[go: up one dir, main page]

FI64751C - Foerfarande foer katalytisk oxidering av en aromatisk karboxylsyra till motsvarande fenol - Google Patents

Foerfarande foer katalytisk oxidering av en aromatisk karboxylsyra till motsvarande fenol Download PDF

Info

Publication number
FI64751C
FI64751C FI783262A FI783262A FI64751C FI 64751 C FI64751 C FI 64751C FI 783262 A FI783262 A FI 783262A FI 783262 A FI783262 A FI 783262A FI 64751 C FI64751 C FI 64751C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
catalyst
process according
carboxylic acid
zirconium
catalytic
Prior art date
Application number
FI783262A
Other languages
English (en)
Other versions
FI64751B (fi
FI783262A (fi
Inventor
Abraham Perry Gelbein
Ali Mohammad Khonsari
Original Assignee
Lummus Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lummus Co filed Critical Lummus Co
Publication of FI783262A publication Critical patent/FI783262A/fi
Publication of FI64751B publication Critical patent/FI64751B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI64751C publication Critical patent/FI64751C/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/78Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with alkali- or alkaline earth metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C37/50Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions decreasing the number of carbon atoms
    • C07C37/56Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions decreasing the number of carbon atoms by replacing a carboxyl or aldehyde group by a hydroxy group
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

