16, naznačen time, što je voda korišćena kao napajanje u postupaku.
19. Postupak prema zahtevu 18, naznačen time, što molski odnos voda:dimetil etar je u opsegu (veći od 0) do manji ili jednak 1.
20. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 17, naznačen time, što je postupak izveden u suštinski bez prisustva vode.
21. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time, što je postupak izveden na temperaturi u opsegu od 250 do 400°C i na pritisku u opsegu 10 do 150 bar.
22. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time, što molski odnos ugljen monoksida prema metanolu je u opsegu 1:1 do 30:1.
23. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time, što brzina tečnosti kroz prostor po satu metanola je u opsegu od 0.5 do 2.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB0409490.0A GB0409490D0 (en) | 2004-04-28 | 2004-04-28 | Process |
| PCT/GB2005/001202 WO2005105720A1 (en) | 2004-04-28 | 2005-03-24 | Process for preparing carboxylic acids and derivatives thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RS20060606A true RS20060606A (sr) | 2008-09-29 |
| RS53631B1 RS53631B1 (sr) | 2015-04-30 |
Family
ID=32408189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20060606A RS53631B1 (sr) | 2004-04-28 | 2005-03-24 | Postupak dobijanja karboksilnih kiselina i njihovih derivata |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7642372B2 (sr) |
| EP (1) | EP1740525B1 (sr) |
| JP (1) | JP5161565B2 (sr) |
| KR (1) | KR101167542B1 (sr) |
| CN (1) | CN1950321B (sr) |
| AT (1) | ATE542789T1 (sr) |
| BR (1) | BRPI0510374B8 (sr) |
| CA (1) | CA2562392C (sr) |
| ES (1) | ES2379467T3 (sr) |
| GB (1) | GB0409490D0 (sr) |
| MY (1) | MY143471A (sr) |
| RS (1) | RS53631B1 (sr) |
| RU (1) | RU2383526C2 (sr) |
| TW (1) | TWI340739B (sr) |
| UA (1) | UA88901C2 (sr) |
| WO (1) | WO2005105720A1 (sr) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060252959A1 (en) | 2005-05-05 | 2006-11-09 | The Regents Of The University Of California | Process for carbonylation of alkyl ethers |
| US20070020451A1 (en) | 2005-07-20 | 2007-01-25 | 3M Innovative Properties Company | Moisture barrier coatings |
| GB0601861D0 (en) * | 2006-01-30 | 2006-03-08 | Bp Chem Int Ltd | Process |
| GB0607394D0 (en) * | 2006-04-12 | 2006-05-24 | Bp Chem Int Ltd | Process |
| GB0607395D0 (en) * | 2006-04-12 | 2006-05-24 | Bp Chem Int Ltd | Process |
| US7507855B2 (en) | 2006-12-15 | 2009-03-24 | The Regents Of The University Of California | Process for carbonylation of aliphatic alcohols and/or ester derivatives thereof |
| EP2114850A4 (en) * | 2006-12-15 | 2013-03-27 | Univ California | METHOD FOR CARBONYLATING ALIPHATIC ALCOHOLS AND / OR REACTIVES DERIVATIVES THEREOF |
| EP1985607A1 (en) * | 2007-04-26 | 2008-10-29 | BP Chemicals Limited | Process for the carbonylation of dimethyl ether |
| EP1985608A1 (en) * | 2007-04-26 | 2008-10-29 | BP Chemicals Limited | Process for the carbonylation of dimethyl ether |
| EP1985362A1 (en) * | 2007-04-26 | 2008-10-29 | BP Chemicals Limited | Process for the carbonylation of dimethyl ether |
| EP1985606A1 (en) * | 2007-04-26 | 2008-10-29 | BP Chemicals Limited | Process for the carbonylation of dimethyl ether |
| US8187434B1 (en) * | 2007-11-14 | 2012-05-29 | Stion Corporation | Method and system for large scale manufacture of thin film photovoltaic devices using single-chamber configuration |