rtfl KUULUTUSjULKAISU , .or ^ W (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 64751 (51) Kv.ik.Vci. 3 B 01 J 23/78, C 07 C 39/02 SUOM I — FI N LAN D (2.1) P«*nttlh*k*imi· — Pat«mam0knfo| 783202 (22) H»k#ml*pllvt— Anaeknlngtdaf 26.10.78 (23) AlkupiM — GUtljhetidij 26.10.78 (41) Tullut luikituksi — Bllvit ofTantllf 22.05.79
Patentti· ja rekirterlhailiti» N«htMtolp»on ). kuuljulkahun pvm.- ,n’
Patent- OCh registerttyrelsen Ansöksn utlagd och utl.skriftsn publteurud -3U*u-^· (32)(33)(31) Pyydetty «tuolkeui -Bejlrd prlorltet 21.11.77 USA(US) 85301+0 (71) The Lvunmus Company, 1515 Broad. Street, Bloomfield, New Jersey 07003, USA(US) (72) Abraham Perry Gelbein, Plainfield, New Jersey, Ali Mohammad Khonsari, Bloomfield, New Jersey, USA(US) (71+) Berggren Oy Ab (5I+) Menetelmä aromaattisen karboksyylihapon katalyyttiseksi hapettamiseksi vastaavaksi fenoliksi - Förfarande för katalytisk oxidering av en aro-matisk karboxylsyra tili motsvarande fenol Tämä keksintö koskee menetelmää aromaattisen karboksyylihapon, jonka aromaattinen ydin on substituoitu vähintään yhdellä karb-oksyyliryhmällä, katalyyttiseksi hapettamiseksi vastaavaksi fenoliksi.
US-patenteissa n;ot 2 727 026 ja 2 852 567 kuvataan menetelmiä fenolien valmistamiseksi aromaattisista karboksyylihapoista käyttäen katalyyttiä, kuten kuparioksidia. Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada parannettu menetelmä ja katalyytti aromaattisen karboksyylihapon hapettamiseksi fenoliksi.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että aromaattinen karboksyylihappo saatetaan kosketuksiin hapen ja höyryn kanssa katalyytin läsnäollessa lämpötilassa välillä 200-400°C ja paineessa välillä 2-20 ilmakehää, hapen ja karboksyyli-ryhmän välisen moolisuhteen ollessa välillä 0,2:1 - 10:1 ja höyryn ja karboksyyliryhmän välisen moolisuhteen ollessa välillä 5:1 - 500:1, joka katalyytti koostuu hapetetusta kuparista, sir-koniumista ja alkalimetallista, jolloin atomisuhde kupari : sirkonium : alkalimetalli on välillä 1:0,2 - 0,5:0,5-2,5.
2 64751
Hapetetusta kuparista, sirkonlumista ja alkalimetallista koostuva katalyytti sisältää näitä metalleja ja happea. Metallit voivat olla läsnä kuparin, sirkoniumin ja alkalimetallin oksidien seoksena tai niiden kompleksina ja tämä sanontatapa kattaa tällaiset seokset ja kompleksit.
Hapetetun kuparin, sirkoniumin ja alkalimetallin muodostamaa katalyyttiä voidaan käyttää ilman sopivaa tukimateriaalia tai sen kanssa. Niinpä katalyytti voi olla esimerkiksi rakeiden, puristeiden jne. muodossa tai tuettuna tukimateriaalille, jonka 2 pinta-ala on korkeintaan 50 m /g; mieluummin α-alumiinioksidille.
Katalyytti voi olla valmistettu joukolla alalla tunnettuja menettelyjä. Niinpä esimerkiksi katalyytti voi olla tuettuna sopivalle tukiaineelle kyllästys- tai spray-kuivaustekniikalla. Vaihtoehtoisesti nämä kolme katalyytin komponenttia voidaan valmistaa rakeiden, puristeiden jne. muotoon. Valmistettaessa tuettua katalyyttiä esim. kyllästämällä, sirkoniumin ja kuparin vesiliukoisia suoloja, kuten nitraatteja liuotetaan veteen ja liuosta käytetään sopivan tukiaineen, kuten alfa-alumiinioksidin kyllästämiseen.
Kyllästetty tukiaine kuivataan ja kalsinoidaan kuparin ja sirkoniumin hapettamiseksi. Saatua katalyyttiä käsitelllään sitten al-kalimetallisuolan, esim. hydroksidin vesiliuoksella, mitä seuraa kuivaus ja kalsinointi hapettumisen aikaansaamiseksi.
Lähtöaineen aromaattinen ydin voi olla bentseeni- tai naftaleeni-ydin. Aromaattinen ydin voi sisältää myös useampia kuin yhden karboksyylisubstituenttiryhmän tai se voi sisältää muita substi-tuenttiryhmiä, kuten alkyyli-, halo- jne. ryhmiä. Suositeltavia lähtöaineita ovat bentseenin ja alkyylibentseenin monokarboksyyli-hapot.
Hapetus suoritetaan molekulaarihapella, jota voidaan käyttää sellaisenaan tai sekoitettuna kaasuihin; kuten ilmana. Edullisesti happea käytetään määrä, joka saa aikaan hapen ja karbok-syyliryhmän väliseksi suhteeksi 0,5:1-5:1.
' ·' S·· Λ* 64751
Reaktio toteutetaan höyryfaasissa vesihöyryn ollessa läsnä laimentimena. Vesihöyry toimii myös vähentäen estereiden muodostumista, jotka ovat seurausta karboksyylihapon ja tuotefe-nolin reaktiosta. Vesihöyryä käytetään edullisesti määrä, joka vastaa höyry/karboksyyliryhmä-moolisuhdetta 10:1-100:1.
Hapetus suoritetaan edullisesti lämpötilassa välillä 250-350°C.
Katalyyttinen hapetus voidaan helposti suorittaa käyttäen jotakin suuresta joukosta höyryn ja kiinteän aineen kosketussysteemejä, esim. käyttäen katalyyttiä kiinteänä tai leijutettuna kerroksena tai siirtoputkityyppisessä kosketussysteemissä. Yllä esitettyjen ja muiden keinojen reaktion toteuttamiseksi pitäisi käydä alaan perehtyneille ilmi oheisista selostuksista.
Keksintöä kuvataan tarkemmin seuraavien esimerkkien avulla.
Esimerkki 1 Katalyytin valmistus 12,0 g (0,05 mol) Cu (N03) 2 ·3H20 ja 18,0 g (0,025 mol) ZrO (NO-j) 2 ·5H20 liuotettiin 30 g:an vettä ja lämmitettiin 70-80°C:een. Liuosta käytettiin kyllästämään 100 g pienen pinta-alan a-alumiinioksidia (Carborundum SAHT 99, 4-8 mesh). Märkä katalyytti kuivattiin ja sitä kalsinoitiin 750°C:ssa kaksi tuntia, jona aikana nitraatit hajosivat vastaaviksi oksideikseen. Tätä katalyyttiä (100 g) käsiteltiin liuoksella, jossa oli 4,3 g (0,077 mol) KOH 30 g:ssa vettä. Saatu katalyytti kuivattiin ja sitä kalsinoitiin 500°C:ssa suunnil- 64751 leen 16 tuntia, valmiilla katalyytillä oli seuraava koostumus (paino-%.); 4,0 % CuO, 3,0 % Zr02, 3,6 % K20, loput alumiinioksidia.
Esimerkki II
Esimerkin I katalyytin aktiivisuus ja selektiivisyys fenolin tuottamisessa bentsoehaposta mitattiin kiinteäkerroksisessa reaktorissa. Reaktori oli vaipalla varustettu 30,5 cm pitkä ja halkaisijaltaan 2,5 cm:n 316 ruostumaton teräsputki. Kiehuvaa Dowtherm-nestettä käytettiin vaipassa lämpötilan säätämiseen. Syöttö valmistettiin annostelemalla vettä reaktoripaineessa olevan kuumentimen läpi, johtamalla näin muodostettu höyry bentsoehappokyllästimen läpi, jota pidettiin lämpötilassa, jota vaaditaan halutun bentsoehappo/vesisuh-teen saamiseen ja sekoittamalla sitten tämä virta haluttuun määrään ilmaa. Reaktori sisälsi 60 g katalyyttiä. Toimintaolosuhteet ja tulokset esitetään taulukossa I.
64751 s <#> I I >1 «H >1
O G I
g o x -h t—
UH O Ό - - I
·. -H -H Ή ID tN
P Q rH M
a> Ό
> I
> O rH rH CM
U) G - - '
•H 0) -H VO σι CM
> Cu rH f"· VO 00 •rl
•H
P
M I -H
(1) P G CO O O
rH Cd) - *· ·>
<D O) Q) (N N M
co m tn x: \
I ftJ
•H tn rH
(0 tn to vo r- m
O 4J rH 00 CM
O tn to oo Ί· r—
P X M O O O
G ftJ * - -
(0 ·η D> O O O
«d ns \ CO M D* u Φ
M > <#> rH Γ- VO
GO ‘ ' O O -h m n cm
Ui «in n vo ro «
D I
iJ M * - D -h tn ^ < > 3 Λ
Eh tn 0) Eh
3 CU CO
3 o —' rH O O O
> G I ro O O
3 tn > X vo cm vo
H 3 10 CM CM CM
h ttj as
Eh -U O
tn tt) 3 g vo m cm §rN CM rH rv*·.
QJ O -H O rH rH
PO —' tn x
0 3 O
O tn cm oo rr ro M -H Ä ro r> ro
rH
G O :0 O
p e a
:0 ~ O
> O H rH H
C0| U
I rd o o uo O M -
n-H a ro ro (N
C (0 m - 00 0) vo in o
G I CM CM
•rt ro o oo Για CU CM
Dj VO
o o m
I rH rH O
* ' . :0 ro ro ro
CU <0 III
g rH O O O
:(0 -H CJ oo oo O
a PO CM ΓΜ ro 6 64751 Tämä keksintö on erityisen hyödyllinen siinä, että se saa aikaan parantuneen selektiivisyyden. Lisäksi se saa aikaan taloudellisemman menetelmän aromaattisten karboksyylihappojen konvertoimiseksi fenoleiksi. Tämä etu johtuu: (1) Halvemmasta reaktorisysteemistä (höyryfaasireaktori vastaan nestefaasissa toimiva suolasulatereaktori).
(2) Jätevirran hävittämisvaikeuden eliminoimista. Tavanomaisesta prosessista on laskettava pois sivuvirta sulasta massasta katalyytin aktiivisuuden ylläpitämiseksi. Tämä sivuvirta sisältää raskaita metalleja ja orgaanisia aineita, joita ei voida yksinkertaisesti polttaa tuhkaksi niiden hävittämiseksi.
(3) Jätelämmön talteenotosta. Reaktio on erittäin eksoterminen. Köyryfaasireaktio suoritetaan lämpötila-alueella, joka on suunnilleen 100°C korkeampi kuin nestefaasireaktio, mikä tekee mahdolliseksi ottaa talteen reaktiolämmön (esim. korkeapainehöyrynä) tehokkaammalla lämpötilatasolla.
(4) Mahdollisuudesta suurempiin saantoihin valmistettaessa alkyyli-substituoituja fenoleja (esim. kresoleja). Nämä ovat haihtumatto-mampia kuin fenoli ja tämän vuoksi vaikeampia erottaa tislaamalla nestefaasista. On hyvin tunnettua, että ellei fenoleja poisteta nestefaasista, ne reagoivat edelleen ja tuottavat lopulta tervaa.
. »