| EP2072124A1 (en) | 2007-12-19 | 2009-06-24 | BP Chemicals Limited | Regeneration of zeolite carbonylation catalysts |
| EP2072125A1 (en) | 2007-12-19 | 2009-06-24 | BP Chemicals Limited | Ion exchanged mordenite carbonylation catalyst |
| EP2072123A1 (en) * | 2007-12-19 | 2009-06-24 | BP Chemicals Limited | Regeneration of zeolite carbonylation catalysts |
| EP2085375A1 (en) | 2007-12-20 | 2009-08-05 | BP Chemicals Limited | Process for the production of acetic acid and/or methyl acetate in the presence of a zeolite of structure type MOR |
| ES2439585T3 (es) * | 2008-05-20 | 2014-01-23 | Dalian Institute Of Chemical Physics, Chinese Academy Of Sciences | Proceso para la producción de ácido glicólico |
| EP2177499A1 (en) | 2008-10-13 | 2010-04-21 | BP Chemicals Limited | Carbonylation process |
| EP2174713A1 (en) * | 2008-10-13 | 2010-04-14 | BP Chemicals Limited | Dealumination process |
| EP2199272A1 (en) * | 2008-11-27 | 2010-06-23 | BP Chemicals Limited | Carbonylation process |
| EP2198963A1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-23 | BP Chemicals Limited | Bound mordenite zeolite carbonylation catalyst |
| RU2422203C1 (ru) * | 2009-11-26 | 2011-06-27 | Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН | Катализатор, способ его приготовления и способ получения метилацетата |
| CA2866806C (en) * | 2011-11-10 | 2016-06-21 | Pioneer Energy, Inc. | Synthesis of high caloric fuels and chemicals |
| US9421522B2 (en) * | 2011-12-28 | 2016-08-23 | Eastman Chemical Company | Iridium catalysts for carbonylation |
| TW201441188A (zh) * | 2013-03-08 | 2014-11-01 | Bp Chem Int Ltd | 羰基化方法(一) |
| WO2014135661A1 (en) | 2013-03-08 | 2014-09-12 | Bp Chemicals Limited | Carbonylation catalyst and process |
| JP5918190B2 (ja) * | 2013-10-05 | 2016-05-18 | ザ レジェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア | 脂肪族アルコール及び/又はその反応性誘導体のカルボニル化方法 |
| CN109476579B (zh) | 2016-04-19 | 2021-11-02 | 英力士乙酰英国有限公司 | 生产乙酸甲酯的羰基化工艺 |
| US9938217B2 (en) | 2016-07-01 | 2018-04-10 | Res Usa, Llc | Fluidized bed membrane reactor |
| US10189763B2 (en) | 2016-07-01 | 2019-01-29 | Res Usa, Llc | Reduction of greenhouse gas emission |
| US9981896B2 (en) | 2016-07-01 | 2018-05-29 | Res Usa, Llc | Conversion of methane to dimethyl ether |
| GB201705882D0 (en) | 2017-04-12 | 2017-05-24 | Bp Chem Int Ltd | Process |
| CN110963947A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-07 | 张家港格瑞特化学有限公司 | 一种表面活性剂的制备方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4393255A (en) * | 1974-02-19 | 1983-07-12 | Mobil Oil Corporation | Catalytic conversion |
| US4482752A (en) * | 1974-02-19 | 1984-11-13 | Mobil Oil Corporation | Organic compound conversion |
| US4612238A (en) * | 1977-07-18 | 1986-09-16 | Allied Corporation | Fiber reinforced multi-ply stampable thermoplastic sheet |
| NZ195461A (en) | 1979-11-27 | 1983-06-14 | British Petroleum Co | Producing oxygenated hydrocarbon product containing ethanol |
| US4377504A (en) * | 1981-05-01 | 1983-03-22 | Phillips Petroleum Company | Cracking catalyst improvement with gallium compounds |
| US4612387A (en) * | 1982-01-04 | 1986-09-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Production of carboxylic acids and esters |
| GB9008038D0 (en) | 1990-04-09 | 1990-06-06 | Univ Manchester | Gallium zeolites |
| GB9223170D0 (en) * | 1992-11-05 | 1992-12-16 | British Petroleum Co Plc | Process for preparing carboxylic acids |
| US6521783B1 (en) * | 1998-01-29 | 2003-02-18 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Processes for preparing oxygenates |
| JP4882147B2 (ja) | 2000-11-20 | 2012-02-22 | 東ソー株式会社 | 新規mor型メタロアルミノシリケートの製造方法 |
| US7465822B2 (en) * | 2005-05-05 | 2008-12-16 | Bp Chemicals Ltd. | Process for carbonylation of alkyl ethers |
| US20060252959A1 (en) * | 2005-05-05 | 2006-11-09 | The Regents Of The University Of California | Process for carbonylation of alkyl ethers |
-
2004
- 2004-04-28 GB GBGB0409490.0A patent/GB0409490D0/en not_active Ceased
-
2005
- 2005-03-24 WO PCT/GB2005/001202 patent/WO2005105720A1/en not_active Ceased
- 2005-03-24 RU RU2006141684/04A patent/RU2383526C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2005-03-24 CN CN2005800136551A patent/CN1950321B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-24 CA CA2562392A patent/CA2562392C/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-24 RS RS20060606A patent/RS53631B1/sr unknown
- 2005-03-24 US US11/578,718 patent/US7642372B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-24 KR KR1020067022306A patent/KR101167542B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-24 AT AT05729712T patent/ATE542789T1/de active
- 2005-03-24 UA UAA200612274A patent/UA88901C2/uk unknown
- 2005-03-24 BR BRPI0510374A patent/BRPI0510374B8/pt not_active IP Right Cessation
- 2005-03-24 ES ES05729712T patent/ES2379467T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2005-03-24 JP JP2007510094A patent/JP5161565B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-24 EP EP05729712A patent/EP1740525B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2005-03-31 TW TW094110248A patent/TWI340739B/zh not_active IP Right Cessation
- 2005-04-27 MY MYPI20051859A patent/MY143471A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2379467T3 (es) | 2012-04-26 |
| US7642372B2 (en) | 2010-01-05 |
| TWI340739B (en) | 2011-04-21 |
| CA2562392A1 (en) | 2005-11-10 |
| BRPI0510374A (pt) | 2007-11-06 |
| MY143471A (en) | 2011-05-31 |
| US20080091046A1 (en) | 2008-04-17 |
| KR20070002072A (ko) | 2007-01-04 |
| CN1950321B (zh) | 2011-02-23 |
| UA88901C2 (uk) | 2009-12-10 |
| RU2383526C2 (ru) | 2010-03-10 |
| ATE542789T1 (de) | 2012-02-15 |
| EP1740525B1 (en) | 2012-01-25 |
| GB0409490D0 (en) | 2004-06-02 |
| TW200535129A (en) | 2005-11-01 |
| BRPI0510374B1 (pt) | 2015-05-05 |
| JP5161565B2 (ja) | 2013-03-13 |
| RS53631B1 (sr) | 2015-04-30 |
| CN1950321A (zh) | 2007-04-18 |
| BRPI0510374B8 (pt) | 2016-09-13 |
| RU2006141684A (ru) | 2008-06-10 |
| WO2005105720A1 (en) | 2005-11-10 |
| EP1740525A1 (en) | 2007-01-10 |
| KR101167542B1 (ko) | 2012-07-20 |
| JP2007534732A (ja) | 2007-11-29 |
| CA2562392C (en) | 2012-08-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RS20060606A (sr) | Postupak dobijanja karboksilnih kiselina i njihovih derivata | |
| EP2004326B1 (en) | Process for the preparation of carbonylation products | |
| RU2454398C2 (ru) | Способ получения карбоновых кислот и/или их производных | |
| JPH06192165A (ja) | 脂肪族カルボン酸の製造方法および脂肪族アルコールのカルボニル化用触媒 | |
| EP2429980A2 (en) | Carbonylation process | |
| WO2018189162A1 (en) | Process for carbonylating dimethyl ether |