Claims (6)

7 64751
1. Menetelmä aromaattisen karboksyylihapon, jonka aromaattinen ydin on substituoitu vähintään yhdellä karboksyyliryhmällä, katalyyttiseksi hapettamiseksi vastaavaksi fenoliksi, tunnettu siitä, että aromaattinen karboksyylihappo saatetaan kosketuksiin hapen ja höyryn kanssa katalyytin läsnäollessa lämpötilassa välillä 200-400°C ja paineessa välillä 2-20 ilmakehää, hapen ja karboksyyliryhmän välisen moolisuhteen ollessa välillä 0,2:1 -10:1 ja höyryn ja karboksyyliryhmän välisen moolisuhteen ollessa välillä 5:1 - 500:1, joka katalyytti koostuu hapetetusta kuparista, sirkoniumista ja alkalimetallista, jolloin atomisuhde kupari : sirkonium : alkalimetalli on välillä 1:0,2 - 0,5:0,5-2,5.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aromaattinen ydin on bentseeni.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aromaattinen karboksyylihappo on alkyylisubstituoitu bentsoehappo, joka hapetetaan kresoliksi.
4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aromaattinen karboksyylihappo on bentsoehappo, joka hapetetaan fenoliksi.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetettu kupari, sirkonium ja alkalimetalli on tuet- 2 tu tukiaineelle, jonka pinta-ala on korkeintaan 50 m /g.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukiaine on α-alumiinioksidi. I .
FI783262A 1977-11-21 1978-10-26 Foerfarande foer katalytisk oxidering av en aromatisk karboxylsyra till motsvarande fenol FI64751C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85304077A 1977-11-21 1977-11-21
US85304077 1977-11-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI783262A FI783262A (fi) 1979-05-22
FI64751B FI64751B (fi) 1983-09-30
FI64751C true FI64751C (fi) 1984-01-10

Family

ID=25314866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI783262A FI64751C (fi) 1977-11-21 1978-10-26 Foerfarande foer katalytisk oxidering av en aromatisk karboxylsyra till motsvarande fenol

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS5920384B2 (fi)
AU (1) AU520114B2 (fi)
CA (1) CA1098888A (fi)
DE (1) DE2844195C2 (fi)
FI (1) FI64751C (fi)
FR (1) FR2409086A1 (fi)
GB (1) GB1602669A (fi)
IT (1) IT1106056B (fi)
NL (1) NL7810528A (fi)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES8300078A1 (es) * 1980-05-16 1982-10-01 Stamicarbon Metodo para la preparacion de fenol sustituido o no susti- tuido
US4390736A (en) * 1980-11-26 1983-06-28 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing phenols

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB978918A (en) * 1962-09-21 1965-01-01 Shell Internationale Res Maatc A process for converting benzene carboxylic acids into phenolic compounds

Also Published As

Publication number Publication date
IT1106056B (it) 1985-11-11
FR2409086B3 (fi) 1981-09-04
DE2844195C2 (de) 1985-02-14
CA1098888A (en) 1981-04-07
JPS5472789A (en) 1979-06-11
GB1602669A (en) 1981-11-11
FR2409086A1 (fr) 1979-06-15
JPS5920384B2 (ja) 1984-05-12
DE2844195A1 (de) 1979-05-23
FI64751B (fi) 1983-09-30
FI783262A (fi) 1979-05-22
NL7810528A (nl) 1979-05-23
AU3992978A (en) 1980-03-27
IT7851770A0 (it) 1978-11-03
AU520114B2 (en) 1982-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101541934B1 (ko) 글리세롤로부터 아크롤레인을 제조하는 방법
EP0043100B1 (en) Oxidation catalyst and process for preparation thereof
US4329517A (en) Process for production of mono- or di-ortho-methyl-substituted phenols by catalytic methylation and catalyst therefor
SU436486A3 (ru) Способ получения ненасыщенной карбоновой кислоты
US4201880A (en) Preparation of ortho-alkylated phenols
US3893951A (en) Catalysts for oxidation reactions
PL83243B1 (fi)
PL89868B1 (fi)
FI64751C (fi) Foerfarande foer katalytisk oxidering av en aromatisk karboxylsyra till motsvarande fenol
JPS60172352A (ja) 炭酸マンガンから調製された触媒前駆体および活性触媒とオルトアルキル化フエノ−ルの製法
RU2186055C2 (ru) Способ получения производных 3-карбокси-4-гидроксибензальдегида, способ получения 4-гидроксибензальдегида, способы получения ванилина и этилванилина
US5817886A (en) Process for production of alkyl ether of phenol and catalyst used therein
US4415752A (en) Process for preparing unsaturated acids with Mo, V, Nb, Fe-containing catalysts
US4333858A (en) Catalyst with Mo, V, Ti and process
US4048239A (en) Process for the ortho alkylation of phenols using aldehydes and hydrogen in the presence of a copper-chromium catalyst
CA1045106A (en) Catalyst with mo, v, ti and process for preparing unsaturated acids
JP2510959B2 (ja) エチレンオキシドの製造方法
Kahandal et al. Greener iodination of arenes using sulphated ceria–zirconia catalysts in polyethylene glycol
EP0100057B1 (en) Process for producing methacrylic acid and/or methacrylic acid ester
KR20030036171A (ko) 저 올레핀을 불포화 알데히드로 산화하기 위한 촉매, 그제조방법 및 그 이용
NL194001C (nl) Werkwijze voor bereiden van gesubstitueerd benzaldehyde.
Reddy et al. Vapour phase synthesis of quinoline from aniline and glycerol over mixed oxide catalysts
BE1005723A5 (fr) Systeme catalytique pour l&#39;oxydation selective de compose organique et procede de preparation d&#39;un tel systeme.
US4165439A (en) Process for the selective ortho-alkylation of a phenol in the presence of a copper-chromium catalyst
KR820002004B1 (ko) 페놀의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: THE LUMMUS CO